智能电网中通信网络的规划与优化研究论文_陈晓平,周洪

智能电网中通信网络的规划与优化研究论文_陈晓平,周洪

(中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司 湖南 长沙 410007)

摘要:随着智能电网的发展,先进的信息和通信技术与电为网络深入融合,形成了为电网运营提供强力支撑的智能电网通信网络。与公共通信网相比,智能电网通信网络在经济性、可靠性、安全性等方面都提出了更高的要求。为满足这些要求,需要对智能电网通信网络进行合理的规划和优化,使通信网络建设能够全面、均衡的考虑各类因素和指标,从而更好的支撑智能电网运营。研究智能电网的通信网络规划与优化方法具有重要意义。

关键词:智能电网通信网络 线路规划 线路优化

各个行业在良好的社会经济形势下得到了蓬勃的发展,也在逐步的扩大生产,对于对电力资源的需求量也随之不断提升。电力事业建设是现代公共事业中极为重要的一项。电网系统的通信网络构成该系统重要部分,其作用在保障电网安全性,提高电网供电质量,使之能够更加高效、稳定的运行,并减少各个环节成本投入,也是构建智能电网的基本条件之一。科学合理规划智能电网通信网络是电网建设与管理中极为重要工作之一,对该项工作进行深入的研究是十分有必要的。

一、智能电网中通信网络规划的重要性

现代的智能电网中,通信电源系统运行的状况,与通信网的安全性及稳定的运行有着极为紧密的联系,如果其出现故障会使得通信设备运行突然停止,电路断开,严重影响搭配电网的安全运行,突然断路或者故障甚至会对某些精密的设备及仪器造成损害,发生意外事故。因此需要强化智能电网通信电源的管理及其日常维护。在进行智能电网的电源系统管理,需要首先需要使用质量合格、可靠性良好的电源电池,选择稳定的供电方式,运用先进的管理理念,集中、自动化的进行管理维护。在通信电源供电系统中.一般是利用DC—DC转换器为通信设备提供动力电流。蓄电池可以选择免维护的电池.还需要具有良好的密封性,且寿命较长。实践中使用较多的是双蓄双充模式,可以提高大直流蓄电池组的容量.设置两组DC—DC转换器,可以轮流为通信设备提供电源,保障了通信设备供电的安全性及可靠性,降低工作人员设备维护的工作,还能减少设备方面的投资成本,达到资源共享的目标。

二、智能电网中通信网络规划的基本要求

(1)通信网络化

数字化变电站中设置了各种高速的网络通信设备,将其内部的设备连接起来,并利用网络达到资源共享的目的。因此需要通信情况实时性良好,且安全性高。当前的通信的需求集中在传输系统的物理量,主要包括遥测、遥信、遥控、遥调等方面。通过测量获得信息数据及遥控命令传输,常均需其具有较高实时性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果电网系统出现问题,会产生大量数据,该类信息需要在站内通信网络中进行快速传输。通信安全性也是极关键要素可以设置防火墙、密码等措施保障安全。

(2)通信开放化及标准化

数字化变电站中使用的一次设备及二次设备等,均为智能设备,其是数字化变电站运行的基本条件。各个智能设备之间,或者与其他设备需要交换各类信息,包括参数、运行状态、各项指令等,因此需要有相应的通信接口。设置开放化的通信架结构,构成即插即用整体环境,电网中各个设备及元件之间可以实现网络化的通信。另外,需要统一技术标准,它才能达到传感器、智能电子设备、各类应用系统之间的无差别通信的目标,本质上即表示所有的信息均能被不同的设备、不同的系统之间交流,并完全理解,变电站各个要素之间实现互操作功能,包括设备与设备、设备与系统、系统与系统等。电力企业、设备生产商、通信标准制定单位需要进行充分的沟通与合作,逐步的实现标准统一化,达到通信系统的无差别交流。

(3)数据集成化

高速通信系统能够让各种设备实现网络化信息交流,包括智能电子设备(IEDs)、智能仪表、电力电子控制器、控制中心、保护系统、各个用户等。在该过程中形成的各种数据、信息等,均是利用集成化控制,如信息的统一采集、统一传输等.逐步使电网信息转变为高度集成话的局面,也能够达到信息资源共享的效果。另外还可以利用统一的平台及模型等,使得电网更加规范,实现标准化,并对其推行精细化管理,电网的运行效率更高。

三、智能电网中通信网络规划的优化措施

(1)信息收集

智能电网在实时数据的收集方面,有效的扩大了监视控制涉及的范围,也丰富了数据采集系统(SCADA)的收集量,使得电网逐步形成电网的“可视化”。根据信息的来源的不同,可以将智能电网实时数据分为三个不同的类型,包括电网运行数据信息、设备状态信息、用户用电的计量数据信息等。电网企业需要强化各项运行设备的状态监测,得到很更多的数据,且掌握全面、更详细、更富有准确性的资料数据,为企业的决策人员制定正确有效的管理决策较多真实有效的信息,使得决策的更加准确,效果更佳。

(2)信息集成化管理

现代电力企业中普遍存在的信息独立、或者分类不精确的,使得其管理较为困难。智能电网的建设重点之一是集中构件企业信息总线(ESB),使得企业级信息管理更加集成化。智能电网中应实施集成化管理的信息十分丰富,如自动化系统的实时数据,电网企业使用内部管理系统的过程形成的各项管理数据,外部使用的系统数据等。先将应用系统的各种信息传输至统一的分析数据库,各个系统之间进行数据的运转,直至实现信息企业级的集成。

(3)信息传输

智能电网所需要处理及传输的设备状态数据、客户计量数据等,会被各个系统及部门使用,该类信息一般收集的点较多,且分布较为分散。在收集该类数据时,一般的使用以开放标准为基础的数字通信网。其是以开放标准(TCP/IP)为基础的数据网络通信,并能够提供协议转换器,兼容性较强,各个通道均可以共用,通道的利用率较高,也由于上述的特性,其适合收集数量较大的设备状态数据空用户的计量数据。在该系统中,不同的后台系统均可以采用订阅的方法,得到有价值的信息,数据通道的荷载较小,无需开发大量的数据接口,促进实时信息资源的共享。

(4)信息分析

结合智能电网信息集成情况,可以把信息的分析优化分为不同层次,每个层次包含的内容也有所区别,第一层包括闭值、实事、事务通知、信息显示、邮件等;第二层包括指标推算、走势分析;第三层数据分析、事件的处理等;第四层包括高级优化、模型构建、规划、决策支持等。结合电网企业的不同业务情况,不断的完善分析结构层次,能够提高数据的利用率,包括利用范围及利用的深度。

参考文献

[1]林才就.面向海南琼海智能电网的电力通信网络规划[J].科技致富向导,2013(08):76-79.

[2]张家柱,张振良.智能电网通信系统中网络架构的可靠性研究[J].电力信息化,2010(07):26-29.

[3]王文庆.智能电网通信网络研究[J].甘肃科技纵横,2013(02):8-9.

[4]陈志杰,姚贤炯,夏仕俊,王锐.上海电力智能电网通信管理系统建设研究[J].供用电,2012(04):26-29.

论文作者:陈晓平,周洪

论文发表刊物:《科技中国》2016年10期

论文发表时间:2017/1/5

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

智能电网中通信网络的规划与优化研究论文_陈晓平,周洪
下载Doc文档

猜你喜欢