1、<p>　　智能配電網(wǎng)通信技術(shù)研究</p><p>　　摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，電力電網(wǎng)建設(shè)越發(fā)受到重視。在大規(guī)模的城市化建設(shè)過(guò)程中對(duì)于電力電網(wǎng)的要求越來(lái)越高，城市的電力電網(wǎng)建設(shè)標(biāo)志著城市的發(fā)展程度和經(jīng)濟(jì)水平。在這種情況下，各種先進(jìn)技術(shù)和新元素注入到電網(wǎng)建設(shè)中，電網(wǎng)開(kāi)始朝智能化發(fā)展。在計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展的今天，智能電網(wǎng)的發(fā)展是一種趨勢(shì)和必然，目前已經(jīng)引起廣泛的關(guān)注。 <

2、/p><p>　　關(guān)鍵詞：智能配電網(wǎng)；通信技術(shù)；特點(diǎn) </p><p>　　中圖分類號(hào)：TS801.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　引言： </b></p><p>　　在智能電網(wǎng)的建設(shè)過(guò)程中，智能配電網(wǎng)是其研究重點(diǎn)，而通信技術(shù)則是實(shí)現(xiàn)智能配電網(wǎng)的基礎(chǔ)。沒(méi)有先進(jìn)的通信網(wǎng)絡(luò)，任何智能配電網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)都

3、沒(méi)法體現(xiàn)，所以，要實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵一步，就是建立雙向、高速、集成的通信網(wǎng)絡(luò)。 </p><p>　　1、智能配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn) </p><p>　　1.1通信終端節(jié)點(diǎn)數(shù)量多 </p><p>　　配電網(wǎng)有很多變電站、開(kāi)閉所和配電變壓器，還有線路的重合閘、負(fù)荷開(kāi)關(guān)和無(wú)功補(bǔ)償裝置等，需要很多現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備或者遠(yuǎn)方終端節(jié)點(diǎn)對(duì)這些智能設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。如果深入到低壓用戶的自

4、動(dòng)讀表和控制終端，則終端節(jié)點(diǎn)數(shù)量需求更多。 </p><p><b>　　1.2通信距離近 </b></p><p>　　區(qū)域DTU TTU集中器等終端的數(shù)據(jù)主要由小區(qū)的開(kāi)閉終端單元匯集轉(zhuǎn)發(fā)，其通信距離一般小于5公里。由于地區(qū)配電覆蓋的區(qū)域可能相對(duì)小，各智能配電網(wǎng)通信節(jié)點(diǎn)間的距離比較近。所以采取小區(qū)分支通信與主干通信相搭配為常見(jiàn)的智能配電方案。 </p>

5、<p>　　1.3通信數(shù)據(jù)量不大 </p><p>　　在目前國(guó)內(nèi)的狀況，主要采用電纜傳輸技術(shù)通信。而電纜傳輸信號(hào)的質(zhì)量比較差，采集到的數(shù)據(jù)結(jié)果往往幾乎無(wú)法使用。大量的線路開(kāi)關(guān)、配電變壓器等是智能配電網(wǎng)遠(yuǎn)方終端單元的監(jiān)控對(duì)象，它們的通信數(shù)據(jù)量很有限。一些配電變電站、開(kāi)閉所或配電網(wǎng)的子站，它們的數(shù)據(jù)通信量對(duì)比輸變電網(wǎng)絡(luò)還是小一點(diǎn)。無(wú)線通信技術(shù)可分為無(wú)線專網(wǎng)和無(wú)線公網(wǎng)兩類，無(wú)線專網(wǎng)的建設(shè)受制于頻段申請(qǐng)等原

6、因，無(wú)線公網(wǎng)主要使用已有的2.5G/3G移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，通信費(fèi)用比較高，而且上線率低。因此，利用光纖通信技術(shù)建設(shè)高品質(zhì)的智能配電網(wǎng)，是目前的最佳選擇，光纖通信技術(shù)具有低誤碼率、高速率、強(qiáng)保密性、抗強(qiáng)電磁干擾等特點(diǎn)。 </p><p>　　2、智能配電網(wǎng)對(duì)通信系統(tǒng)的要求 </p><p>　　為了保證智能配電網(wǎng)的特征能夠?qū)崿F(xiàn)，其通信系統(tǒng)需要滿足高可靠性、安全性、實(shí)時(shí)性和靈活性等條件。 <

7、;/p><p><b>　　2.1 高可靠性 </b></p><p>　　高可靠性就是指數(shù)據(jù)信息能夠在任何環(huán)境下傳輸?shù)娇刂浦行幕蛘邆鬏斀o子站及智能電力設(shè)備。電網(wǎng)的可靠性都是依靠通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收重要信息來(lái)維持的?？煽啃栽谟芯€網(wǎng)絡(luò)中并不是個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，但是在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和PLC（電力載波通信）網(wǎng)絡(luò)中就是個(gè)挑戰(zhàn)了，因?yàn)樗鼈兊耐ㄐ判诺揽赡軙?huì)受到外界干擾而發(fā)生變化。通信系統(tǒng)自己并不

8、能夠直接獲得電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化，于是通信網(wǎng)本身就需要具有較強(qiáng)的魯棒性。 </p><p><b>　　2.2 安全性 </b></p><p>　　隨著電力網(wǎng)和信息網(wǎng)的融合，以及配電網(wǎng)距離的增加，有關(guān)能源分布的數(shù)據(jù)信息總是特別重要，尤其是當(dāng)它們與交易信息及控制、保護(hù)有關(guān)的時(shí)候，安全問(wèn)題變得非常重要。例如，如果通信方式采用無(wú)線公用網(wǎng)絡(luò)，公用網(wǎng)的分享性與容易接入，使得電力

9、數(shù)據(jù)容易獲得，易被不法分子截取數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行破壞。 </p><p><b>　　2.3 實(shí)時(shí)性 </b></p><p>　　電網(wǎng)中的一些設(shè)備需要實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，而電力設(shè)備的實(shí)時(shí)性需求主要依賴于應(yīng)用的緊急程度。例如PMU就有嚴(yán)格的實(shí)時(shí)性，它提供電壓和電流的實(shí)時(shí)測(cè)量，并把數(shù)據(jù)傳輸給控制中心進(jìn)行分析控制。對(duì)于保護(hù)裝置，當(dāng)某處發(fā)生故障時(shí)，控制中心必須實(shí)時(shí)把控制指令發(fā)送到智能電

10、力設(shè)備，以使其動(dòng)作，切斷故障，如果沒(méi)有實(shí)時(shí)性的通信保障，就可能會(huì)發(fā)生電網(wǎng)的連鎖故障。 </p><p><b>　　2.4 靈活性 </b></p><p>　　不同于輸電網(wǎng)，配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)總是在不斷增加和改變的。對(duì)于通信系統(tǒng)，不僅僅是第一次安裝，對(duì)于今后配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)改變需要能夠繼續(xù)擴(kuò)展而不必改變?cè)械耐ㄐ拍Ｊ剑惨谶\(yùn)行期間易于管理和維護(hù)。除此之外，智能配電網(wǎng)通信系統(tǒng)

11、還要支持組播技術(shù)，使得同級(jí)智能電力設(shè)備之間可以分享相關(guān)的信息。 </p><p>　　3、通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用 </p><p>　　3.1通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的具體應(yīng)用 </p><p>　　建立高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，沒(méi)有通信系統(tǒng)，任何智能電網(wǎng)的特征都無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的數(shù)據(jù)獲取、保護(hù)和控制都需要通信系統(tǒng)的支持，因此建立這

12、樣的通信系統(tǒng)是邁向智能電網(wǎng)的第一步。高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統(tǒng)使智能電網(wǎng)成為一個(gè)動(dòng)態(tài)的、實(shí)時(shí)信息和電力交換互動(dòng)的大型的基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)通信系統(tǒng)建成后，它可以提高電網(wǎng)的供電可靠性和資產(chǎn)的利用率，繁榮電力市場(chǎng)，抵御電網(wǎng)受到的攻擊，從而提高電網(wǎng)價(jià)值。 </p><p>　　在應(yīng)用中，電力系統(tǒng)本質(zhì)上是能量的傳遞過(guò)程，該過(guò)程由發(fā)電、輸電、配電及用電4個(gè)環(huán)節(jié)組成。調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)等電力專用通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了發(fā)電、輸電、配電等環(huán)

13、節(jié)，用戶側(cè)利用載波方式進(jìn)行小數(shù)據(jù)量傳輸（如抄表）已得到廣泛使用。能量管理（EMS）、廣域向量測(cè)量（WAMS）、電能量計(jì)費(fèi)（TMR）、水調(diào)自動(dòng)化（AWT）、配電網(wǎng)管理系統(tǒng)（DMS）等信息系統(tǒng)為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了可靠的技術(shù)保障。 </p><p>　　智能電網(wǎng)的特征之一是與用戶良好的交互，自動(dòng)抄表（AMR）或者自動(dòng)測(cè)量（AMI）等智能表計(jì)及用戶側(cè)信息網(wǎng)關(guān)成為智能電網(wǎng)的重要領(lǐng)域之一。目前大多數(shù)AMR及AMI的解決

14、方案中采用GPRS、RF等無(wú)線技術(shù)作為通信手段。從發(fā)電、輸電、配電的通信方式發(fā)展看，信息網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)氖潜Ｗo(hù)、控制、測(cè)量數(shù)據(jù)等綜合信息，智能電網(wǎng)的電力通信網(wǎng)絡(luò)將發(fā)展綜合信息網(wǎng)絡(luò)。從信息利用角度看，智能電網(wǎng)的監(jiān)控從傳統(tǒng)電網(wǎng)的基于局部信息向基于全局信息轉(zhuǎn)變，分散在各類信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)等將通過(guò)綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)的方式進(jìn)行集成，方便不同業(yè)務(wù)關(guān)注人員對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的高級(jí)分析應(yīng)用功能。 </p><p>　　3.2通信

15、技術(shù)(網(wǎng)絡(luò))在智能電網(wǎng)中應(yīng)用方案要點(diǎn)分析 </p><p>　　網(wǎng)絡(luò)具有可靠性高、控制靈活、易于維護(hù)、擴(kuò)展方便等眾多適合智能電網(wǎng)控制的優(yōu)點(diǎn)，可顯著簡(jiǎn)化控制設(shè)備的連接方式，實(shí)現(xiàn)各種異構(gòu)控制設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)集成和信息共享。然而電力系統(tǒng)是分布式、實(shí)時(shí)系統(tǒng)，各種控制設(shè)備的信息差異很大，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸控制信息將存在時(shí)延不確定、路徑不確定、數(shù)據(jù)包丟失、信息因果性喪失等問(wèn)題。可從電力系統(tǒng)信息的傳輸特性，網(wǎng)絡(luò)對(duì)電網(wǎng)控制性能的影響、電網(wǎng)的

16、通信系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的影響等方面入手，研究信息網(wǎng)絡(luò)在智能電網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題。 </p><p>　　如果高速雙向通信系統(tǒng)的建成，智能電網(wǎng)通過(guò)連續(xù)不斷地自我監(jiān)測(cè)和校正，它還可以監(jiān)測(cè)各種擾動(dòng)，進(jìn)行補(bǔ)償，重新分配潮流，避免事故的擴(kuò)大。高速雙向通信系統(tǒng)使得各種不同的智能電子設(shè)備、智能表計(jì)、控制中心、電力電子控制器、保護(hù)系統(tǒng)以及用戶進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的通信，提高對(duì)電網(wǎng)的駕馭能力和優(yōu)質(zhì)服務(wù)的水平。智能電網(wǎng)的集成通信系統(tǒng)架構(gòu)由兩部分組成：

17、①主網(wǎng)或高電壓等級(jí)電力通信，包括智能電網(wǎng)的調(diào)度控制中心、管理平臺(tái)和發(fā)電輸電網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)。主要實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化控制過(guò)程，強(qiáng)調(diào)高可靠、高帶寬及傳輸路由的相對(duì)可控，管理層面簡(jiǎn)單，無(wú)人為干預(yù)，主要變電站形成多路由多方向互聯(lián)，保證N-M下的通信要求，用網(wǎng)絡(luò)的健壯性來(lái)滿足系統(tǒng)的高可靠性，這部分以下一代光網(wǎng)絡(luò)通信為基礎(chǔ)。②配網(wǎng)和用戶側(cè)通信，主要是高、中、低壓配電網(wǎng)，包括用戶電表和電器等通信系統(tǒng)。其通信形式多樣，有光纖通信、無(wú)線通信、電力線載波等。 &l

18、t;/p><p><b>　　4、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人民的生活更加幸福，對(duì)于生活質(zhì)量就有了更高的要求。電是生活中不可或缺的一部分，用戶對(duì)于供電的要求越發(fā)嚴(yán)格，如果供電的可靠性得不到充分保障，電力企業(yè)的發(fā)展將會(huì)舉步維艱。因此，電網(wǎng)建設(shè)中，要充分保證電網(wǎng)質(zhì)量，這樣才能有效保證供電質(zhì)量。智能電網(wǎng)是電網(wǎng)技術(shù)的必然發(fā)展

19、趨勢(shì)，它結(jié)合了多種先進(jìn)技術(shù)，尤其是信息及通信技術(shù)作為智能電網(wǎng)的技術(shù)支撐核心，為其發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也是最為關(guān)鍵的因素。智能電網(wǎng)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)研究對(duì)象，要讓電網(wǎng)建設(shè)更加智能、高效、可靠，并能有效解決能源不均衡問(wèn)題，這才是電力企業(yè)可以順利發(fā)展、長(zhǎng)治久安的良策。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]劉驥、黃國(guó)方、徐石明，智能