电力通信技术在智能电网中的应用

2018-01-29俞浩钱建平

中国设备工程 2018年20期

俞浩，钱建平

（泰州供电公司，江苏泰州 225300）

智能电网是电力行业的主要发展趋势，智能电网要实现电力传输的自动化，不仅要确保对用电线路的监视，还要保证信息在电网两端进行传递。智能电网的实现基础是电力通信技术，计算机技术的发展给电力行业带来了巨大挑战，同时也带来大量的发展机遇。虽然相关技术设施得到了完善，但是相关的通信技术人员仍处于原有水平，因此这对智能电网的发展是很大的挑战。随着城市化进程的发展，国家陆续出台了许多相关的措施，鼓励建设智能电网。电力通信技术作为智能电网的核心技术，两者关系密切，智能电网方便了人们的生产生活，也使电力通信技术得到用武之地。本文以智能电网的电力通信技术为切入点，对其在智能电网中的应用进行阐述。

1 电力通信技术与智能电网的相关概念

电力通信技术作为电力系统的基础环节，从发电、输电到用电的整个过程中起着不可替代的作用。电力的输送、电网的控制与电力的商业化运营都离不开电力通信技术的支持。由于电力的形成方式比较复杂，电力的传输要求也比较特殊，因此电力系统需要进行统一的管理。

智能电网要实现对电网的智能控制，常采用电力通信技术对发电、输电、变电与用电环节进行管控。随着绿色能源的提出，环保事业的不断发展，采用绿色能源的发电方式逐渐融入到智能电网的发展中。智能电网不仅要追求自动化，还强调电网运行中的安全性与经济性，从而实现各方面的有效配合。目前智能电网的发展中注重高新技术的应用，努力降低电网运行的成本，利用软硬件结合的方式，可以保证智能电网的安全性，促进电网运行的平衡能力。

2 电力通信技术的发展历程

电力系统的不断发展催生了电力通信技术的广泛应用，如今更是成为智能电网运行的基础，现代化电力系统的稳定运行更离不开电力通信技术的支持。电力从发电源头传递到用户端，离不开电力通信技术的应用，电力通信技术为智能电网的发展提供了稳定的发展环境，国内电力通信技术的发展可以从以下5方面概括。

（1）20世纪90年代初光纤技术的出现，使人们摆脱了对同轴电缆的依赖，随着信息技术与网络通信技术的发展，同轴电缆不能满足人们对电力信息传递的要求，高速传输的光纤技术，弥补了同轴电缆的劣势，使同轴电缆逐渐退出历史舞台。

（2）程序控制交换的出现，电力网络的不断发展，电力系统中出现许多连续网络，它依托于纵横接线器的连接，为电力信息的流通与交通提供了基础。程控交换的出现简化了信息的传递与交换的过程，使电话的连接直接通过程序来实现。

（3）从硬件到软件技术的发展，早期的电力通信需要通过交换机实现，后来伴随信息技术的不断发展，软件控制成为可能，大大简化了人工操作设备的过程，使电力通信过程趋向自动化。

（4）移动通信网的出现，传统的定点通信模式，不能满足灵活的通信要求，移动通信的出现，使通信实现自由化、灵活化。

（5）通信网从模拟信号到数字信号的实现。传统的通信技术只能实现模拟信号的传递，阻碍了信息的有效沟通,数字通信技术的出现使网络通信多元化，电视机的画面是数字通信的直接体现。

3 电力通信技术对建设智能电网的作用

智能电网符合时代的发展趋势，电力通信技术的应用让其实现成为可能。但是随着人们对智能电网要求的不断提升，现有的电力通信技术已经出现技术瓶颈。虽然现有的技术已经可以实现多层次的电网的互相转换、硬件与软件技术的完美结合与模拟通信到数字通信技术的实现，但是当电力通信中出现问题时，暴露了相应的技术的不足，应对措施也存在滞后性，面对这些技术漏洞与技术故障，凸显出技术的缺陷。

3.1 促进智能电网的多元化

由于智能电网要实现用户的不同需求，因此要求电力通信系统具备多样化的功能。电力通信技术与人工智能的有效结合，提升了智能电网的发展速度和智能电网的应用层面。建立多元化的电力通信平台，可以为智能电网的多功能性提供帮助，利用通信的标准化模式，为信息传递提供方便。

3.2 为智能电网提供保密性功能

智能电网融入了先进的通信技术，结合了软件的优势，同时又增加了数据泄露的风险。通过完善电力通信技术，对通信环节进行加密，可以预防电网受到来自外界的干扰。

3.3 增加智能电网的覆盖性

电力通信技术为整个电网提供技术支持，通过对相应技术的研究，可以增加通信技术的服务范围，保证通信技术的完美传输，为智能电网的完全覆盖提供技术支持。

4 电力通信技术在智能电网中的应用

4.1 绿色能源的利用

随着环保意识的提升，人们逐渐意识到开采不可再生能源对环境的破坏作用，转而寻求绿色、环保的可再生能源。利用传统的输电网络进行合理化改造，可以将可再生绿色能源作为发电的主要方式，然后将其传送到输电网络。因此要求电力行业的相关专业人员，在开发新能源的同时，充分考虑电力并网的可能性。对电力通信技术的接口进行改造和统一，可以保证新能源电力的顺利运行，借助新能源的智能电网，可以实现对电力传输、转化与用电方面的智能管理，实现对电力的自动化控制。合理设计通信系统的接口，可以提升智能电网的适应性。

4.2 配电网络的应用

电力系统的重要组成就是配电网络，智能电网的高效率、稳定性与灵活性的实现正是借助配电网络。在配电网络中加入新型传感技术与信息识别技术，可以及时发现供电网络中出现的故障，并做出自动应急处理。此外，在智能电网中充分运用电力通信技术，可以增强配电网络的兼容性，优化供电系统，使其具有多功能。

4.3 变电网络的应用

智能网络要实现电信号的转化，因此用户获取电信号之前的最后一道环节就是变电网络。智能电网为实现控制电力信号的功能，往往配备了数据检测设施。数据的监测包含了信息、传感与智能识别3个环节，通过智能设施、网络设备与信息系统的配合，向控制中心传递数据，同时接受来自控制中心的指令，实现对智能电网的高效运行。

4.4 输电网络的应用

随着信息技术的发展，如何在低功耗的前提下，实现对远距离、大容量电力的输送，是智能电网面临的挑战。环保概念的提出，新型电力能源的出现，要求跨地区的配电网络进行优化，使其兼容可再生能源。因此，电力行业需要对网络的输电能力与状态进行检测，通过实际数据，确保电力系统的稳定传输。比如，在输电线路中加入电力通信识别设备，可以监测电网的运行与终端使用等情况，然后为调整输电线路提供参考依据。

4.5 促进电力通信技术在智能电网中应用的改善建议

相关电力通信技术存在缺陷，导致智能电网出现漏洞，这种现象不容忽视，应采取多种方式予以防范。比如，实时通信与双向通信等技术存在许多不完善之处，导致智能电网中的相关数据不能有效地记录与存储，而且同一信号无法被多设备同时接受等问题，阻碍了智能电网的普及。电力通信技术急需标准化与系统化的体系，完善智能电网的应用基础。具体可通过下述举措进行改善。

（1）实现现有通信系统与新能源电力网络的融合。随着大众文化水平的提高，环保成为一种趋势，电力系统的清洁能源受到越来越多的关注。因此，可再生绿色能源势必成为将来电力的主要来源，因此必须在控制废物排放的同时，加强现有电力网络的兼容性，努力找出一种共存模式，在响应环保口号的同时，促进智能电网的可持续发展。

（2）扩宽智能电网的资金来源。无论是发电企业，还是智能电网，都离不开资金的投入，在一定程度下，资金的投入决定了收益的产出。智能电网由于相对复杂程度，融资渠道可以进行扩展，充分利用市场经济的优势，吸引资金的投入量，为智能电网的发展提供资金支持。

（3）提升智能电网的安全性。智能电网中存在大量的数据，存在泄露的风险，对数据进行加密，可以提升电网的抗攻击能力。