通信技術在智能電網(wǎng)中的應用

1、通信技術在智能電網(wǎng)中的應用廣東電網(wǎng)公司肇慶供電局周亞光摘要：隨著通信技術、計算機信息技術的發(fā)展和電力生產調度自動化水平的提高。建設強大的智能電網(wǎng)已成為必然的發(fā)展趨勢。智能電網(wǎng)就是以穩(wěn)定的電網(wǎng)框架為基礎，以通信網(wǎng)絡和計算機信息網(wǎng)絡為平臺，對電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度等方面進行智能控制，實現(xiàn)電力、信息、業(yè)務的高度融合。在智能化電網(wǎng)的建設過程中，通信技術在其中起著至關重要的作用，本文將詳細介紹通信技術在智能電網(wǎng)建設過程中的應

2、用。關鍵詞：智能控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、通信協(xié)議、綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)、工業(yè)以太網(wǎng)設備一、智能電網(wǎng)的產生背景；1、電網(wǎng)規(guī)劃與建設面臨著嚴峻的用電高峰和電網(wǎng)建設費用的壓力，同時規(guī)劃和建設的合理性的合理性也面臨考驗。2、電網(wǎng)的運行方面，用戶對供電可靠性的要求越來越高、同時運行單位對電網(wǎng)設備的運行狀況需要有更多的了解。3、資產維護：設備的當前健康狀態(tài)、設備維修和更換的最佳時機、設備的維修質量電力作業(yè)的費用需要得到合理的安排4、電力營銷：需求側管理?服

3、務水平、電費回收率、竊電損失需要及時的掌握。建設智能電網(wǎng)可應對上述的挑戰(zhàn)：A、通過收集電網(wǎng)各種數(shù)據(jù)，指導電網(wǎng)和設備的投資，使得設備在逼近設備容量或實際能力的情況下運行，充分挖掘設備的潛力。B、通過電網(wǎng)的實時重構和優(yōu)化運行方式，使得設備在其實際容量范圍內運行，延長設備使用壽命。C、充分利用實時信息，縮短停電時間。D、加強需求側管理，提高效益。E、為合理的電網(wǎng)投資提供決策支撐。在傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎上，智能電網(wǎng)進一步擴展了自動化的監(jiān)視范圍，增加了

4、信息的收集和整合以及對業(yè)務的分析和優(yōu)化，實現(xiàn)了電網(wǎng)的智能化?？蓭椭娋W(wǎng)企業(yè)提高管理水平、工作效率、電網(wǎng)的可靠性和服務水平。智能電網(wǎng)分五個層面：1、電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集2、數(shù)據(jù)傳輸3、信息集成4、分析優(yōu)化5、信息的展現(xiàn)（1）、電網(wǎng)數(shù)據(jù)的實時采集實時數(shù)據(jù)是智能化電網(wǎng)的重要支撐，包括以下三方面的數(shù)據(jù)，A電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，B設備狀態(tài)數(shù)據(jù)C客戶計量數(shù)據(jù)目前，因為電網(wǎng)公司的數(shù)據(jù)采集主要關注電網(wǎng)的運行數(shù)據(jù)上，對另兩方面的欠缺，只有增加了這兩方面的數(shù)據(jù)采集，才能使

5、整個電網(wǎng)可視化，為走向智能化作準備。（2）、數(shù)據(jù)傳輸基于開放標準的數(shù)字通信網(wǎng)絡保證客戶計量和設備狀態(tài)數(shù)據(jù)以及電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)的可靠傳輸。（3）、在信息集成、分析優(yōu)化、住處展現(xiàn)三方面，主要集中了計算機信息網(wǎng)絡技術的應用。通過采集和通信網(wǎng)絡傳送上來的數(shù)據(jù)為電網(wǎng)的規(guī)劃設計、運行和資產的優(yōu)化提供決策支持采用工業(yè)級冗余環(huán)網(wǎng)交換機構成冗余光纖環(huán)形網(wǎng)絡結構，環(huán)形網(wǎng)絡設備采用工業(yè)以太網(wǎng)產品，用光纖鏈路連成環(huán)狀拓撲結構，此結構充分利用了工業(yè)冗余環(huán)網(wǎng)結構的優(yōu)點

6、，當通信鏈路發(fā)生故障時其網(wǎng)絡傳輸?shù)幕謴蜁r間被控制在`50毫秒以內，而如果用普通民用以太網(wǎng)交換機構造鏈路冗余網(wǎng)絡，其恢復時間長達`30秒以上，顯然無法滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟婚g斷需求，這也是工業(yè)以太網(wǎng)交換機與民用以太網(wǎng)交換機相所具有的一個明顯優(yōu)勢。另外，此環(huán)形拓撲結構便于工程擴充和維護，安全性能高。采用網(wǎng)絡監(jiān)控軟件對網(wǎng)絡控制器進行網(wǎng)絡實時監(jiān)控，同時和電網(wǎng)測控系統(tǒng)進行有機協(xié)調，保證互不影響。接入層：測控點數(shù)據(jù)量較多且距離光纖網(wǎng)絡較近的區(qū)域，推薦采用

7、數(shù)字工業(yè)級配電載波設備構成樹型或鏈型網(wǎng)絡結構，環(huán)形網(wǎng)絡設備采用工業(yè)以太網(wǎng)交換機產品，此結構充分利用了載波通信系統(tǒng)的優(yōu)點，使用現(xiàn)有電纜資源作為通信介質，地埋電纜和架空電纜均適用選擇不同的耦合設備即可，載波通信通道建立時間小于`300毫秒，針對電纜干擾的情況有四個頻點可供通信設備選用，設備端接受靈敏度可達70dB，并可在無中繼情況傳輸5公里，載波設備有多種通信接口可供選擇如RS232、RJ45，方便級聯(lián)進上層網(wǎng)絡。采用上述載波設備，由于各地

8、配網(wǎng)的特殊性，需要做實地測試方可采用。在光纖鋪設不便且載波傳輸距離受限的區(qū)域，推薦采用工業(yè)級GPRS通信設備體積小、安裝、使用方便?？煽焖俚耐度胧褂谩＃ㄒ唬┕I(yè)以太網(wǎng)交換機方案具有以下幾個特點：1、鏈路自動冗余備份在冗余環(huán)網(wǎng)中，工業(yè)以太網(wǎng)交換機，它能自動冗余備份，能自動協(xié)商到達最近節(jié)點的路徑，如果一處線路損壞，網(wǎng)絡拓撲重新配置，達到正常網(wǎng)絡狀態(tài)只需50毫秒，支持工業(yè)環(huán)境電壓1836VDC。2、較長的傳輸距離環(huán)形結構采用光纖介質類型，在傳

9、輸中有低損耗的特性，使得傳輸線路的無中繼傳輸距離變長，相鄰站之間最大長度多模光纖可達2KM，單模光纖可達2060KM。3、具有較大的帶寬環(huán)網(wǎng)傳輸帶寬為100Mbps，同時采用新的多數(shù)據(jù)處理技術，使得網(wǎng)絡在重負荷情況下，仍能保持很高的帶寬。4、可靠性高環(huán)型結構在網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時仍能自行重構，保證系統(tǒng)安全可靠，同時傳輸光纖具有對電磁和射頻干擾掏能力，在傳輸過程中不受電磁和射頻噪聲的影響，也不影響其它設備。由于光纖傳輸?shù)氖枪庑盘?，兩端的電源相?/p>

10、隔離，所以有效地解決了光纖兩端電源和地線對設備可能造成的嚴重威脅。5、安全性好光纖在通信時光束在纖維內部傳輸，水會產生任何形式的輻射，可防止傳輸過程中被分接，也杜絕了輻射波的竊聽，因而是最安全的通信介質。（二）載波通信系統(tǒng)方案具有以下幾個特點：1、通信通道建立時間短：在300ms內即可建立通道。2、充分利用現(xiàn)有電力電纜資源，節(jié)省通道投資費用，分層分級組建配網(wǎng)網(wǎng)系統(tǒng)，合理優(yōu)化了網(wǎng)絡。3、頻點切換功能：偵測傳輸通道的干擾情況，自動切換頻點數(shù)