智能電網(wǎng)的通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化建議

王璐

【摘要】 近年來，我國電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，且為滿足人們?nèi)找嬖鲩L的用電需求做出了較大貢獻(xiàn)。為進(jìn)一步提高智能電網(wǎng)完善力度，確保電力產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，本文從智能電網(wǎng)通信技術(shù)的角度著手，通過對(duì)智能電網(wǎng)的通信要求進(jìn)行闡述，進(jìn)而對(duì)其通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建原則與構(gòu)建方案展開了深入研究。

【關(guān)鍵詞】 智能電網(wǎng) 通信技術(shù) 分布式能源

前言：同傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)涵蓋的信息種類更加全面，其建設(shè)的目的為利用先進(jìn)的信息技術(shù)改變現(xiàn)有的不規(guī)范的能源利用體系，從而使電網(wǎng)體系的能源效率達(dá)到最大化。基于此，在了解智能電網(wǎng)通信要求的基礎(chǔ)上，積極探討和研究其通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，已成為電力領(lǐng)域和信息通信領(lǐng)域的關(guān)鍵工作。

一、智能電網(wǎng)的通信要求

智能電網(wǎng)的通信要求可從新標(biāo)準(zhǔn)的制定、既有通信標(biāo)準(zhǔn)的修改和加大通信標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行力度三方面進(jìn)行考慮。

首先，相較于傳統(tǒng)形式下的電網(wǎng)，智能電網(wǎng)涉及的信息種類也大幅增加，其建設(shè)的諸多內(nèi)容均是當(dāng)前通信標(biāo)準(zhǔn)所未提及的，例如，加強(qiáng)充電站的建設(shè)以滿足電動(dòng)汽車的使用需求，推動(dòng)電力能源的廣泛應(yīng)用；智能家居安防系統(tǒng)的建設(shè)以滿足家庭環(huán)境的安全需求等。因此，有必要也必須針對(duì)當(dāng)前智能電網(wǎng)的構(gòu)建需求，制定新的通信標(biāo)準(zhǔn)[1]。

其次，加大對(duì)現(xiàn)有通信標(biāo)準(zhǔn)的修訂力度，進(jìn)而使其能夠較好地滿足智能電網(wǎng)建設(shè)過程中的新需求，促進(jìn)新舊通信標(biāo)準(zhǔn)的相互協(xié)調(diào)。最后，對(duì)于已經(jīng)制定和頒布的國家智能電網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)，各相關(guān)部門需要積極采用，盡可能地避免私有通信協(xié)議在智能電網(wǎng)通信中的應(yīng)用，以免對(duì)智能電網(wǎng)的建設(shè)和電網(wǎng)系統(tǒng)安全帶來不利影響。

二、構(gòu)建智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)建議

2.1構(gòu)建原則

智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建原則主要包括以下幾方面：首先，需要以既有通信標(biāo)準(zhǔn)作為新通信標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的基礎(chǔ)。對(duì)現(xiàn)階段電力系統(tǒng)通信標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析可知，其大都經(jīng)過了長期的開發(fā)和驗(yàn)證，且在各項(xiàng)工程實(shí)踐中的應(yīng)用也較為成熟。為進(jìn)一步改變現(xiàn)有能源利用體系，可將可再生能源接入到電動(dòng)汽車以及智能家居和電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，從而使智能電網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域得到良好拓展，同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)通信內(nèi)容和相關(guān)數(shù)據(jù)信息的保護(hù)，確保網(wǎng)絡(luò)通信的安全[2]。

2.2構(gòu)建方案

2.2.1發(fā)電環(huán)節(jié)方案

智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在發(fā)電環(huán)節(jié)的構(gòu)建方案可從分布式能源和水電廠監(jiān)控兩方面進(jìn)行考慮。在分布式能源方面，可選取IEC61850-7-420作為其通信標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)分布式能源對(duì)象模型進(jìn)行分枝可知，其主要包括了原動(dòng)機(jī)與儲(chǔ)能設(shè)備兩類結(jié)構(gòu)設(shè)備，其中，原動(dòng)機(jī)類設(shè)備主要包括了光伏系統(tǒng)、燃料電池以及風(fēng)力、柴油發(fā)電機(jī)和微渦輪等；而儲(chǔ)能設(shè)備則主要有電池、抽水、飛輪以及超導(dǎo)磁能量儲(chǔ)能等。

之所以選擇IEC61850-7-420作為分布式能源的通信標(biāo)準(zhǔn)主要是因?yàn)槠溽槍?duì)分布式能源的各類設(shè)備定義了多種數(shù)據(jù)模型，例如，光伏、電池、熱電混合等各類邏輯節(jié)點(diǎn)[3]。

基于此，IEC61850-7-420分布式能源通信標(biāo)準(zhǔn)便可在對(duì)分布式能源通信進(jìn)行合理規(guī)范的同時(shí)，提高各類設(shè)備的通信效率。

在水電廠監(jiān)控系統(tǒng)方面，選取IEC61850-7-410作為其通信標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)不僅對(duì)水電廠自身的電氣功能以及設(shè)備的機(jī)械功能進(jìn)行了定義，而且還針對(duì)各類監(jiān)控設(shè)備與生產(chǎn)設(shè)備的水電功能與傳感器做出了明確定義，故可以較好的滿足水電廠監(jiān)控設(shè)備的各類需求，確保水電廠得以正常、安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2.2變電站環(huán)節(jié)方案

智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在變電站環(huán)節(jié)的構(gòu)建方案。在變電站自動(dòng)化方面，可選取IEC61850僅需作為其自動(dòng)化系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)，此通信標(biāo)準(zhǔn)對(duì)變電站的數(shù)據(jù)模型以及工程、設(shè)備配置和通信服務(wù)均做出了明確定義，且能夠?qū)Σ煌瑥S家所生產(chǎn)的設(shè)備協(xié)調(diào)操作予以良好的支持。

在配電方面，對(duì)既有的配電自動(dòng)化通信標(biāo)準(zhǔn)IEC61334進(jìn)行分析可知，其雖然能夠?qū)﹄娏d波技術(shù)予以良好支持，但由于電力載波技術(shù)本身的集約化發(fā)展，IEC通信標(biāo)準(zhǔn)以難以對(duì)當(dāng)前電力載波技術(shù)予以良好的支持。

因此，選取具有較多工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的IEC61850作為配電自動(dòng)化系統(tǒng)的主要通信標(biāo)準(zhǔn)，以確保電力載波技術(shù)能夠得到良好應(yīng)用。

三、結(jié)論

本文通過對(duì)智能電網(wǎng)的通信要求進(jìn)行闡述，在結(jié)合智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建原則的基礎(chǔ)上，從分布式能源、水電廠監(jiān)控和變電站自動(dòng)化等方面對(duì)構(gòu)建智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)建議做出了系統(tǒng)探究。

研究結(jié)果表明，本文所提出的智能電網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化建議能夠較好地滿足智能電網(wǎng)的建設(shè)需求，對(duì)于轉(zhuǎn)變現(xiàn)有的能源利用體系具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]徐曉燕.構(gòu)建中國智能電網(wǎng)信息通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的思考和建議[J].硅谷，2011，01（12）：25-26.

[2]苗新，張愷，田世明，李建歧，等.支撐智能電網(wǎng)的信息通信體系[J].電網(wǎng)技術(shù)，2012，10（05）：8-13.

[3]劉國軍，侯興哲，王楠，等.智能配用電通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，2012，01（25）：12-17.