电力通信优化的分析与运用

在电网的建设中，包括发电、变电、送电及用电在内的各个环节均离不开高效的电力通信服务，电力通信担负着自动化控制、商业运作及现代管理服务的责任。电力通信是电力系统的重要组成部分，只有保证优质可靠的通信，才能确保电网的安全稳定运行。电力通信的基础设施见下图1：智能电网需要建立高速、双向、实时、集成的通信系统，为智能电网的保护和控制提供有效而准确的数据。近年来，以光纤通信为代表的通信方式在智能电网的建设中获得了极大发展，另外，计算机技术、电力线通信(BPL)、无线通信等技术也得到了极大普及。为了加强电力通信在电网智能化中的支撑作用，应加大对电网通信的资金投入，完善相关配套设施，建立综合性的配套网络，对电力通信的通道建设和环境管理及维护进行可靠升级。进而充分发挥先进的计算机技术、网络通信技术等的推动作用，为建设智能电网打下坚实基础。1.我国电力通信的发展现状分析在电力通信的发展初期，我国电网中，主要采用的通信方式是电力线载波与微波通信，这两种方式的规模相对较小，技术也相对简单。随着电力需求的不断增长，电力系统的规模不断增大，电力系统的传输质量及通道容量等具有更高要求，原来电话指挥已无法满足安全用电要求，另外，电力系统中的调度管理技术也日益复杂。在此背景下，光纤通信日益成为电力通信的基础网络。经过多年建设，国网公司的骨干通信网基本建成了覆盖各级电网主网架、满足电网安全稳定运行需要的“三纵四横”通信传输网。光缆总长度近40万公里，基本覆盖各级变电站。在配网通信系统的建设中，综合利用光纤、无线、电力线通信等多种方式，通信网规模小，覆盖率低（不到15%）。用户侧通信方面，建设用电信息采集通信系统，在部分城市开展了用户宽带接入试点工作，尚未形成具有电力特色的服务模式。随着智能电网的兴起，电力通信经历了从明线与同轴电缆发展到光纤传输、从横交换发展到程控交换、从模拟网发展到数字通信等发展阶段，而随着计算机和网络通信技术的发展，电力通信已经日渐成为智能电网的神经中枢，成为智能电网的业务交流的基础，有效支撑智能电网的发展。2.电力通信的智能化发展方向智能电网的电力通信发展，可以分为三个体系，具体如下：<1>发展基础设施体系，例如网架、装备等基础设施。<2>技术支撑体系，例如国外已采用的成熟技术、信息通信行业的新发展等。<3>应用体系，包括发电领域、输电领域、变电领域、配电领域、用电领域、调度领域等。下文中，将从智能电网的各应用体系和领域出发，并展开分析，提出智能电网电力通信网络建设的具体发展方向。

（1）发电领域通信在发电领域中，主要用于电力市场交易、水情预报与水库调度、运行监控和新能源的接入等。智能电网应能有效消纳新能源，并对新能源的安全接入等方面展开研究，最终解决好新能源并网问题。具体表现在以下两个方面：<1>新能源并网接入的研究，包括：通信接口相关标准的制定，接入后的电能质量、功率、电压等方面的自动调节。<2>新能源发电控制技术研究，包括：新能源的启动、停机、有功功率控制、无功/电压调节、低电压穿越能力等的控制。（2）输电领域通信在输电领域中，主要用于继电保护和安稳装置等实时数据传输、调度控制以及应急、可视化监测和巡检、输电监测和安全预警等。智能电网将建设特高压骨干网架，进行电力远距离、大容量、低损耗输送，促进我国电力工业的不断优化升级。智能电网的建设对输电领域的要求主要集中于对输电线路输送能力的挖掘和状态监控。采用科学合理的信息通信方式，实现不同单位、机构、装置的实时监测信息灵活接入，方便进行数据融合与统一，是智能电力通信对输电网的建设要求。（3）变电领域通信在变电领域中，主要用于智能变电站自动化、可视化运行、远程监视控制、巡检等。近年来，智能变电站在全国范围内兴起，成为智能电网的重要内容，智能变电站对智能电网的建设提供数据和控制对象，多种先进的通信和控制保护技术也应用于智能变电站中。智能变电站采用先进的传感、信息、通信、控制、智能等技术，以智能化一次设备、网络化二次设备、规范化信息平台为基础，因此，开发新的电力通信技术，实现变电站实时全景监测、自动运行控制、智能调节、与站外系统协同互动等功能，建立变电可靠性高、人工干预少、能支撑电网安全运行等目标的变电站，电力通信在我国大有可为。（4）配电领域：通信在配电领域中，主要用于配网自动化、配电管理巡检、分布式能源和储能系统的接入、电源质量监测等。智能配电网的建设是电网智能化的重要环节。智能配电网具有系统集成互动、自愈、兼容、优化的特点，它集成了现代计算机与通信、高级传感和测控等技术，具有灵活可靠且高效的配电网网架结构，并建立在高可靠性、高安全性的通信网络基础上，可以支持分布式电源及储能装置的接入，具有较高的电能质量。（5）用电领域通信在用电领域中，主要用于智能用电信息采集、高级计量管理、互动营销管理、智能小区、智能化需求侧管理等。电力通信的应用应集中于合理选择适用的通信方式，集成应用无源光网络技术、电力线载波、短距离无线和无线公网技术，构建智能用电通信网络。实现用电信息的采集、电网与用户的互动服务。（6）调度领域通信在调度领域中，主要用于管口电量采集、实时监控与预警、节能调度发电、可视化全景调度等。通信在调度的应用将集中于基于SDH技术建设继电保护通道专线、提供高可靠、低时延继保、安稳信号传输要求。基于TDM技术构建的SDH/MSTP电力调度数据网，提供电网调度、安稳、PMU等电网生产控制业务。

随着我国电网规模的进一步扩大，容量进一步提升，以光纤通信为代表的电力通信将具有更加广阔的发展空间。未来，电力通信将在传输介质、传输技术、传输网络、骨干通信方式等方面发生更大的变革，电力通信的技术将不断进步，在智能电网中的应用前景持续良好的发展态势。

本文作者：胡春霞工作单位：福建省罗源县供电有限公司