基于智能電網下電力通信發展趨勢分析

顧文健 宗晨軍

【摘? 要】計算機技術、通信技術及控制技術等先進技術廣泛應用于電網，促進了電網的智能化發展。電力通信技術作為智能電網的重要組成部分，是智能電網運行的關鍵技術，而通信系統的性能直接影響整個電網的運營。目前，通信技術在智能電網的應用中還存在諸多問題，嚴重影響智能電網的正常運行。因此，簡單概述智能電網與電力通信技術，闡述智能電網對電力通信技術的要求，并重點介紹了電力通信技術在智能電網中的應用。

【關鍵詞】智能電網;電力通信;發展趨勢

引言

電力工程技術在智能電網建設中的應用已經取得了良好的效果，對于進一步提高智能電網運行效率具有重要意義。需要基于我國智能電網建設要求和發展趨勢，在現有基礎上來對電力工程技術做更深入的研究，爭取可以為電網傳輸提供更好的保障。

1智能電網通信系統存在的問題

我國智能電網的發展時間較短，相關技術還不夠完善。電網的通信傳輸系統、視頻監控系統等不是同時建設完工，可能出現系統不兼容現象，導致無法共享電網數據信息或者及時轉換相關傳輸符號而影響通信系統的正常運行。此外，我國智能電網中應用的各種電子設備、通信設備及運營商不是同一家，存在系統差異，影響電力電子設備的正常運行。由于我國智能電網發展速度較快，原有的通信系統無法滿足現有的通信要求，導致通信質量較差，傳輸速度較慢，無法實時傳達信息。

2智能電網建設電力工程技術應用優勢

智能電網的自動化水平更高，其融合了現代通信技術與計算機控制技術，使整個電網控制效果更強，降低了運行故障的發生概率，提高了電網的供電質量。電力工程技術作為智能電網建設的基礎，為提高智能電網的質量提供了巨大的支持，可以實現對電網內用電對象的自動化控制以及數據采集，并對所得數據進行快速處理，同時反饋控制信號還具有非常高的準確性。相比傳統的物理電網，使用電力工程技術可以在很大程度上消除人為因素對電網控制管理的影響。在高效收集數據的同時，還可以按照設備種類和功能進行區分，創建不同的數據收集檔案，可以有效支持電力工程設備的運行，同時還能夠進一步的對電網運行方案進行優化，從根本上提高智能電網整體運營水平。

3電力通信技術在智能電網中的應用

3.1電力通信技術應用于智能電網傳輸

隨著電網規模的不斷擴大，原有的通信系統已無法滿足智能電網通信質量和速度的要求。光纖通信技術是以光波為傳輸載波、以光纖為傳輸媒介來傳輸信息的一種方式。光纖通信技術在發送端將傳遞信號轉變為電信號，并將其調制到激光器的光束上。光束的信號強度隨電信號的頻率發生變化，并通過光芯將電信號發送出去。接收端接收到電信號后，經過調制恢復到原來的信號。光纖通信技術與傳統的微波通信技術相比，具有三方面優勢。第一，光纖通信技術容量大。光纖通信技術由光纖電纜傳輸信號，光纖的光波頻率比電纜的頻率高，且傳輸中信號的損耗較低，故光纖通信技術的傳輸容量比微波通信技術大。第二，光纖電纜的抗電磁干擾性強。光纖外層是由石英制成的絕緣體，不易受環境的腐蝕和污染，且不易受到雷電、電磁及太陽黑子活動釋放的電磁干擾的影響，可與高壓線平行設置。第三，光纖通信技術的保密性好。光纖通信技術的光波信號被限制在光波導結構中，各個通道獨立存在，不受其他通道的干擾。

3.2建立一體化通信標準

在智能電網中，網絡標準和體制目前是根據國家標準進行制定的，還存在很多不規范和不完善的狀況，對于電力通信網的發展也造成了一定的影響。現階段我國的網絡開通和統計仍然是有人工完成的，在網絡規模不斷增大的背景中，網絡資源的管理面臨著重大挑戰，容易出現網絡資源堆積或欠缺的問題，網絡資源得不到合理的整合。智能電網中的通信系統需要建立一個統一的標準，來進行通信資源的管理，例如不同的終端在接入的時候，能夠具有一個統一的技術標準，也就是說通信技術具有一體化的標準，能夠對通信資源進行智能化管理，優化通信資源的配置，最終能夠實現對資源的合理調配以及安全管理。

3.3光纖通信技術的發展趨勢

在電力通信系統中，光纖通信是主要技術，涵蓋了電力系統多種通信業務。目前的光纖通信具備一定的速度和容量的優勢，但隨著智能電網的逐漸發展，電力通信系統智能化發展程度越來越高，對于光纖通信的要求也越來越高。光纖通信技術也將逐漸發展，光纖傳送網新技術將逐漸發展，例如 FEC 新技術、編碼新技術、功率調整新技術等等，能夠有效提高光纖通信容量。在智能電網下，電力通信系統中光纖通信將應用波分復用技術、時分復用技術等先進技術。在光纖通信接入網有關技術的發展上，將朝向 EPON 技術、GPON 技術等發展，以星型結構、樹形結構對網絡接入，能夠有效提高傳輸速度和距離，具備強大的業務支持能力，更加方便于維護和管理。在光纖通信的交換技術發展上，OPS 和 OCS 進行的交換是以波長為單位，其優勢是交換顆粒更大，但是寬帶的利用率更低，而光突發交換技術能夠實現更高的寬帶利用率，其性能也相對更高。

3.4電力通信技術在智能電網運營管理中的應用

智能電網建立在高速、雙向通信網絡基礎上，利用傳感技術、測量技術、控制技術以及支持決策系統，實現電網的安全、可靠及高效運行。智能電網安裝了大量傳感設備、監測設備以及電力電子設備，可實現電網的智能化管理。智能電網對電力通信技術要求較高，只有高質量的通信技術可實現自動采集、自動存儲、自動分析以及自動記錄功能。將通信技術應用于智能電網運營管理，可實現智能化管理和檢修電網。通過SCD 可視化技術，可在線監控智能變電站二次回路、不可見的虛端子等情況，并以圖形、圖像的形式予以呈現，便于運維管理人員快速分析存在的問題，提高變電站的運行管理效率。

3.5柔性交流輸電技術

柔性交流輸電技術實現了微電子技術、微處理技術、電子技術以及電力技術的融合，可以說是電力工程技術的基礎，可以更好地發揮出控制技術與通信技術的功能性。并且經過不斷地研究，可確定一種全新的電力技術能夠對交流輸電過程進行可靠控制。雖然電力工程技術在我國智能電網建設中的應用越來越廣泛，但是大多集中在高電壓輸變電過程中，需要將大量清潔能源引入電力系統中。因此將電力技術與控制技術進行有效結合，然后應用到智能電網中，來對電網傳輸過程的不同參數進行靈活調節與控制，能夠更有效地來保證智能電網運行的穩定性。同時，在降低電網輸電損耗的同時，還能夠提高輸電線路電能輸送的能力，維持更高的系統運行經濟性。

結束語

智能電網是我國電網發展的主流，并建立在高效通信系統基礎上。因此，簡單概述智能電網與電力通信技術，闡述智能電網對電力通信技術的要求，并重點介紹了電力通信技術在智能電網中的應用。

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（作者單位：國網上海市電力公司）