智能電網(wǎng)中的電力信息通信網(wǎng)絡(luò)探討

摘要：由于通信技術(shù)的長足進步，電力通信網(wǎng)絡(luò)開始在智能電網(wǎng)中顯現(xiàn)出重要的應(yīng)用價值，其快速發(fā)展將不斷提高電網(wǎng)的智能化水平。本文就智能電網(wǎng)在電力通信中的地位和電力通信網(wǎng)絡(luò)在智能電網(wǎng)中發(fā)揮的重要作用兩個方向進行了詳細的分析和探究。得出在智能電網(wǎng)的發(fā)展過程中離不開電力信息通信網(wǎng)絡(luò)，隨著5G和人工智能的到來，信號傳輸與數(shù)據(jù)分析技術(shù)將持續(xù)推動智能電網(wǎng)的應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);電力信息;通信網(wǎng)絡(luò)

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人工智能的踴躍奮起，國家電網(wǎng)越來越受到政府的重視，智能電網(wǎng)在電網(wǎng)建設(shè)中的地位日益高升。通信技術(shù)的日益成熟，5G網(wǎng)絡(luò)即將到來，更是推動著國家智能電網(wǎng)的發(fā)展。本文系統(tǒng)地研究了智能電網(wǎng)通信技術(shù)的必要性以及應(yīng)用。智能電網(wǎng)可以定義為一個電力系統(tǒng)，它在整個能源系統(tǒng)范圍內(nèi)，從發(fā)電到用電的終點，以綜合的方式使用信息、雙向安全通信技術(shù)和計算智能。通信網(wǎng)絡(luò)在智能電網(wǎng)中起著至關(guān)重要的作用，因為這個復(fù)雜系統(tǒng)的智能是建立在整個電網(wǎng)的信息交換基礎(chǔ)上的。

1 電力通信網(wǎng)絡(luò)概述

電力通信網(wǎng)絡(luò)主要作用在于保證電力系統(tǒng)的安全。電力通信系統(tǒng)作為一種專業(yè)的通信網(wǎng)絡(luò)，是獨一無二，無可替代的，主要功能在于為供電營業(yè)站所和下屬變電所等各個電力部門實時運輸信息，進行信息交換和傳輸。

事實上，近年來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)取得了巨大進步，另外，人工智能技術(shù)的崛起，電力通信網(wǎng)絡(luò)中的一些運行技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)需要進一步完善，例如可以將移動代理投入電力通信系統(tǒng)中，基本實現(xiàn)提高電力通信網(wǎng)絡(luò)分布管理的質(zhì)量，降低網(wǎng)絡(luò)信息的通訊量;同時，可以將計算管理能力植入通信設(shè)備芯片中，極大的改善了網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量問題等。

總之，電力通信網(wǎng)絡(luò)在智能電網(wǎng)和電力系統(tǒng)中占據(jù)重要地位，給我們的生活帶來了很大的便捷。

2 智能電網(wǎng)概述

智能電網(wǎng)通常部署在相當大的地理區(qū)域。因此，智能電網(wǎng)的通信基礎(chǔ)設(shè)施必須覆蓋整個區(qū)域，以連接一組大型節(jié)點。設(shè)想通信基礎(chǔ)設(shè)施是一個多層結(jié)構(gòu)以此擴展到整個智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)不僅僅受限于保證電力的安全，還為家庭、商業(yè)、電動汽車等領(lǐng)域提供高品質(zhì)的電力，同時智能電網(wǎng)涉及技術(shù)面較廣。尤其是，家庭區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（HANS）與各種智能設(shè)備（儀表、傳感器、執(zhí)行器）通信，以提供能效管理和需求響應(yīng)。鄰域網(wǎng)絡(luò)（NAN）將多個HAN連接到本地接入點。廣域網(wǎng)在NAN和公用系統(tǒng)之間提供通信鏈路，以傳輸信息。通信網(wǎng)絡(luò)的三層結(jié)構(gòu)提供了智能電網(wǎng)經(jīng)濟運行的潛力。另一方面，智能電網(wǎng)通信體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計也面臨許多挑戰(zhàn)，如能源服務(wù)、互操作性、巨大的數(shù)據(jù)量、高度變化的流量、服務(wù)質(zhì)量（QoS）和安全性。

異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)采用傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了相應(yīng)技術(shù)的端到端集成。智能電網(wǎng)的主要部件是傳感器由分布式節(jié)點系統(tǒng)組成的網(wǎng)絡(luò)，這些節(jié)點相互之間以及與基礎(chǔ)設(shè)施進行交互，以獲取、處理、傳輸并提供從物理世界中提取的信息，

配電管理系統(tǒng)（DMS）是分析、控制和向公用事業(yè)提供足夠有用的信息所必需的。傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)是傳感器網(wǎng)絡(luò)和后端系統(tǒng)之間的橋梁。因此，它提供了與其他傳感器節(jié)點的必要接口以及與現(xiàn)有ICT基礎(chǔ)設(shè)施的接口。

總之，智能電網(wǎng)緊緊聯(lián)系著生活，在生活中起著舉無輕重的地位，合理的協(xié)調(diào)使用智能電網(wǎng)，是未來的一個發(fā)展趨勢。

3 電力通信網(wǎng)絡(luò)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

在當前社會中，電力信息通信和智能電網(wǎng)已經(jīng)相輔相成，電力信息通信技術(shù)是智能電網(wǎng)的重要通訊工具，而智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要電力信息技術(shù)的極力配合。下面主要從電力通信網(wǎng)絡(luò)在發(fā)電領(lǐng)域、輸電領(lǐng)域和用電領(lǐng)域三個領(lǐng)域詳細介紹。

1）發(fā)電領(lǐng)域

發(fā)電是智能電網(wǎng)第一步，在發(fā)電過程中，需要實時監(jiān)控發(fā)電領(lǐng)域內(nèi)部情況，包括實時監(jiān)控發(fā)電站的水情和庫容。由于國家大力倡導(dǎo)節(jié)約能源，實現(xiàn)可再生能源在利用，因此在發(fā)電站實現(xiàn)可再生能源在利用是尤其重要的，為了實現(xiàn)這一舉措，需要電力信息網(wǎng)絡(luò)的配合，電力信息網(wǎng)絡(luò)可以及時傳輸和反饋智能電網(wǎng)在發(fā)電過程中的產(chǎn)生的技術(shù)參數(shù)，提高發(fā)電效率。

2）輸電領(lǐng)域

輸電領(lǐng)域是繼發(fā)電領(lǐng)域的第二步，也是關(guān)鍵一步，輸電領(lǐng)域涉及到電力是否準確無誤的傳送于用電客戶中。輸電過程中需要及時關(guān)注電力輸送能力及線路狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)電力輸送過程出現(xiàn)差錯，需要及時反饋和維修，電力信息通信技術(shù)在監(jiān)控輸電過程中發(fā)揮的重要作用，通過電力信息通信系統(tǒng)實時監(jiān)控輸電線路和輸電能力，可以提高輸電效率和輸電的安全性。

3）用電領(lǐng)域

用電領(lǐng)域是電網(wǎng)的終極目標，智能電網(wǎng)主要的電力傳輸終端對象是電力客戶，電力客戶對用電的需求形式多樣化并且在用電過程中產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)信息，大量的數(shù)據(jù)信息如果不及時處理將會造成智能電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)丟失，不利于電網(wǎng)的發(fā)展。實時監(jiān)控和管理產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進行分類成為用電領(lǐng)域數(shù)據(jù)處理的重要一部分，通過將電力信息系統(tǒng)應(yīng)用于電網(wǎng)中，可以有效實現(xiàn)監(jiān)控和管理數(shù)據(jù)，同時也便于電力客戶和智能電網(wǎng)對接，實現(xiàn)智能電網(wǎng)更好的發(fā)展。

4 總結(jié)

智能電網(wǎng)是一個能夠智能地整合所有用戶行為的電力網(wǎng)絡(luò)與之相連，以便有效地提供可持續(xù)，經(jīng)濟和安全的電力供應(yīng)。在電網(wǎng)的不同部分，應(yīng)用不同的通信技術(shù)來滿足獨特的具體要求。在電力傳輸段中，采用電力線或光纜上的有線通信來確保主線的魯棒性。但是，在直接向終端用戶提供電力的配電部分中，應(yīng)考慮有線和無線通信。為了實現(xiàn)對終端設(shè)備的成本有效且靈活的控制和監(jiān)視，必須將電力的有效調(diào)度以及分布式能源與電網(wǎng)，無線通信和網(wǎng)絡(luò)功能的動態(tài)集成嵌入到各種電氣設(shè)備中。各種電氣設(shè)備之間的無線聯(lián)網(wǎng)能力是推動評估的關(guān)鍵技術(shù)之一常規(guī)配電網(wǎng)成智能電網(wǎng)。隨著人工智能和5G技術(shù)的到來，智能電網(wǎng)更是離不開電力信息通信技術(shù)，通過不斷電力信息通信技術(shù)可以更好的促進智能電網(wǎng)的發(fā)展。

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作者簡介：劉建（1983-），男，河北石家莊人，?？?，通信工程專業(yè)，項目經(jīng)理，身份證號：1301331983****335X。