电网智能化通信的业务特点与关键技术论文_张亚楠

电网智能化通信的业务特点与关键技术论文_张亚楠

(包头供电局土右供电分局 内蒙古包头市 014100)

摘要:互联网网络体系结构具有固有的缺陷,会带来地址短缺及可扩展性、移动性、服务质量(Quality of Service,QoS)、网络安全、网络管理等方面的问题,国内外已经掀起新一代网络体系架构研究热潮。电网企业正在建设内部的通信网络基础平台,随着智能电网建设目标的提出,智能通信被赋予极为重要的角色。当整个外部网络架构面临被修改甚至被取代的风险时,有必要对电网通信平台的建设目标进行重新梳理,并对其中的关键技术进行探讨。

关键词:电网智能化通信;业务特点;关键技术;

通信技术是智能电网的基础性支撑技术,美国和欧洲等先进国家建设智能电网过程中,都将信息通信架构的研究放在至关重要的地位。美国于2004 年启动了电网智能化项目,其核心目标是利用信息通信技术改造电力系统,提高电网的可靠性、灵活性和自适应性。

一、电网通信网络平台建设现状

目前国内省级电网均建设了以光缆介质为主的传输平台,并逐渐引入分组交换机制,使业务IP化,提升了业务应用的灵活度,更利于系统间的信息共享。通信业务主要分为生产业务和管理业务,其中,根据重要性和业务属性,又将生产业务分区,如线路保护、安稳系统、调度自动化、调度电话等业务被列为一区业务,属于重要性最高、通信资源要求最高的业务,而诸如计量系统、电能质量监测系统、雷电定位监测系统等则属于对通信实时性和带宽要求相对较低的业务。电网企业通信网络平台的规划和建设,主要集中在主网的传统管理业务和传统生产业务,目标是建设“安全可靠、调整宽带、全方位覆盖”的电力通信网,主要路线是以光纤通信为主,预留充足的传输带宽,方便后期扩展;加强主要节点的冗余性,保证传输可靠性,末端接入试点采用无线技术,扩展覆盖面。

二、主要特点

智能电网是整个电网系统的智能化产物,智能化电网主要构建在集成、双向的通信网络中,通过先进的技术进行应用,因此智能电网有一些显著的特点,能够使电网足够智能化。

1.稳定。智能化的电网与传统的电网结构不同,智能化的电网具备较强的稳定性能,由于在信息传输的时候能够实现网络结构中的高效运行,因此能够有效的避免了数据信息被盗取的现象。电网一旦出现较大的故障时,仍然可以对用户进行供电,不会使用户产生较大的损失,不能够产生大面积的强制停电的现象,在自然灾害的面前,一些极端的、严重的气流等可能会对于电网造成比较严重的破坏,因此不能够保障电网能够正常的运行。但是智能电网在这样不利的条件中仍能够保障电网安全的运行,使电力能够正常有序的顺利运行,保障生活与生产用电。

2.自愈。传统的电网在运行的时候一旦受到其它因素的影响与限制,就会自行停止,造成电网不能够顺利的运行,因此对于智能化的电网来说,一旦出现故障或者受到严重的影响时,智能化电网具备自行处理的功能,通过自动化的分析与检测,可以及时的对电网进行修补与抢修,保障电网能够继续的发挥自身的作用。除此之外,智能化电网还具备实时、连续的安全评估能力与监测分析能力,智能化电网中存在强大的预警能力和控制能力以及自动的故障诊断能力和故障隔离功能,这样的能力都能够帮助网络结构正常运行,这一优势能够使电网能够高效率的正常运行。

3.兼容。智能化的电网与传统的电网相比存在一定的差别,在智能化的电网中兼容各种不同的数据,这种情况为电网长期的运行创造了一定的优势与条件,充分发挥出智能化电网的综合性能,使信息通信网络能够支持再生能源的合理、科学接入,能够为用户提出一系列的网络进行选择。这样的兼容性能够保证供电公司和用户间的交互性能和高效的互动性,进而能够满足用户在使用电网的时候产生多样化的电力需求,并且能够为用户提供增值的服务。

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4.经济。在信息化的背景中,通信行业在扩展业务的同时要时刻兼顾运营的成本,这样才能够创造理想的经济效益,进而能够加快经济的全面发展。智能电网能够帮助电力市场正常的运行和进行交易,从而有效的提高能源的使用率。这样的方式现在被广泛使用,无线通信的技术与智能化电网的结合,能够创造更加大的经济效益,进而满足大量数据的传输与运行要求。

5.集成。为了能够实现电网信息的集成与共享,就需要采用统一化的平台进行实现,使其更加标准化、规范化和精准化。在智能电网信息中和通信技术的管理中,其主要的优势在于信息间的集成特点,将不同类型和形式的数据相融合,再通过结构的直接调控运行,从而能够全面的发挥成效,以确保用户能够按时的接收到所发送的数据信息,避免重要的资料与信息被盗取。

三、关键技术

1.光纤通信技术。智能电网当中的光纤通信技术,具体而言指的就是利用光纤作为通信媒介,使得数据之间能够实现互通进而完成传递信息的技术。通常情况下传统光纤通过运用MPLS技术能够从原来的2M扩大至100M进而降运行成本压缩至最低,帮助电力企业实现经济利益最大化的目的。现阶段智能电网光纤通信技术当中需要解决的关键问题就是选择架设、更换加夹挂式光缆型式。在网络建设方面,智能电网常常会选择使用OPGW、ADSS等光缆,其中OPGW 光缆具备重复架设的优势,因此能够使得工程量大大减少并帮助电力企业有效降低成本,与此同时该光缆在传输信号方面损失比较小,更适用于长距离的信息传输。但其一大重要劣势在于OPGW光缆容易遭受雷击。但ADSS 则由于以低密度材料为主因此不仅不易遭受雷击,且施工比较方面,不会对输电线路造成较大影响,但其比较容易出现电腐蚀的情况。因此OPGW 光缆比较适用于新建线路特别是信号需要长距离运输,而对于老旧线路而言则推荐使用ADSS光缆。

2.电力通信技术。电力通信技术也同样是运用在智能电网当中的一项重要技术,但目前在电力通信技术运用方面也存在些许问题,其中以载波频率比较低、电力线缆射频干扰以及缺乏良好的兼容性为主。由于较低的载波频率这一特殊性也使得绝大多数类型的电力线缆无法对其进行替代;而欠缺良好的兼容性使其很难与互联网当中运用广泛的TCP/IP 协议进行兼容,因此为新技术的应用增添了巨大的困难。而为了有效解决电力通信技术中的关键问题,笔者认为需要进一步加大对新型信息承载材料进行研究和开发力度,尽可能减少电力线缆的使用问题,与此同时将BPL标准作为指导努力攻克电力线缆与互联网协议难以兼容的问题。

3.信息安全技术。智能电网信息的安全性问题也是当前智能电网信息和通信技术当中需要加大重视力度的一大关键性问题,电网内部设备无法正常运行、工作人员的操作失误以及网络黑客的恶意攻击等均对智能电网信息安全造成了极大威胁,而一旦信息完整性被破坏将有可能导致整个电网出现瘫痪。为此工作人员需要严格控制接入电网的设备,拒绝任何非系统授权或许可的设备接入电网。其次还需要利用先进的数据信息认证技术,譬如说离线注册各个终端设备并为其分别分配密钥,使用IBE 策略下的访问控制和认证技术确保接入的终端设备具有合法性等等,从而有效保障智能电网信息的安全。

在智能化电网的实施运用中,能够为未来的社会通信行业的发展带来一定的帮助,能够尽可能的满足用户的数据通讯的全面需求。无线通信技术是一种先进科学的数据传输方式,它本身的优点是具备传输距离远,其工作的效率较高,数据传输的质量较为优等,在这样的发展中,智能化的电网环境中推广无线通信技术能够实现更多的功能。

参考文献:

[1]黄盛. 智能配电网通信业务需求分析及技术方案[J]. 电力系统通信,2016,31(6):10–12.

[2]孙静,齐建春.智能电网信息和通信技术关键问题探讨[J].内蒙古煤炭经济,2016(09):27 -31.

[3]周燕晖,陈青岳.智能电网信息和通信技术关键问题探讨[J].中国新通信,2016(05):50 -55.

论文作者:张亚楠

论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期

论文发表时间:2019/5/6

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