淺析電力通信在電網智能化中的支撐作用

龔偉

摘 要：電網智能化是電網發展的方向與趨勢，為了實現電網智能化，需要構建電力通信系統。電力通信系統是電網智能化的核心系統，對于電網智能化具有支撐作用。文章對于電網智能化的發展與趨勢進行探討，并且對電力通信在電網智能化的支撐作用進行探討，結合電力通信系統的建設實例探討電力通信的應用。

關鍵詞：電力通信；電網；智能化；支撐

隨著社會與經濟發展，能源問題引發了重點關注，電網智能化能夠滿足社會經濟發展的新需求，改善能源消耗與環境惡化的問題，并且能夠實現電網的升級換代，促進電力工業的可持續發展[1]。電網智能化是歐美國家首先提出來的概念，是未來電網發展的趨勢。為了提升我國能源與電力的可靠供應，我國電網智能化也持續推進，其中特高壓輸電技術、試驗示范工程已經取得了較大的發展。

1 電網智能化概述

1.1 電網智能化主要內容

電網智能化是采用現代通信、信息、現代電力工程等多種智能化技術，并且通過傳感技術完成電網的智能化管理。電網智能化最大的特點是具有自身的完整性與智能化的特點，能夠保證電力系統的穩定運行，通過對電力用戶的需求進行科學化分析，從而優化供電給電，并且能夠做好故障排除與監控，進行故障預警，為電網的維護提供依據[2]。電網智能化中，高級傳感器、自動化設備以及通訊設備都具有廣泛的應用，這些設備對電網智能化起到支撐作用。電網智能化具有以下優點：（1）優化電網管理，電網智能化能夠為電網運行提供豐富相近的資料支持，從而為處理各種突發事件提供依據；（2）電網智能化能夠優化電力系統，對整個系統進行監控，提升供電質量，保證電力系統安全穩定運行；（3）電網智能化具有良好的系統兼容性，能夠對當前的電網系統進行擴展；（4）電網智能化能夠提升電能利用效率，減少電能消耗，提升資源利用效率。

1.2 電網智能化建設發展歷程

電網智能化是歐美國家首先提出來的概念，我國于2009年首次提出電網智能化的概念，根據我國電網工作實際，提出了以特高壓電網為骨架，各級電網協調發展，以通信網絡為支撐，保證電力系統的發電、輸電、變電、用電、調度的電壓等級，從而實現電網的信息化、自動化，構建具有經濟高效、友好互動的現代電網體系。隨著我國電網技術的發展，電網智能化建設具有良好的發展前景。

1.3 電網智能化意義

電網智能化是電網發展的趨勢，對于社會經濟發展具有以下的意義：（1）提升電能利用效率，推動清潔能源科學發展，我國能源資源總量匱乏，而且以煤炭為主的能源結構為我國的環境帶來很多問題，電網智能化能夠提升電能利用效率，推動清潔能源技術的發展與建設。（2）帶動技術創新，我國電力行業的核心競爭力不強，推動電網智能化，能夠推動相關產業的發展建設，提升電力技術發展更新，為推動電力產業結構調整以及相關產業發展帶了機遇。（3）為社會經濟發展提供能源支持，能源是社會發展的動力支持，我國的能源供給與電力安全面臨著嚴峻形勢，自然災害、石油儲備不足等因素造成能源不足，因此采用電網智能化，推動電動汽車的規?；l展，能夠替代石油產品的替代，維護國家能源安全。（4）為實現國家減碳目標提供支持，我國政府提出了于2020年實現單位減碳40-50%的目標，電網智能化能夠大幅度的減少電能消耗，減少碳排放，從而實現節能減排的目標，為政府部門提供決策支撐[3]。

1.4 電網智能化建設目標

電網智能化總體建設目標是為了優化電源結構，提升電力系統安全運行水平，實施節能發電調度，并且以特高壓電網為骨干網架，做好各級電網的運行，實現電力輸送的網絡化與信息化，實現電網變電環節的數據全面采集于實時共享，對變電站進行智能調度，構建配電自動化與配網調控一體化的智能技術全面支持，提升對配電網的控制能力，達到電網調度的規范化、流程化、智能化水。在電網智能化體系中，電力通信是電網智能化的重要環節，為了實現電網智能化，通信信息平臺的建設目標是：（1）全面集成國家電網資源計劃系統，實現通信信息平臺的有效擴展，從而實現信息共享與安全便捷防護，提升信息安全，規范公司管理，對公司進行整體業務分析與輔助戰略管理；（2）建立以光纖化、網絡化以及智能化為特征的通信信息平臺，實現骨干傳輸網的建設，從而實現用戶與電網之間的通信，提升公司增值業務。

2 電力通信信息化系統構建方案

2.1 電力通信信息化概述

電力通信信息化已經經歷過多個階段，隨著電網智能化的不斷發展，電力通信信息化已經逐漸發展，電力通信信息化經過了以下的幾種階段：（1）人工管理階段，電力通信信息化的初始階段主要是依靠人工進行網絡信息的管理，主要是采用紙質方式進行信息記錄與管理；（2）電子化階段，經過一定時期的發展，電網的通信網已經具備一定的規模，并且實現了部分設備與網絡的管理，但是因為網絡的因素，導致網絡運行狀況與網絡資源獨立脫節，無法實現關聯運作與故障有效管理，故障定位與故障處理較難；（3）電力通信網絡逐漸發展，電力通信網絡已經達到了一定的規模，電網能夠承載的業務逐漸多元化，可靠性逐漸提升，因此需要提升通信網絡精益化管理[3]。

2.2 電力通信信息化系統關鍵問題

為了提升電力通信網絡化系統建設，需要從電力網絡的通信網運行、通信網監控多方面實現有效管理，為了提升電力通信信息化系統建設，需要解決以下的關鍵問題：（1）解決大規模通信網絡的建設，并且實現網絡資源管理與資源的調度；（2）對于通信網的監控以及運行管理進行統一管理，并且實現多平臺的開發與集成；（3）實現不同層次之間的通信網絡系統，并且實現不同系統之間的管理。因此在電力通信網絡的建設中，需要解決以上的問題，保障通信網絡穩定運行。

2.3 電力通信信息化系統構建目標

為了實現與電網智能化相適應，電力通信信息化系統建設需要達到以下的目標：（1）統一性，實現對電力設備以及電力系統資源進行統一管理，對于電力系統中的故障監視、現場處理以及資源調度進行統一管理，保障電力系統調動的穩定性與統一性；（2）安全性，采用數字簽名、日志記錄等方式對電力通信網絡進行安全管理，保障電力通信網絡的穩定運行。為了對電力信息進行有效管理，需要在網絡層、操作系統層進行高級別產品，并且做好軟件安全管理；（3）開放性，保證電力通信系統的開放性，能夠與其他的系統進行兼容，從而實現接口管理；（4）先進性與實用性平衡，采用分布式處理技術與多力度重用方法，從而實現多借口之間的互聯與互通，實現不同借口之間的管理；（5）可靠性與可維護性，保證電力通信的數據可靠性與程序可靠性、設備可靠性，全面保證系統的可靠運行，并且做好故障監督管理，保障系統的可維護性；（6）可擴充性與可延展性，為了實現借口的管理，需要采用定制模塊進行管理，對于設備的內部接口進行有效管理，保證電力通信設備的可擴充性與可延展性，便于升級與擴展；（7）經濟性，保障電力通信網絡的經濟型，能夠充分利用現有的資源，使網絡控制能夠達到自動化與半自動的有效平衡[4]。

2.4 電力通信信息化系統構建

電力通信信息化系統主要有網絡監視、資源管理與運維管理3個子系統構成，結構圖如圖1所示，在該系統中，能夠在同一界面中對16個廠家設備進行統一管理。

圖1 電力通信系統體系機構

因此在該系統中，能夠實現以下功能：（1）網絡監視子系統，能夠對電力通信設備進行監督管理，及時發現通信網絡中的隱患與故障，及時實現設備隱患管理，縮短隱患與故障發現以及處理時間；（2）資源管理子系統，該系統能夠實現對通信光纜、設備、號碼資源進行有效管理，實現資源的集約化、標準化、精益化管理，并且保證系統數據與現場資源核查數據有效對應；（3）運維管理平臺，該平臺能夠實現通信資源調度、檢修計劃管理、退運管理以及工程資料管理等16個工作流程的標準化、信息化管理。將網絡監視、資源管理以及運維管理3個子系統進行整合管理，從而能夠實現網絡監視，實現網絡資源分配調度與管理，具體流程如圖2所示。

圖2 電力通信管理平臺工作流程

3 電力通信在電網智能化的支撐作用

為了達到電網智能化的目標，電網運行中的發電、輸電、變電以及用電等關鍵步驟對電網優化具有重要的意義，為了保證電網智能化管理，需要采用廣域測量、自動抄表、自動測量以及能源管理等多種網絡技術進行管理，其中自動測量技術以及自動抄表技術是電力系統的關鍵技術，能夠為電網信息的全局監控、信息采集于分析處理提供依據[5]。

3.1 信息傳遞處理

電力通信系統是電網智能化的核心，對電網運行中的信息傳輸、傳感和交互起著重要作用。為了實現電能的高速傳輸，需要對電力系統進行有效管理。電力通信能夠實現信息的傳遞，從而為電網運行的提供數據支撐，為電網的監控、管理與維護提供數據支持。采用構建以光纖化、網絡化以及智能化的通信管理信息平臺，能夠對客戶終端、變電站以及電網信息進行管理，將電網系統中的數據傳輸到智能終端，從而實現對電力體統的智能化管理，對電力參數進行優化設計，實現電能的配送與管理。在現代電網設計中，電力通信是電網智能化的核心，基于電網信息傳遞，能夠有效地提升電網運行的效率，為電網智能化穩定運行提供保障。電力通信能夠實現不同電網系統之間的信息交流共享，為電網系統的整體優化提供決策，保證電網信息安全，為電網市場的穩定運行提供依據。

3.2 設備監控管理

電網智能化需要傳感器系統、發電系統、光纖、變電系統等做種系統與設備構成，為了實現電網系統的穩定化運行，需要對電子設備進行管理，從而做好電子設備的監控與維護。電力通信能夠對電力系統中的設備進行監控管理，對于電力設備的狀態進行監控，能夠獨系統進行管理，從而保證電能在不同的雙系統之間穩定運行。傳感器對于電力設備的狀態進行監控，并且具有故障預警、自動處理的能力，電力通信能夠將傳感的數據傳輸到智能終端，從而實現設備的監控管理，保證電網系統的穩定運行。我國電網智能化的建設，是以特高壓電網為骨架，各級電網協調發展，為了對電網智能化的設備進行監控管理，需要采用有效的動力通信，從而做好電網設備的管理，促進電網智能化工作有序開展。

3.3 保護電網安全穩定

電力通信網對于電網智能化的主要支撐作用在于，能夠保證電力系統的安全穩定運行。電網系統中，電力通信系統、調度自動化系統與安全穩定系統構成了電力系統的安全穩定系統，對于電力智能化的安全管理具有重要的意義。電力通信系統是確保電網安全、穩定、經濟運行的基礎，因為電力通信系統是電網調度自動化、管理現代化以及網絡運營市場化的基礎，所以電網智能化對于電力通信的可靠性、快速性、準確性以及信息安全性具有嚴格的要求，電力通信系統的建設質量對于電網質量化具有重要的影響。為了保障電力通信建設，需要構建符合電網發展的專用通信網絡，目前大多數國家的電網都以自建為主的方式完成了電力系統專用通信網的建設，我國的電力通信網絡的建設主要是以廣域測量、自動抄表、自動測量以及能源管理等多種網絡技術進行管理，能夠促進電力通信網絡的建設，增強電網安全穩定運行[6]。

3.4 促進電力市場發展

電力通信系統是電網調度自動化與生產管理現代化的基礎，為了促進電力市場的穩定，為社會經濟發展提供安全穩定的電力資源，需要電力通信系統的支持。隨著電網結構的加強與規模日益增強，電力通信是保障電網同步發展與電力市場穩定運行的基礎，電力通信信息技術除了能夠保障電網的穩定運行之外，還能夠推動電力工業的發展，從而促進電力市場的建設發展。隨著電力改革的持續進行，電力公司的發電、輸電、配電實行統一經營，而當前不同的經營分解成為獨立的實體參與競爭，開放式的競爭為電網運行規劃帶來了不確定性，電力通信能夠保障不同企業之間的信息傳遞，對于電網安全、經濟運行具有重要的現實意義[7]。

4 電力通信在現代電網智能化中的應用與發展

現代電網智能化建設過程中，采用電力通信能夠保證電網的安全可靠運行，電力通信系統是一個相對開往的網絡系統，具有連續性、可靠性與延展性，對于我國經濟發展具有保障意義。電力通信在新能源領域、輸電領域以及變電領域具有重要的意義，為了實現電網系統的建設發展，采用電力通信系統進行管理建設，能夠滿足用電需求，提升用電質量，減少用電消耗，提升輸電安全性與變電智能化。

5 結束語

隨著全球資源、環境壓力不斷增大，而且隨著電網改革的持續深入，電力市場化進行不斷推進，電網智能化是電網的未來趨勢。電力通信是電網智能化的核心，對于電網智能化起到支撐作用。根據我國2009發布的電網智能化發展占率，采用先進的通信、信息與控制基礎，通過電力流、業務流與信息流的高度融合，從而實現多元化電源管理，不同用戶靈活接入。電力通信具有豐富的電力桿塔、光纖資源等，能夠將電力通信網絡延伸到不同區域，從而促進電力通信業務的發展。

參考文獻

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