浅议电力信息通信在建设智能电网中的基础性作用

王素蓉

【摘  要】建立具有高传输速率、全双工、高实时性能和全数字化的无线通信系统和网络，既是智能电网应用和进步的技術基础，又是当前智能电网研究的热点和难点。智能电网的大规模部署和推广取决于通信系统对网络数据的收集和保护、对能耗信息以及网络信息管理的支持。电力信息通信网络的建设是智能网络的发展和大规模应用中必须解决的基础性问题。智能电网的核心技术是信息技术，而电力信息通信在建设智能电网中起着基础性的作用。

【Abstract】The establishment of wireless communication system and network with high transmission rate， full duplex， high real-time performance and full digitalization is both the technical foundation for the application and progress of smart grid， and the hot spot and difficult point of current smart grid research. The large-scale deployment and diffusion of smart grid depends on the collection and protection of network data by the communication system and its support for the management of energy consumption information and network information. The construction of power information communication network is a fundamental problem that must be solved in the development and large-scale application of smart network. The core technology of smart grid is information technology， and power information communication plays a fundamental role in the construction of smart grid.

【关键词】电力信息通信;智能电网;基础性作用

【Keywords】power information communication; smart grid; fundamental role

【中图分类号】TN915;TM73                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069（2021）03-0160-02

1 引言

电力的广泛使用为人类文明的持续发展作出了贡献。广义上讲，传统电网包括四个环节：发电、输电、配电和用电。其主要功能是将煤炭、石油、天然气和水力发电的生产结合起来，通过设备转化为电能。近年来，如太阳能、风能、潮汐能等清洁电力技术发展迅速，这使得电力控制和电力传输机制不灵活的问题日益突显。与传统电网相比，智能电网提供了增强的信息聚合、通信、安全、自动控制和其他基于网络设施的技术，可以有效提高从发电到使用的能源效率，可靠性和稳定性得到保障，并且具有绿色化特征。因此，很多国家一直在进行智能电网的研究和应用。近年来，我国也开始在政策法规、控制系统、技术和应用方面推广智能电网，以促进其发展。

2 智能电网概述

智能电网的系统结构中，除了将传统的中央控制发电厂的输入功率传输、分配和使用到电网之外，智能电网还可以接入许多新能源。例如，太阳能、天然气、火电、核能等。另外，智能电网具有高传输速率、稳定性、安全性的电力信息通信，在确保电网安全、稳定、可靠运行中起着重要作用。从宏观经济的角度来看，智能电网建设的基础架构主要包括以下内容：

①以各类传感器为基础，把电力系统、电气设备和控制中心连接起来，以改善电力的产生、传输、分配以及功耗。

②在进行数字监控之后，将使用先进的技术和数据融合系统对获得的数据进行高效的处理、分析与研究。

③利用数据挖掘技术，针对收集到的数据进行进一步挖掘，最大化利用数据资源，并根据相关的研究结果对现有智能电网进行优化。同时，与传统的电网不同，电力信息通信也不需要像传统的电网一样布置在用电方。从这个角度来看，电网和电力信息通信将继续相互融合和相互支持。由此可见，智能电网建设的核心是信息技术的有效应用，而信息技术中发展最快的无线通信技术则需要在智能电网中承担较大的任务。

无线通信技术是当今智能电网建设中电力信息通信领域中最流行的技术。智能电网主要使用GPRS/CDMA网络技术，并使用无线加密或基站作为主要设备，将信息转换为信号以进行无线传输。无线通信设备具有快速安装、快速启动、建设投资少、安全级别高、信号传输速率高、传输距离远、覆盖范围广等特点，引起了越来越多的关注。然而，无线通信技术受到设计困难和材料成本高的限制，许多地区受到各种外部因素的影响，无法成功安装，并且不能保证信号接收的安全性。在长距离传输信号的过程中，网络延迟通常会导致信息传输效率低下。因此，仍然存在许多需要改进的缺陷。当前，我国无线通信技术的安全性高、覆盖面广、功能丰富。在安全性方面，通过应用该技术，用户可以根据需要设置密码以登录智能电网。接收正确的登录密码后，接收器即可登录到无线网络。该措施极大地提高了无线通信的安全性。关于无线通信技术的覆盖范围，在我国，无线网络通常存在于公司、商店和家庭中。在无线通信技术的功能方面，无线通信技术的商机正在不断扩大，例如，基于IEEE802.16的WMAN和基于IEEE802.15的WPAN的无线通信网络，在传输信息和数据时可以实时跟踪和检测各种设备。

3 电力信息通信在建设智能电网中的基础性作用

3.1 在智能光纤通信网络建设中的基础性作用

在构建智能电网时，电力信息通信在智能光纤通信网络建设中的基础性作用体现在以下几个方面：

首先，可以使用先进的SDH技术，即基于光纤同步传输模块（STM-1.155Mbps）的概念，优化智能光纤通信网络的业务传输和集中式网络管理结构，从而支持数据网络中的电力信息通信。

其次，智能光纤通信网络实际上是具有自动数据传输功能的数据传输网络。电力网络的飞速发展，迅速增加了电力信息传输数据量，为了满足日益增长的信息传输需求，可以使用光传输网络技术、IP网络技术和其他智能网络技术创建智能光纤通信网络。

最后，智能光纤通信网络更加便捷、灵活、智能、高效，提供了端到端的服务保护，提高了配电自动化设备的智能配置水平，有效降低了通信网络的维护强度，将为电力企业带来更大的社会经济效益。

3.2 在电力通信接入网建设中的基础性作用

电力信息通信在建设电力通信接入网中的基础性作用主要有：

首先，可以使用无线移动通信网络。

其次，可以使用专用无线网络或者创建有线数据网络来实现智能网络中的电力通信接入网。

最后，可以使用电力线将可编程逻辑控制器（PLC）技术用于传输电力信息的接入网，以实现智能电网系统与用户端结构之间的通信和交互。

这三种电力通信接入方式均可实现智能电网与用户侧的通信连接。其中，最有效的方法是第三种，大大提高了电力信息传输的控制能力，在智能电网优化中起着不可替代的作用。

3.3 在统一通信技术发展中的基础性作用

电力信息传输在建设智能电网中的基础性作用还体现在统一通信技术的发展中，在构建智能电网的基础中起着重要的作用。通过IP平台统一通信技术的应用，用户能方便地自由使用语音、视频、即时消息、数据和其他通信方式，实现用户之间的通信交互。因此，结合使用电力信息网络和基于IP网络技术的基础网络平台，集成了智能网络通信系统，对语音和数据进行组合，从而提供统一的操作管理、规范的建设和大规模的营销，继续帮助优化智能电网系统并改善电力管理功能。

3.4 在数字化变电站建设中的基础性作用

电力信息通信在建设智能电网中的主要作用还体现在其对建设数字变电站的贡献中。数字变电站主要包括智能化设备与网络设备分层构建，以实现在相关规范基础上，完成信息共享和相互操作。简而言之，通过电力信息通信，不仅可以实现变电站一次设备与二次设备之间的数字通信交互，而且可以实现智能变电站设备之间的信息共享和交互，不断提高电力系统的输配电能力，并为智能电网的发展作出贡献。

3.5 在新能源利用中的基础性作用

随着能源消耗的增加，我国加大了对新能源的开发力度。近年来，大型风电场、光伏电池不断投入运行，但新能源具有多种特性会对传统电网造成冲击，而在构建智能电网时，可以实现对新能源的有效利用，以及实现最佳的能源分配和替换，提高新能源的利用效率。电力信息通信与新能源利用密切相关，技术人员需要从实际出发，设计标准的电力信息传输接口，连接各类新能源，实现各类电力参数的标准化接入。这将有助于创建智能电网中新型电力管理系统，满足不断增长的社会需求。

4 结语

电力信息通信是建设智能电网的基础，通过利用先进的通信技术、移动网络技术以及其他高科技，推动现代智能电力设备和电子设备的不断发展，以持续优化智能电网的结构，并不断进行创新改进，满足人们的电能需求，为国民经济发展和社会进步作出贡献，进而增强了电力公司的竞争力。

【參考文献】

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