智能配电网通信网络论文

2022-07-03

摘要:随着我国经济的飞速发展,智能配电网通信技术取得了的很大的发展,当前,智能配电网通信技术俨然已成为我国电网的发展趋势,但是,对于组网方式一直是电力通讯网中的瓶颈,制约着智能配电网通信技术的发展和运用。本文对智能配电网通信技术的特点和需求进行阐述,并对其运用进行了探讨。以下是小编精心整理的《智能配电网通信网络论文(精选3篇)》,希望对大家有所帮助。

智能配电网通信网络论文 篇1:

面向智能配电网的通信网络建设研究探讨

【摘要】 本研究结合了我国最新的智能电通信网建设理论,对配用电通信网建设的规划和设计进行了论述。阐述的内容有智能配电业务分析、配用电业务网模型、配用电通信网关键要素以及典型配用电通信技术混合组网示例等。目的在于给智能电网的配用电通信网络建设提供一定的启示。

【关键词】 智能电网 配用电 通信网络

我国电力产业在最近几年的发展速度很快,配用电网是我国电网的重要组成部分,而且它是实现电能分配的重要途径。不过配用电通信网还存在一定的问题,问题主要表现为配用电通信系统缺乏整体规划、通信网兼容性较差、通信资源浪费严重等。随着社会经济和科技的发展,智能电网已慢慢成为提高供电质量的重要手段。智能电网配用电业务具有特定的分布以及多种网络建设模式,加强智能电网配用电通信网络的研究是促进电力系统发展的关键。

一、智能配电业务分析

智能配电业务是电力系统中的重要组成部分。智能配用电业务具有很多特点,首先,智能配电网业务种类多、节点多、覆盖面广且分散、运行环境较差;其次,智能配电网非常容易受到城建和扩容的影响;第三,智能配电网通信距离远,信息总量大但单点容量小;第四,智能配电网运行维护工作量大、管理问题多以及建设复杂。要实现智能配电网业务就意味着大量业务的传输,但传统的通信模式已经不能满足此业务实现的条件,因此必须采用网络的概念融合更多的业务,这样才能更好地保证业务的服务质量。另外,智能配电业务涉及了很多内容,其中包含了新型充电站业务、分布式能源业务、传统自动化业务、电网状态分析业务等[1]。

二、配用电业务网模型

2.1高级配电自动化系统

配电自动化系统是配电网业务的重要组成,它可以完成现场配电终端与主站之间的业务数据交互工作。在此之前,配电网通信主要依靠专线通信,而通信协议主要采用串行通信协议,这种情况下的线路资源利用率比较低。目前,变电站网络正向着更高级的通信协议发展,并且已经基本实现站层级的网络标准。新时期实现自动化业务比较有效的方式是建立基于以太网技术的高级配电自动化业务系统。经过大量的实践证明,网络设备在30%负载的情况下才具有最好的实时性和可靠性。在配电自动化系统发展中,推廣应用的通信协议需要满足一定要求,即通信协议要能满足自动化业务的实时性、通道带宽、通信节点数量、新型配电业务,只有这样才能最终实现调度自动化和基于以太网配电自动化的综合管理[2]。

2.2用电负荷管理系统

目前,我国电力用户的电量信息采集已经向着自动化、全覆盖以及全预付费的方向发展。当前电量信息采集主要采用了通用无线分组业务网络,这是一种对带有GPRS 模块的集中器汇集局部区域的用电信息进行间接采集的手段,用电信息是经电信专网接入电力公司主站。但这种手段存在一定的弊端,即被采用的GPRS设备在线率较低,因此不能实现实时电价和用户的需求,而且这种网络费用比较高。

其实解决用电负荷管理业务可以通过建立以太通信专网来实现,以太通信专网可以连接用电信息管理主站与各个电力用户终端;而本地通信则可通过总线、载波、无线传感器网络来实现[2]。

2.3用能服务网络

用能服务网络是为了满足用户用电需求定制、多样化服务以及多种用能策略而产生的一种服务网络。这个网络服务设计到的业务有语音、视频、数据业务,这种服务网络对带宽的要求很高,需要制定一种特殊的网络方式来满足服务网络发展的需求。用能服务网络发挥作用过程中通常会利用到公共互联网和电力通信网,具体来说就是用户将需求通过公共互联网传输到电力服务网站,最终用户定制的服务由电力通信网传输至用户的表计和用户终端。

2.4环境辅助监测网络

视频或环境辅助监测系统在配电网中发挥着至关重要的作用,比如说它通常被应用在无人值守变电站的监视中或者被应用在重要开关设备的监视中,又或者被应用在现场维修安全监视和事故抢修现场分析中。最关键的是电力公司监控中心科员对所有视频信息进行统一处理。总之,环节辅助监测系统在电网服务中占有一席之地。

三、配用电通信网关键要素

配用电通信网能够支撑多种业务的关键在于它本身涉及的一些重要技术,比如说无源光网络等多种通信技术、融合的数据网络技术、综合网管技术、通信协议结构以及网络安全技术等。这些关键技术在配用电通信网中各自发挥着不同的作用。具体说来,我国配电网的发展经历了很多阶段,而且每个阶段所应用的主要技术都不一样,然而配电通信网的构建必须综合使用这些技术;为了满足配用电多业务网络发展就必然要采用数据融合技术,但数据融合技术必须要满足安全性要求和可靠性要求;通信网络发展特点是将通信结构和多种通信技术应用到同一个网络中,这样不仅扩大了网络的规模,而且增加了网络的复杂性,这最终给网络的运行和维护增加了很多困难。为了解决这一问题就需要建立统一的网络管理系统,通过这种统一的网络系统来实现网络的集中管理。统一网络管理系统的优势在于它可以结合地理信息系统对通信网络的故障进行准确的定位,这样就可以提高运行维护人员工作效率;当前我国配用电方面的通信规约类型非常多,但是并没有一个完整的解决体系。在这些通信规约中有些是用于点对点连接的专线或数字传输通道,这些规约只有三个层次,即物理层、链路层和应用层;还有一些规约是用于数据通信网络中,这类规约在物理层、链路层和应用层的基础上又增加了网络层和传输层;配电通信网融合了多种通信技术而形成了一个开放的网络,这个网络拥有大量的终端设备的接入,但与此同时网络安全及数据的保密性就成为了值得关注的问题。然而,在配电通信网络中采用了一些安全技术,比如在应用层、网络层、物理层应用认证加密过滤技术,同时应用安全测试评估技术、安全存储技术、主动实施防护技术、网络安全事件监控技术、恶意代码防范与应急响应技术来保障配电通信网的安全[3]。

四、典型配用电通信技术混合组网示例

在配用电通信技术使用过程中,由于考虑到充分发挥各种通信技术的优点,从而克服某些技术的缺点,所以建立起以光纤网络为骨干,无线技术、载波为补充的网络结构。这种结构能够更好地满足很多业务的需求,如用电信息采集。环境监测、临时应急通信以及用能服务和配调自动化等。这种混合组网结构主要分为三个层和一个综合网管系统,三个层分别为骨干传输层、远程接入网络、本地接入网络,每个层发挥各自不同的功能,它们在配用电通信技术混合组网中发挥了重要的作用。不过在这个混合组网中网管系统的作用更为重要,这个网管系统的任务是管理以太网、无线专网、通信设备、网络设置管理以及其它网络管理[3]。

五、结语

总之,配用电通信网的建设意义重大,而且它涉及众多因素,所以要全面地、综合地规划才能做出最合理的建设方案。如何建设出最为科学的通信网是重中之重。本研究对配用电通信网的相关内容作出的阐述为配用电通信网的建设提出了一定的建议。

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. 2010(06):12-14

[2] 孙中伟,马亚宁,王一蓉,霍司天,徐光年.基于EPON的配电网自动化通信系统及其安全机制[J].电力系统自动化.2010(08):10-11

[3] 王李娟. 基于IEC61850的配电网络馈线自动化终端[J].陕西电力. 2011(06):21-22

作者:何诗思

智能配电网通信网络论文 篇2:

试析智能配电网通信技术的应用

摘 要:随着我国经济的飞速发展,智能配电网通信技术取得了的很大的发展,当前,智能配电网通信技术俨然已成为我国电网的发展趋势,但是,对于组网方式一直是电力通讯网中的瓶颈,制约着智能配电网通信技术的发展和运用。本文对智能配电网通信技术的特点和需求进行阐述,并对其运用进行了探讨。

关键词:智能配电网 通信技术 应用

随着我国经济的不断发展,我国的电力系统也加快了建设步伐,配电网逐渐趋于智能化、网络化,提高了配电、输电的效率。不过,在电力系统的发展过程中,也面临着重重困难,在技术上和建设中都有很多阻碍因素,导致智能配电网通信技术的发展难以快速前进。在智能配电网通信技术的发展中,其通信技术是重点,如何建立一个综合性完善的通讯系统是关键。

一、智能配电网通信系统的概述

智能配网是智能电网的重要组成部分之一,当前通信系统具有三大特点,分别是通讯的数据量较小、通信距离不够远、通讯终端的节点数量偏多。通常110kV及以下的电力网络属于配电网络,整个电力系统与分散的用户直接相连的部分则是配电网,当前我国的智能电网的通讯主要是采用电缆进行传输,这种方式传输的信号质量不是很好,对于通讯数据的采集量比较小,因此很难将采集到的信息进行使用。在智能配电网中还有一个较大的局限性因素,就是通信距离不够远,在实际的运用中,其通讯距离只局限在五千米以内,其中有一个因素是地区配电网的覆盖区域本来就不是很广阔。除此之外,在智能配电网中,变电站和变压器都比较多,还有一些重合闸和负荷开关等节点,而这些节点都需要进行监控,大大增加了电力通信建设中的工作量。

二、当前我国通讯系统的业务需求

智能电网必然是未来的一个发展趋势,在当前,我国通讯系统的业务需求按照其功能进行划分,可以分为三类,即保护类需求、监控类需求和信息检测的需求。

1.保护类需求。与以往的电网保护方式不同,保护类通讯需求主要为智能配电中心的电网进行检测与监控,以保证通讯可以正常稳定进行。如果通讯失去作用,对整个电网都有着很大的影响,甚至会致使电网瘫痪。当前的电网主要是结合配网通讯通道实行纵联网络保护,单向和双向通信通道的时间延长有不同的标准,分别是单向延时小于100ms,双向延时小于一秒,对于路由的要求也很严格,带宽级别为30K。

2.监控通讯需求。为了保障电网设备可以持续稳定运行,就需要对全网设备进行监控,及时对电网进行检修,延长电网的使用周期。在全网设备的运行过程中,其单点流量大概是4K,节点的数量一般在两千个左右。

3.信息检测的需求。对用户的用电信息进行定期的搜集,对于大负荷的用户要进行预测和管理,并对其电能质量进行监测。

三、智能配电网通信技术特性分析

1.光纤通信技术。光纤网络通讯技术主要是由三个部分组成,分别是系统测光线路终端(简称为OLT)、用户测光网络单元(简称为ONU)和光分配网络(简称为ODN)。系统测光线路终端往往在中心机房,是一个多业务平台的路由器,而用户测光网络单元则在用户设备端附近并跟其融合在一起,向用户提供多种业务接入。用户测光网络单元的所在地方不一样,光纤通信技术的运用可以分为多种类型。光分配网络主要是对光信号的功率进行分配,为系统测光线路终端与用户测光网络单元之间提供一个光传输通道。当前光纤通信主要有两种,一种是太网无源光网络,简称为EPON;另一种为吉比特无源光网络,简称为GPON。GPON源自光纤通信早期的APON\BPON技术,由此发展过来,传输码流用的是ATM帧格式。EPON和GPON两种都是用光纤传输的形式,不过两者有个区别:EPON和GPON采用的标准不一样,GPON更高级点,可以传输更大的带宽,可带的用户也比EPON更多。

2.电力线载波通讯技术。电力线载波通讯技术主要势力利用电力线缆作为传输路径,通过载波的方式传输信号,这样就可以使得通讯信号比较稳定,不易遭到破坏。当前,在我国的35KV以上的电压等级中,对于电力线载波的使用已经十分普遍,电力线载波的通信传输频带为500兆赫。

3.全球微波接入互操作技术。全球微波接入互操作技术,简称为WIMAX技术。也就是无线宽带城域网接入技术,能够将固定和移动用户进行快速的无线连接。全球微波接入互操作技术的网络体系主要是由核心网和接入网两块组成,其抗干扰的能力很强。

四、智能配电通信网的组网方式和所面临的问题

1.智能配电通信网的组网方式。当前我国的配电通信网的组网方式主要有两种,一种是配网自动化覆盖区域内,另一种是配网自动化覆盖区域外。配网自动化覆盖区域内,通讯网络对于安全性、可靠性和宽带的要求都比较高,一般采用GPON的方式进行传输,GPON可以快速对一个区域的网络进行全面覆盖;配网自动化覆盖区域外,传输带宽的要求比较低,全球微波接入互操作技术比较适用,但是因为一些限制因素,当前并没有进行大量广泛的使用这项技术,而是使用GPRS或者是4G网络。

2.智能配电通信网所面临的问题。在智能配电通信网的发展过程中必然会面临一些问题,针对这些问题,还需要做出进一步的努力。首先是全球微波接入互操作技术,虽然已经发展的较为成熟,但是目前却依旧没有对其分配专用的频段,而当前可用的頻点较少,并不适合使用全球微波接入互操作技术进行组网。其次是PLC技术在当前还正在发展,要想对该技术进行实践使用,还需要制定统一的标准,当然,未来还需要加强对新技术的研发,掌握核心科技,促进通讯产业的发展。最后是关于无线公网的建设和使用,无线公网在通信的质量和通信的安全性等方面都无法得到有效的保障,而今,无线公网智能当做组网中的一个替补。

五、结语

智能配电网中的通信技术是当前我国电力行业的建设重点,通信技术是配电电网中的重要环节之一,各种通讯技术都各有其特点和优势,但是也都存在一些不足,在智能配电网的组网发展中还面临着很多问题,不过在当前的智能配电网通信技术上选择GPON较为稳定,宽带就以PLC相辅助,以无限公网的方式作为补充,保障智能配电业务能够正常、稳定、安全、可靠的运行。

参考文献:

[1]周治中.关于智能配电网通信技术分析及应用[J].中国电子商务,2013,14(4):83.

[2]衷宇清,王浩,陈宝仁等.智能配电网通信技术应用原则研究[J].电力信息化,2013,11(5):43-47.

[3]毕凌飞,岑威.浅谈智能配电网中无线通信技术的应用[J].数字通信世界,2016,9(1):1-1.

作者:郑旭东 吴岳奇

智能配电网通信网络论文 篇3:

智能电网时代电力信息通信技术的应用探讨

摘要:信息通信、智能管理与采集控制是智能电网的三个重要因素,而智能电网首先要解决的首要因素就是高速、实时、双向的信息通信技术,因此,探讨电力信息通讯技术在智能电网中的应用具有非常重要的作用,对于推动智能电网的发展,保证智能电网的快速运行意义重大。本文从智能电网和电力信息技术的内涵出发,探讨了电力信息通信技术在智能电网建设中的重要性:智能电网信息传送必须采用信息通信、传统电网智能化建设必须进行信息通信、智能电网业务发展需要信息通信,并重点探讨了电力信息通讯技术在智能电网建设中的具体应用:电力信息通信在发电领域的具体应用、电力信息通信技术在输电领域的具体应用、电力信息通信技术在变电领域的具体应用、电力信息通信技术在配电领域的具体应用,电力信息通信技术在用电领域的具体应用,最后得出:信息通信技术的应用在智能电网建设中意义重大。在电力系统的未来发展中,电力信息通信技术必须不断地发展,才能更好满足智能电网的需要。在未来,基于智能电网下的电力信息通信技术将更加强大,使用更加方便和完善。

关键词:智能电网;信息通信;安全;可靠

1 智能电网和电力信息通信技术的内涵

1.1 智能电网

智能电网就是电网的智能化,智能电网是建立在集成、高速通讯网络基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全经济、高效、环境友好和使用安全的目标。

智能电网六大要素包括:坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化等特征,这些要素体现了智能电网的高度智能化。

1.2 电力信息通信技术

电力信息通信技术主要包括光纤电力通信技术、通信网络技术、智能电力设备技术,这三种技术近年来都得到了广泛的应用。下面就这三种技术进行详细的分析。

1)光纖电力通信技术

光纤通信技术是电力信息通信系统中最重要的组成部分之一。所谓光纤通信技术是指以光纤为传输介质,传输不同信号的信息通信技术。该工艺技术具有承载能力大,安全可靠的优点。在制造光纤的过程中,通常使用电绝缘体作为制造材料,并且在生产中也使用多芯来形成光缆。首先这种生产方式大大减少了信息传输所需的空间,其次保证了信息传输的质量。因此,光纤通信技术在智能电网时代的应用更多。

2)通信网络技术

随着经济的发展,电力工业发展迅速。基于此,由于电力工业规模持续扩大,其业务量发生了较大变化,无论是质量和数量方面与过去相比有了很大的变化,并且功率通信微波电路也有明显的增长。这些情况的出现表明,传统的电力通信发生了很大的变化,形成了自动化,智能化的信息系统。总之,如果电力工业要进一步发展,就必须提高自身的管理水平,创新管理方法,实时监控电力通信网络的运行。只有这样采取这些策略方法才能使电力系统正常运行。

3)智能电力设备技术

智能动力设备技术由以下部分组成:现代电力电子技术和储能技术。首先,现代电力电子技术。在社会不断发展的过程中,新能源不断地被发现并逐渐地被应用,一旦新能源得到应用,将对传动系统的稳定运行产生影响。面对这种情况,有必要使用现代电力电子技术。 通过这项技术,能源被加工并交付给用户,以确保稳定的电力供应。其次,储能技术。以前的电力系统,电力是无法储存的。这个问题在储能技术的出现和应用中得到了有效的解决。 该技术的应用为电网的稳定运行提供了便利。

2电力信息通信技术在智能电网建设中的重要性

电力信息通信技术在智能电网建设中的重要性主要体现在以下几个方面:智能电网信息传送必须采用信息通信,传统电网智能化建设必须进行信息通信,智能电网业务发展需要信息通信。

2.1 智能电网信息传送必须采用信息通信

信息通信,智能管理,采购和控制是智能电网发展的三个关键要素。电力通信网络传输大量的电网信息,电网运营如生产自动化,电力营销,调度自动化,办公自动化等均依靠高速,实时,双向的信息通信提供电网基础设施和引进先进技术。智能设备应用程序可创建最佳环境。根据国家电网公司提出的建设“三集五大”系统的提案,为提高电网的精细化,智能化管理和决策水平,信息通信业务逐步向融合和智能化数据采集和控制的方向发展。该系统合作为电网提供更智能的移动服务。

2.2 传统电网智能化建设必须进行信息通信

新能源的大量接入和大量智能设备的应用是智能电网发展的实质。在传统电网智能化改造中,信息技术对推动智能电网,物联网,三网融合,数字家庭,智慧城市等概念起着举足轻重的作用,都与电力通信密切相关。传统的高频通信和电力载波通信逐渐被电力光纤通信所取代。电力通信正朝着更高的实时数据,更稳定的网络和更完整的系统发展,而电网数据将为更多领域提供支持并让规模更大效率更高。

2.3 智能电网业务发展需要信息通信

在智能电网的发展中,电力生产部门,调度通信部门,管理部门,信息部门,电力营销部门等各个业务应用部门都通过各种基于信息技术的电力信息和通信网络传输信息。以光缆为代表的智能电网数据传输方式通过PDH / SDH同步数字序列和同步技术进行数据包交换后传输到网络,最终进入继电保护自动化系统,视频监控,行政电话等应用服务层,电源管理服务,电源ERP系统,电力营销自动化,远程抄表,负载控制和其他业务服务。

3 电力信息通信技术在智能电网建设中的具体应用

发电、输电、变电、配电、用电是电力电网系统的整个过程,电网的智能化也具体在这五方面得以体现,而智能电网的基础要素信息通信也贯穿其中。本文重点这五方面探讨了电力信息通信技术在智能电网建设中的具体应用:电力信息通信在发电领域的具体应用,电力信息通信技术在输电领域的具体应用,电力信息通信技术在变电领域的具体应用,电力信息通信技术在配电领域的具体应用,电力信息通信技术在用电领域的具体应用。

3.1 电力信息通信在发电领域的具体应用

发电是智能电网建设中不可缺少的一个重要环境,要想让发电过程更加智能化,必须更好的完善发电过程的电力信息通信工作。而要想让发电过程电力信息通信更加完善,必须在发电过程中不断的采用更加先进的电力信息通信技术,这需要运用先进的通信技术对整个电网发电过程实施的监控,另外还要在发电过程中开展新能源接入工作。在发电过程中采集各类数据参数,并将参数进行反馈,采用先进的通信技术,让发电过程更加智能化,有效的推荐电网的智能化发展。

3.2 电力信息通信技术在输电领域的具体应用

输电领域是智能电网运行的一个重要环节,该环节主要是将电能进行有效的输送,如果输送过程出现错误,就无法给用户提供满意的信息和服务,所以电能的输送过程是非常关键的。而输送过程中就要牵扯信息通信,通过信息通信技术将电能数据信息进行和有效的传输,对于一些重点的参数进行采集,通过计算并传输,这样让整个输电过程做到可视化检测,并有效的保证其安全性。由此可见,在输电过程中,采用安全、可靠、先进的信息通信技术意义重大。

3.3 电力信息通信技术在变电领域的具体应用

智能电网建设中,变电领域就是将上端的电力信息进行电能的转换,将其变化为适合用户需要的电能。在变电过程中,应用电力信息通信技术可以让变电所更加自动化,其自动化水平将更高,通信技术的使用可以让变电更加稳定,更加智能和方便,有效地促进了智能电网的建设速度,同时也保证了智能电网的安全。

3.4 电力信息通信技术在配电领域的具体应用

目前配电网络的运行主要依赖于信息通信技术,要想让配电领域更好的运行,必须更加注重信息通信技术的应用。经济型是配电网建设的考虑因素,同时稳定性和可靠安全性也是其重要的考虑因素。为了让配电网络更加稳定、安全必须有效的引进先进的信息通信技术。通过先进的信息通信技术支持我国配电网向着更加智能、安全、快速的方向进一步发展,也有效地促进智能电网的快速建设。

3.5 电力信息通信技术在用电领域的具体应用

建设智能电网的最终目的是为了给用户提供更加高质量的服务,而用户使用电的环节就是用电领域,在用电领域中,如果采用更加先进的信息通信技术,那么势必会给用户带来巨大的方便,保证了用户所用数据的准确性,方便性和安全性。在用电领域采用先进的信息通信技术可以提高用电数据信息的收集速度,进而为电网和用电户建立更好地联系奠定良好的基础,为用户的使用增加了巨大的方便。

4 总结

随着我国经济的不断发展,人们对于生活质量和水平的要求越来越高,智能化水平也将迅速发展,智能电网也将更加智能,高效。而要想让智能电网的智能型、安全型更好的发展,信息通信技术的应用意义重大。为此,在电力系统的未来发展中,电力信息通信技术必须不断地发展,才能更好满足智能电网的需要。在未来,基于智能电网下的电力信息通信技术将更加强大,使用更加方便和完善。

参考文献:

[1] 张敏,韦炳继.解析移动通信技术在智能电网中的应用[J].科技视界,2015(22).

[2] 王德,吴尚斌.浅谈电力信息通信在建设智能电网中的基础性作用[J].电子测试,2016(24).

[3] 罗一杰.智能电网时代电力信息通信技术的应用探讨[J].通讯世界,2017(21).

[4] 李金华,周大为,曹志芬,等.智能电网时代电力信息通信技术的应用探讨[J].山西农经,2017(21).

[5] 喻玲玲. 刍议电力信息通信在智能电网中的实践思路[J].中国新技术新产品,2015(13).

[6] 赵雨露,杜立洋,范钢铭.浅议电力信息通信在建设智能电网中的基础性作用[J].科技展望,2015(36).

[7] 中国电子成立电力控制安全可控研究所服務智能电网[J].电气时代,2017(04).

[8] 刘平,朱晔晖.浅谈电力系统规划中智能电网新技术的应用[J].现代国企研究,2016(20).

[9] 卢彦飞.试论智能电网时代电力信息通信技术的应用和研究[J].电子世界,2017(01).

[10] 段义勇,孙丽玲.智能电网时代电力信息通信技术的应用和研究[J].信息与电脑(理论版),2016(24).

作者:邹富坚

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