淺談電力通信業務應用及發展

[摘 要]文章闡述了電力通信業務及應用現狀，指出了電力通信發展方向，最后指出與未來電網對通信的要求相比。還存在信息化發展不平衡、缺乏支持智能電網運行的通信網絡等問題。

[關鍵詞]電力通信；電力業務；智能電網；發展

隨著電網的發展，電力通信廣泛應用于電網生產控制、管理、經營等各個環節，并已成為電力系統的有機組成部分。同時，電力體制改革深化，電網安全、優質運行的要求進一步提高，電力工業技術和通信技術的進一步發展，智能電網已成為當前世界范圍內，被廣泛關注的話題，是全球經濟和技術發展的必然趨勢，也是國際電力工業積極應對未來挑戰的共同選擇。隨著智能電網的發展，以及電網實現國家提出的《2006—2020年國家信息化發展戰略》發展目標給電力通信帶來了極大的挑戰，研究新的通信架構、應用模式和通信技術為電力系統服務顯得尤為迫切。電力通信業務已廣泛應用各種通信技術，隨著電網向智能電網的發展和企業信息化進一步發展，對電力通信提出了高帶寬、高可靠性、容災、廣覆蓋等新的需求。

一、電力通信業務及應用現狀分析

1.電網運行類業務發展現狀

（1）運行控制類業務 。運行控制業務作為電網控制的一個環節.直接關系到電網安全，由于此類業務對通信傳輸時延、通道可靠性要求極高，目前主要使用電力通信專網。該類業務主要有繼電保護、安全穩定裝置、調度自動化等。

繼電保護業務指高壓輸電線路繼電保護裝置間傳遞的遠方信號，是電網安全運行所必需的信號，要求通信時延在12 ms以內，通信誤碼率≤10-8，對通信通道路由、使用技術有嚴格要求，因通信方式安排不當會導致繼電保護誤動。通信通道中斷要求立即響應，必須立即處理。繼電保護業務主要采用光通2M電路、專用光纖芯、電力載波等電力通信專網。部分220kV線路還在使用專用高頻收發信機。安全穩定裝置業務由2個及以上廠站的安全穩定控制裝置通過通信設備聯絡構成的系統，其主要功能是切機、切負荷，實現區域或更大范圍的電力系統的穩定控制，是確保電力系統安全穩定運行的第二道防線，要求通信傳輸時延<30 ms（3級控制），通信誤碼率為≤10-8.對通信的可靠性要求極高。安全穩定裝置業務主要采用光通信2M電路。

調度自動化業務主要采用光通信2M電路、調度數據網、電力載波等技術；在發生自然災害等應急情況下，部分重要廠站與調度中心之間還會采用衛星通信或公網通信作為備用手段.但只能保證調度自動化“兩遙”功能（遙信、遙測）。

（2）運行信息類業務。運行信息業務覆蓋范圍廣、通道可靠性要求高，通信誤碼率要求<10-6。通道時延要求相對較低，一般允許幾百毫秒以內，通信方式以專網通信為主，公網通信為輔助補充。該類業務主要分為保護管理信息（包括行波測距、故障錄波等業務）、性能監測裝置（PMU，Performance Monitor Unit）、穩控管理信息、水調自動化、調度管理、生產技術、電力市場交易、計量自動化等。

保護管理信息系統的主要功能是通過實時收集變電站的運行和故障信息，為分析事故、故障定位及整定計算工作提供科學依據，以便調度管理部門做出正確的分析和決策，保證電網的安全穩定運行。

PMU系統主要功能是利用GPS同步時鐘技術，進行集中相角的監視和穩定控制，即將電壓相角信息報送到調度中心，由調度中心對相角信息進行處理后進行相角的監視，以及在已知相角信息的條件下，應用相角信息進行暫態穩定的分析和控制，為電網穩定運行服務。 穩控管理信息系統對控制主站、控制子站檢測和收集到的信息、子站對有關指令的執行情況和執行結果、子站及其執行站的裝置及通信通道的正常、異常和故障情況進行分析的系統。以上系統對通信通道路由、使用的技術有嚴格要求，需嚴格保證通信通道可用，保證通信安全可靠，不被惡意侵入。目前.主要采用光通信2M通道或調度數據網承載。

2.企業類業務發展現狀

（1）管理信息類業務。管理信息業務主要有財務管理、市場營銷、生產計劃管理、人力資源管理、安監及黨群信息、信息支持系統等，是電力企業運行、管理的支撐系統，對通信可用性、可靠性、安全性等要求極高，對時延要求相對較低，一般運行幾秒以內，通信方式以專網通信為主，公網通信為輔。

財務管理系統、財務公司數據報送系統等財務管理業務，單點帶寬達到2Mbit/s，要求通信時延在幾秒內，通信誤碼率≤10-3，需嚴格保證通信通道絕對可靠，嚴格保證信息不被惡意截獲和修改。財務管理業務主要采用電力綜合數據網技術。

營銷管理系統、客戶服務系統、電力分析預測系統、市場部用電負荷分析和決策支持系統等市場營銷業務，單點帶寬最高達到2M，要求通信時延在幾秒內，通信誤碼率≤10-3，需嚴格保證通信通道可靠，嚴格保證信息不被惡意截獲和修改。市場營銷業務在電網企業內部全部使用電力專網通信，主要采用綜合數據網技術，與銀行等外系統單位聯網時，采用公網通信。

信息支持系統，包括企業信息門戶、企業綜合決策支持系統、內部郵件系統、電子印章系統、視頻點播系統、PKI身份認證、信息分類和編碼系統等。單點帶寬一般要求在10 Mbit/s以內、通信時延在幾秒內，通信誤碼率≤10-3。需嚴格保證通信通道可用，嚴格保證信息不被惡意截獲和修改。信息支持系統全部使用電力專網通信。主要采用綜合數據網、光纖直連等技術。

（2）管理辦公類業務。管理辦公業務主要分為辦公通信和辦公信息兩種，主要滿足企業內外通信需求。辦公通信包括視頻會議系統、辦公電話（內線、外線）、移動電話、|ntemet、移動辦公（CDMA/GPRS/3G）等。

視頻會議系統單點帶寬最高達到2Mbit/s.要求通信時延在幾百毫秒內，通信誤碼率≤10-3。需嚴格保證通信通道可用，嚴格保證信息不被惡意截獲和修改。其他語言類業務或Internet業務。其要求與普通用戶類似；辦公信息包括辦公自動化系統、遠程培訓等。單點帶寬一般在0.5 Mbit/s以內，要求通信時延在幾秒內，通信誤碼率≤10-3，需嚴格保證通信通道可用，嚴格保證信息不被惡意截獲和修改。

二、智能電網發展對通信的新需求

1.智能電網中的各主體之間需要實現充分的信息共享、交互.在智能電網環境下的電力通信系統必須具備“范圍廣”和“數量大”的特點。因此，建設面向21世紀電網的最大調整在于發展廣域互聯的通信設施。

2.智能電網通信網絡架構需要由光纖作為通信介質組成的多層結構通信網絡，包括廣域網、局域網、家庭區域網，各層次之間是包含與被包含的關系。

三、電力通信發展

由于國內電力通信網以發展光通信為主，在此基礎上發展數據網、語音交換網、時鐘同步網、視頻會議系統和電力系統獨有的電力載波等作為電網的主要通信方式，并采用衛星通信、公網通信作為應急通信或輔助通信方式。近年來，繼電保護、安全自動裝置、自動化已普遍使用光通信技術，通道可靠性有了極大提高，擺脫了帶寬、時延、可靠性等原有通信條件的束縛，跨區域的控制成為可能，跨系統的監視、分析成為現實，電流差動保護、新EMS系統等新的電網控制技術得以廣泛推廣。

綜上所述。智能電網對通信網絡的需求是建設一個與電網同覆蓋的電力雙向、實時、互動的通信網絡。該網絡在現有電力通信網絡中不斷發展、完善，是現有電力通信網絡的繼承與發展。