电力通信技术在智能电网的应用研究

吴奕锴，姜黛琳，蒋莹莹

（国网上海市电力公司党校培训中心，上海 200438）

0 引 言

将电力信息与电力通信技术相融合，可以帮助电力企业摆脱传统经营模式，提高电力系统稳定性[1]。因此，电力系统能否健康稳定运行关系到国家经济是否健康发展。随着社会的进步和科技的发展，电力系统慢慢开始使用了高级的传感和测量技术、电力控制技术、电力设备及其配套设备。这些技术和设备可以提升我国电力系统使用过程中的安全程度，有利于加快我国智能电网的建设脚步。要想进一步发展电力通信技术，首先要做的就是将电力信息与电力通信技术进行有效融合[2]。

智能电网大大提高了电网系统的安全程度，这是因为其具有自我激励、自我修复以及防御入侵的能力，同时还提供了多种形式的能源发电方式，缓解了国内的能源短缺情况。电力通信技术是实现电网市场运营、电网配电自动化以及电网升级管理的基础技术，对推动电网智能化程度具有十分重大的作用。随着我国电力领域技术的高速发展，电力通信技术将继续更新，为智能电网的有效应用提供最佳条件。

智能电网就是一个自动化程度很高的供电系统[3]。从某种意义上说，对智能电网的进步与成长提出了较高的要求和标准。因此，电力通信技术在智能电网上的推广，对国家发展和企业成长来说，有着愈发关键的意义。电力通信网络可以真正确保国家电网系统的安全、供电的平稳和发电的稳定，让智能电网有了较好的发展趋势和发展基础。

1 电力通信技术与智能电网概述

1.1 智能电网的概念

智能电网本质上是一个自动化供电网络系统，具有很高的科技含量[4]。当前智能电网给人类的生产和生活带来了很大的便利，已发展为人工智能领域比较经典的使用范例。通过正常采用计算机技术和人工智能技术可以智能监测和控制电力网络的整个过程，包括了配电过程和用电过程。大多数电力公司已经开始在全电力系统推动智能化的转型，这标志着智能电网在国内已经推广应用于电力行业中。

智能电网的使用过程并不复杂，其系统布局具备科学性与规范性，在日常使用过程中需要更多的智能化因素参与。用模拟人类的思维方式提升智能电网的智能化水平，改进传统电网在数据整理、分类、分析和处理等方面的不足，从而促进电力企业的长远与健康发展。

智能电网在当前的应用是为了帮助电力在传输过程中得到更精准的电力信息，并对获得的数据和信息进行系统化的整理与分析[5]。一是电力企业可以进一步改善自己的电力服务品质；二是电力企业可以精准地掌控和监督自身的电力系统，确保其正常运行。因此，智能电网对于国内能源资源短缺等方面有着关键的缓解作用。

1.2 电力通信技术的概念

电力系统与人们的日常生活有着密切的联系，是现代化建设的重点内容[6]。在电力系统的组成中，电力通信是非常重要的部分，在电力传输和使用中都存在电力通信技术的运用[7]。作为我国国民经济的重要产业，电力企业如果想做到长远发展，就必须要适应现代化市场的需求[8]。与欧美国家相比，电力通信技术在我国的发展时间并不早。虽然当前的电力通信技术跟最早之前相比已经有了很大程度的提高和改进，但是随着城市化程度的加深，社会经济进一步发展，国内的电力企业数量越来越多，电力领域的竞争也越来越剧烈。在这样的情况下，电力通信获得了较好的发展机会，但电力通信技术却无法满足目前智能电网的发展情况。

智能电网的更新速度非常快速，但一些智能电网设备很难和目前的电力设备匹配，所以电力通信技术还存在非常大的成长空间，覆盖面也很广，是推动国家电力系统升级的重要力量。电力通信属于电力系统的重要组成部分，如果对电力的管理与调配不能协调一致，那么就会对电力系统的正常运行产生不利影响。因为电力通信技术可以提升电力系统的自动化能力和运行效率，所以电力公司必须努力加强对电力通信技术的探索。

2 电力通信技术在智能电网中的应用概述

2.1 应用现状

电力通信技术是智能电网中非常重要的组成成分，在确保智能电网平稳发展过程中起到了关键作用。但在电力通信的使用过程中，必须按照企业的真实需要来选择适合自己的通信技术。智能电网的信息化程度比较高，电力通信的应用可以让智能电网更加稳定和灵活。特别是在传输数据和收集数据方面，可以让电力传输的时间变得更长。不过电力通信技术受到诸多因素的影响，在智能电网中的使用率还不高，跟智能电网最初设定的目标及运行标准还有一些距离，因此需要努力提高电力通信技术在智能电网的使用率。在电力通信系统的日常运行中，应改进技术和管理方面，努力提高电力通信系统运行的安全程度，保障信息传输的完整性、安全性以及准确性，防止病毒攻击和犯罪分子的侵害，确保智能电网的平稳运行。

2.2 应用要求

2.2.1 提升智能电网的稳定性

电力通信技术可以进一步确保电力系统和通信网络的稳定运行与安全运行，它已发展为智能电网很难缺少的重要成分。电力通信方式目前分为两类，一类是电力线载波通信，它具备稳定的传输通道，优点是成本比较低；另一类是光纤通信，它使用光纤材质，而光纤的信息载体是光波。在日常运行过程中，信息从一开始就被转成电信号，并被送到激光器上。利用激光器，电信号的频率将发生改变。在电力系统的接收端，光信号被接收器慢慢转换成电信号，并在修改后恢复原始信息。跟其他网络不一样的地方是，电力通信网络具备灵活和可靠的优点，可以给电力系统带来稳定的传输速率，确保电力系统稳定而安全地运行。此外，电力通信技术对于传输的数据需求很大，而数据的传输对于时间的要求很高。

2.2.2 提升智能电网的安全性

安全性是智能电网发展过程中最关键的因素。有关部门和企业要确保智能电网的健康发展，必须创造电力通信网络的安全环境，追加资金的投入力度，进一步规划电力通信网络的安全和建设，保证国家智能电网可以在比较安全的环境中运行，防止不法人员的渗透，避免网络病毒的入侵，确保电网网络和信息的整体安全。

3 电力通信技术在智能电网中的具体应用

3.1 在发电过程中的具体应用

现阶段，我国越来越重视对生态环境的保护，因此电力企业的工作重心逐渐由不可再生资源的利用向可再生的清洁能源转化[9]。当前电子通信技术在智能电网的发电过程中主要用于新能源发电。新能源发电的使用非常重要，特别是在国内传统资源非常紧张的状况下，需要加强对新能源领域的利用与开发。随着新能源的开发，可以进一步缓解国内能源比较紧张的情况。新能源发电需要依靠电子通信技术，让新能源电力接入到国家电力网络中。

电力通信技术在新能源发展和智能电网的对接过程中可以发挥重要作用。一是统一了电力通信接口的相关标准，对于新能源的开发入网有详细的研发计划，并调整了并网后的电力功率、电能质量、电能电压等具体参数。二是开展新能源发电控制的技术研发，特别是关断技术、启动控制技术、控制功率技术，低电压穿越技术、电压控制技术等方面。新能源领域使用的电力通信技术除了在新能源领域有了非常重要的作用外，对于其他领域也可以起到非常关键的效果，推动了智能电网的发展。

3.2 在配电过程中的具体应用

配电系统是连接电力系统和用户的重要环节，依靠配电系统电力企业可以向用户输送电力。当前智能电网在配电过程中已经广泛应用了电子通信技术。配电系统能否稳定运行关系到供电系统的整体质量和运行状况。智能配电网应用了先进的通信技术、电子技术、计算机技术，集中处理配电网中的不同信息和数据，包含了离线用户数据、在线用户数据、电力结构数据、配电数据和图形信息数据等。电力企业对各类数据进行采集处理和传输处理，可以得到配电系统的运行数据，确保配电系统的平稳运行，给配电系统的智能化升级带来了非常关键的技术支撑。

3.3 在变电过程中的具体应用

智能变电站是智能电网使用电子通信技术在变电过程中的具体应用，有利于智能电网的正常和健康运行。许多高级的智能设备开始在智能变电站中被使用，可以让智能变电站运行更加安全和可靠，如智能高压开关器、智能电子互感器以及智能电子变压器等。在智能变电站终端的智能控制过程中，可以对各类数据和信息进行整理与分析。智能变压器可以通过光纤通信连接电力控制系统，依靠传感器来采集设备运行中的不同数据，包括电流数据、电压数据等，然后通过电子通信系统把获得数据传递到电力控制系统中。电力控制系统对得到的数据进行加工，得到变压器设备的运行参数。如果变电设备运行中存在不正常的情况，那么控制系统会依据具体情况做出改变和调整，然后依靠电力通信系统给电力控制终端发出修改指令，控制终端根据收到的指令修改运行数据，进一步降低安全问题发生的概率。最终目的是为了提升智能变电站运行的安全性和稳定性，推动智能电网的健康发展。

3.4 在输电过程中的具体应用

随着国内企业和居民不断增加的电力需求，智能电网的范围和规模也随之增长，建设特高压骨干网可以推动大容量、长距离以及低损害的电力传输。通过智能电网可以实现电力资源的跨区域配置，促进国家电力输送领域的调整和优化。智能电网能否平稳健康运行是关系到国家发展和经济发展的大事，随着智能电网覆盖面的扩大与规模的提升，保障智能电网的安全显得尤为重要[10]。在智能电网的电力传输方面，电力通信技术主要用于电力调度控制、电力数据传输、电力可视化监控、电力应急响应、电力安全预警以及电力传输监测等，通过分析采集的信息可以有效监控电力的系统状况，一旦有异常问题发生可以依靠数据传输监控异常流量，进一步保证智能电网的安全运行和健康运行。

4 结 论

在智能电网的建设中，电力通信技术是非常关键的一项技术，直接关乎到智能电网的稳定运行，是实现电网市场运营、电网配电自动化和电网升级管理的基础技术，对推动电网智能化程度具有十分重大的作用。本文分析了智能电网和电子通信技术的概念以及电力通信技术在智能电网中的具体应用，包括在智能电网发电过程中的应用、输电过程中的应用、变电过程中的应用以及配电过程中的应用，有利于补充电子通信技术在智能电网应用的理论研究。