探究智能電網(wǎng)及其對電力通信的要求

論文關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)電力系統電力通信

論文摘要：智能電網(wǎng)是新形勢下電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。本文闡述了智能電網(wǎng)相關(guān)概念，討論了智能電網(wǎng)環(huán)境下對電力通信的要求。

進(jìn)入新的世紀，全球經(jīng)濟、社會(huì )安全、環(huán)境和能源供應都面臨著(zhù)極大挑戰，氣候變化劇烈。災害頻發(fā)，傳統能源日趨緊張，金融危機對各國經(jīng)濟打擊巨大，因此，為了面對環(huán)境污染，拉動(dòng)內需，提振經(jīng)濟。發(fā)展可再生能源，需要構建智能電網(wǎng)以助推電力行業(yè)創(chuàng )新，實(shí)現技術(shù)轉型，從而保障國家能源安全，促進(jìn)我國社會(huì )的可持續發(fā)展。2009~5月，我國國家電網(wǎng)公司提出加快堅強智能電網(wǎng)建設。

2009年9月，美國國家標準與技術(shù)研究所(NIST)提出了關(guān)于智能電網(wǎng)互操作標準的框架與路線(xiàn)圖，明確了推進(jìn)標準化工作的8個(gè)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域，其中很重要的一個(gè)方面就是網(wǎng)絡(luò )通信：要求針對智能電網(wǎng)各個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域的應用和操作器的網(wǎng)絡(luò )通信需求，實(shí)施和維護合適的安全和訪(fǎng)問(wèn)控制手段。該領(lǐng)域覆蓋電力專(zhuān)網(wǎng)和公共網(wǎng)絡(luò )。對我國而言，智能電網(wǎng)的建設，必須有堅實(shí)的基礎技術(shù)和功能，其中測量和通信系統是一個(gè)非常重要的方面。

1智能電網(wǎng)概念

智能電網(wǎng)是以包括發(fā)、輸、變、配、用、調度和信息等各環(huán)節的電力系統為對象，不斷研發(fā)新型的電網(wǎng)控制技術(shù)、信息技術(shù)和管理技術(shù)，并將其有機集合，實(shí)現從發(fā)電到用電所有環(huán)節信息的智能交流，系統地優(yōu)化電力生產(chǎn)、輸送和使用。電力企業(yè)通過(guò)促成技術(shù)與具體業(yè)務(wù)的有效結合。使智能電網(wǎng)建設在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中切實(shí)發(fā)揮作用，最終達到提高運營(yíng)績(jì)效的目的。

智能電網(wǎng)不是為了炫耀新技術(shù)，而是為了實(shí)實(shí)在在的解決當前存在的問(wèn)題。對電力系統而言，智能電網(wǎng)具有三個(gè)明顯的特征；

(1)自愈。對電網(wǎng)的運行狀態(tài)進(jìn)行連續的在線(xiàn)自我評估，并采取預防性控制手段，及時(shí)發(fā)展、快速診斷和消除隱患；故障發(fā)生時(shí)，在沒(méi)有或少量人工干預下，能夠快讀隔離故障、自我恢復，避免大面積停電的發(fā)生。

(2)互動(dòng)。系統運行與批發(fā)、零售電力市場(chǎng)實(shí)現無(wú)縫連接，支持電力交易的有效開(kāi)展。實(shí)現資源的優(yōu)化配置；同時(shí)通過(guò)市場(chǎng)交易更好地激勵電力市場(chǎng)主體參與電網(wǎng)安全管理。

(3)堅強。堅強是對智能電網(wǎng)安全性的要求，即對智能電網(wǎng)中每一個(gè)元素都應該有安全性需求考慮，在整個(gè)系統中應確保一定的集成和平衡，無(wú)論對物理攻擊(爆炸、武器)還是信息攻擊(網(wǎng)絡(luò )、計算機)智能電網(wǎng)都要能夠應付并反虛出來(lái)。

2智能電網(wǎng)對電力通信的要求

2.1我國當前電力通信網(wǎng)現狀

目前，我國的電力通信網(wǎng)是以光纖、微波及衛星電路構成主干線(xiàn)，各支路充分利用電力線(xiàn)載波、特種光纜等電力系統特有的通信方式，并采用明線(xiàn)、電纜、無(wú)線(xiàn)等多種通信手段及程控交換機、調度總機等設備組成的多用戶(hù)、多功能的綜合通信網(wǎng)。隨著(zhù)光纖通信技術(shù)發(fā)展，電力通信網(wǎng)業(yè)務(wù)從原來(lái)的64kbit／s逐漸過(guò)渡到了高速率的2Mbit／s、10Mbit／s、100Mbiffs及以上高速率通道上。從作用來(lái)看，我國電力通信網(wǎng)主要有傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)、數據網(wǎng)和管理網(wǎng)四大類(lèi)網(wǎng)絡(luò )象。

2.2智能電網(wǎng)對電力通信的要求

隨著(zhù)我國智能電網(wǎng)建設的不斷發(fā)展，系統節點(diǎn)將大量增加，系統調度的任務(wù)將更加繁重，對電網(wǎng)大規模、全過(guò)程的監視、控制、分析、計算將向動(dòng)態(tài)、在線(xiàn)的方向發(fā)展。

(1)EMS系統

EMS系統的實(shí)時(shí)數據來(lái)自于數據采集與監控系統SCADA。EMS向即時(shí)信息系統SIS提供分鐘級的實(shí)時(shí)數據，如：系統頻率、總出力，SCADA實(shí)時(shí)數據可以考慮由設立在廠(chǎng)站側的RTU終端進(jìn)行采集，接口通?？梢詾楫惒綌祿涌赗s485或Rs232，根據信息量的需要，速率一般為1200bit／s至9600bit／s。 (2)TMRS系統

在智能電網(wǎng)條件下。電能量計量系統除了具備常規測量功能外，還必須具有分時(shí)段累計存儲和雙向計量的功能。同時(shí)系統還需要具備對電能量數據進(jìn)行自動(dòng)采集、遠傳和存儲、預處理、統計分析的子系統，以支持未來(lái)智能電網(wǎng)發(fā)展、新能源的并網(wǎng)。

(3)SIS系統

即時(shí)信息系統SIS主要完成系統運行數據的處理，建設即時(shí)信息系統主要采用Internet技術(shù)，建立在安全的Internet基礎上，-以國家電力數據網(wǎng)SPDnet為通信基礎設施，對社會(huì )開(kāi)放Internet~2問(wèn)。即時(shí)信息系統由于要對社會(huì )信息開(kāi)放，因此必須做好安全防護和安全隔離。

(4)需求側管理

智能電網(wǎng)一個(gè)很大的改變就是要直接面向用戶(hù)。對于大量符合終端用戶(hù)，由于具有眾多節點(diǎn)并且業(yè)務(wù)量較少，早期一般采用無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)通信系統實(shí)現信息傳輸。目前，主流技術(shù)大都采用公網(wǎng)租用線(xiàn)GPRs或cDMA，以保障對用戶(hù)情況的掌握。

(5)電力系統統一時(shí)標

當前，無(wú)論是電力錄波裝置還是計費裝置都需要具有統一的時(shí)標信息，因此，一旦缺乏統一的時(shí)標信息將導致全網(wǎng)動(dòng)態(tài)行為監督的缺失。為此，GPS技術(shù)的發(fā)展為電力系統實(shí)現動(dòng)態(tài)監控提供了必要的物質(zhì)條件，信同步時(shí)鐘系統為各級調度機構主站，子站和廠(chǎng)站提供統一時(shí)間標記基準，包括電力系統在內的地球表面任一點(diǎn)均可接收到衛星發(fā)出的精度在1ps以?xún)鹊臅r(shí)間脈沖，然后光纖通信系統將各變電站的測量收集匯總處理后，即可得到各變電站之間動(dòng)態(tài)相量的變化，并據此實(shí)施相量控制。

3結語(yǔ)

建設以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架的堅強智能電網(wǎng)，為我國清潔能源的規模高效發(fā)展提供保障，充分發(fā)揮電網(wǎng)在資源優(yōu)化配置、服務(wù)國民經(jīng)濟中的作用，對我國經(jīng)濟社會(huì )全面、協(xié)調、可持續發(fā)展具有十分重要的現實(shí)意義。智能電網(wǎng)建設成為國家經(jīng)濟和能源政策的重要組成部分。

參考文獻：

1.國家電網(wǎng)公司.智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究框架.2009。6.

2.許曉慧.智能電網(wǎng)導論[M].北京：中國電力出版社，2009，