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摘要：要想更好的实现智能电网功能，就需要进一步建立与完善好双向、集成、可靠的通信体系。随着我国智能电网技术的不断发展，智能电网通信网络的安全性以及实用性受到了前所未有的挑战，需要针对出现的问题，进行及时有效的解决，尤其是在网络安全、互操作性、网络架构、可扩展性等问题上，要实现好标准化作业的目标，促进设备制造商、电力公司、标准制定单位合作的协调性，更好的实现通信系统的联通性。
关键词：智能电网用户；侧通信网络；技术挑战
为了实现智能电网的功能，必须建立可靠、双向、实时、集成的通信体系。在该技术领域中需要关注的2个方面为：（1）开放式通信架构，实现“即插即用”的通信环境，电网元件相互之间实现网络化通信；（2）统一的技术标准，保证传感器、智能电子设备（IEDs）及应用系统之间实现无缝通信，即在这些设备和系统之间的信息能够得到完全理解，实现设备和系统相互之间的互操作功能。这便要求电力公司、设备制造企业及标准制定机构相互协调合作，以实现通信系统的互联互通。
1智能电网用户侧通信网络体系
智能电网用户侧通信网络的一般组成包括智能电表、家庭局域网（HAN）、邻域网（NAN）、广域网（WAN）和用户网关等。智能电表是用户侧通信网络的基本组成单元，是智能电网的智能终端。一般需要为每一个用电、气、水和热的设备配备一系列智能电表，并通过家庭局域网连接到用户侧计量网关。计量网关收集或测量家庭局域网单元的用电信息，并将这些数据发送给相应的数据接收者。为了适应智能电网和新能源的使用，智能电表在传统电表的计量功能的基础上，还具备多模式传输数据的双向数据通信功能、用户终端控制功能与双向多费率计量功能。家庭局域网（HAN）是由家庭电器设备组成的信息通信网络，用于支持智能量测、用户侧能源管理等分布式应用。HAN主要负责与计量网关进行通信，多个HAN通过无线网状网进一步连接到邻域网。邻域网（NAN）的功能主要是汇聚来自多个家庭局域网的数据，并将这些数据传送到相应的数据集中器，即一个NAN与多个HAN相连接。NAN负责完成家域网和广域网之间的通信，即NAN采集家域网中的用户用能信息，并通过广域网将信息传送给电力公司。同时，NAN从电力控制中心接收动态电价信息，并转发给家域网。广域网（WAN）是负责将计量数据传送到控制中心的数据传输网络；用户侧网关主要用于收集或测量家庭局域网单元的用电信息，并将这些数据发送给相应的数据接收者。电力公司主要负责计费服务、服务管理等；DCS负责需求侧响应、整合可再生能源等。智能电表为家庭网络增加了一个新维度，使得家庭网络的资源配置和管理更加复杂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前家庭网络领域的研究主要集中在向用户提供高服务质量、零配置及支持无缝连接的多媒体应用上。随着智能电网的进一步发展，必须考虑新的功能和系统设计原则。例如，如何将智能电表或M2M网关功能以低成本、高效率的方式整合到家庭网关。
2智能电网用户侧通信网络分析
2.1智能电表
智能电表作为一个用户侧通信网络中基本的组成单元之一，提供给家庭网络一个新的维度，促使家庭网络的管理、资源配置复杂性加大。一般情况下，需要提供给每一个用气、用电、以及水、热的相关设备配备好相应的智能电表，将家庭局域网与用户侧的网关计量有机的结合在一起，通过有效的计量进一步收集到家庭局域网单元的用户资料信息，同时及时的把这些资料数据反馈给相关的接收者。由于智能电表还具有多模式传输信息的功能，智能电表可以在新能源中被大力的使用，让用户终端控制功能更好的使用。
2.2家庭局域网
家庭局域网产生于家庭电器设备组成的信息通信网络中，主要是被应用于对用户侧能源管理以及智能量测等一些分布式中。其负责的内容主要是与计量网关保持通信，一般情况下，几个家庭局域网也可以使无线网状网与邻域网进行有效的连接。
2.3邻域网
邻域网主要是将来自几个家庭局域网的相关数据进行有效的整合，并且进一步把相关资料数据传送至数据集中器中，完成一个邻域网和几个邻域网的连接任务。一般邻域网主要负责实现好家域网以及广域网的通信目标，也就是把邻域网获得到的用户信息，在广域网的基础上，把信息及时的传送至相关的电力公司。
2.4广域网
广域网主要是把计量得到的数据传送至数据控制中心中的数据传输网络里，这样有利于用户侧网关对家庭局域网单元的用电数据进行相应的测量、收集工作，然后把相关的数据传输至数据接收者中。在传输的过程中，电力公司需要对服务管理、计费服务等相关工作进行负责，有效地对可再生能源进行有效的整合。
3面临的技术挑战
3.1网络安全问题
目前，随着全球互联网+、能源互联网改革进程的不断推进，智能电网有效地与物联网、移动互联网结合在一起，帮助网络空间中的安全范围得以进一步的扩大。另一方面，也使智能电网工作环节中的安全交互、监控预警、立体防御、网络攻防遭受到严重的影响。与此同时，因为新型业务模式的出现以及发展，互联网在面对相关用户侧时，在需要提供更为智能、开发的服务内容之余，也会增加新的安全风险，提升了威胁国家安全的几率，造成经济不稳定，制约着物理的安全性。
3.2互操作性
在智能电网的工作中，消费者与配电网间、发电的互联性作为其重要的特征之一，致使智能电网中的实体均成为独立于设备类型以及制造商的通信手段，与实际的物理介质无关联，鉴于此，可以看出智能电网的建立是一项复杂系统的工程，需要使用不同的通信标准以及相关的技术，来极大的满足不同系统的要求。这就需要在智能电网的通信架构以及相关系统中进行密切的合作，成功的部署智能电网的解决方案，有效的依附相关的机制以及开发的标准，使用更加开发的应用接口，进一步的实现不同利益方的利益。
3.3可扩展的网络解决方案
目前，大约10万台智能电表就会在每10分钟内进行1次数据流。在我国智能电网不断发展的环境下，我国的网络规模已经非常大了，但是相关的网络承载的控制流、计量流还未明确其相关的特性。尤其是针对用电设备中产生的资料数据，与传统上传、下载形式相比存在较大的差异性，在电网各个部分进行非实时以及实时混合时会出现不同分布式的数据流。在提供或者设计网络的过程中，重点的工作方向要放在对可拓展网络的设计上，帮助数据能够有效及时的传递至相关程序的控制中，尤其是针对路由问题、无线传感器、资源配置等问题上，要进行对一些传统研究课题进行重新的审视。
4结论
综上所述，智能电网用户侧通信网络作为复杂的一项工程，我们简析了我国智能电网不断发展的环境下探讨了智能电网用户侧通信网络以及智能电网用户侧通信网络面临的技术挑战。分析和探讨的目的是为了更好让智能电网用户侧通信网络得到更好的发展，适应社会发展需要。
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论文作者:赵小龙
论文发表刊物:《防护工程》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/19
标签：电网论文; 智能论文; 邻域论文; 用户论文; 电表论文; 家庭论文; 通信网络论文; 《防护工程》2017年第16期论文;