智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)研究

1、    智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)研究    楊熹摘 要：智能電網(wǎng)已成為了我國智慧城市發(fā)展的重要基礎(chǔ)和驅(qū)動力。就智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)展開了論述。關(guān)鍵詞：智能配電網(wǎng)；通信組網(wǎng)；變電站設(shè)備；信息化：tm76 ：a doi：10.15913/ki.kjycx.2016.19.145電力需求的增長和低碳發(fā)展的要求促使配電網(wǎng)向著智能化方向發(fā)展。智能電網(wǎng)的實施使得一次、二次設(shè)備增多，電網(wǎng)規(guī)模擴大，現(xiàn)場和it設(shè)備間傳輸?shù)男畔⒘恳泊蟠笤黾?。波動性分布式電源的大?guī)模并網(wǎng)，儲能裝置以及主動負荷的接入將極大地影響供電可靠性和電能質(zhì)量，使得電網(wǎng)的控制變得更加復雜，容易造成通信可靠

2、性問題。通信系統(tǒng)作為智能電網(wǎng)中智能量測、能量管理、自動控制及保護等功能的支撐，面臨很大的挑戰(zhàn)。1 智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀1.1 “智能配電網(wǎng)”的概念智能配電網(wǎng)是以穩(wěn)定的電網(wǎng)框架為基礎(chǔ)，通過通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機信息技術(shù)，對電力系統(tǒng)的發(fā)電、儲能、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度等方面進行智能監(jiān)控，以實現(xiàn)電力、信息、業(yè)務(wù)的高度融合。智能電網(wǎng)不僅僅意味著智能化控制，也包括對電網(wǎng)運行信息智能化處理和管理。只有真正做到信息智能管理，智能化控制才可實現(xiàn)。在智能電網(wǎng)的建設(shè)運行過程中，所表現(xiàn)出的可觀測、可控制、自適應(yīng)及自愈性等特性，都離不開信息及通信技術(shù)所提供的支持與保障。信息及通信技術(shù)作為新時期智能電網(wǎng)應(yīng)具備

3、的核心技術(shù)之一，可以說是決定整個智能電網(wǎng)運行建設(shè)及其發(fā)展速度的最關(guān)鍵因素。1.2 智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)存在的問題在建設(shè)智能電網(wǎng)的過程中，絕大多數(shù)變電站設(shè)備及發(fā)電機、電纜、線路等都有在線監(jiān)測項目。電力在線監(jiān)測是智能電網(wǎng)中不可缺少的重要部分。然而，受電力系統(tǒng)分布式及實時性的特性影響，各種監(jiān)測控制設(shè)備在信息獲取方面存在著一定的時延、路徑不確定性及數(shù)據(jù)包信息流丟失等問題。2 智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)發(fā)展必要性2.1 成為衡量城市發(fā)展水平的重要因素在工業(yè)4.0時代，建設(shè)智慧城市是未來城市發(fā)展的一個共同目標。隨著世界經(jīng)濟與科學技術(shù)的高速發(fā)展，城市對清潔、高效、經(jīng)濟、安全的電力能源的需求日趨加劇。因此，在智慧城

4、市的諸多建設(shè)工程中，智能電網(wǎng)也成為關(guān)鍵項目之一。2.2 是改善民生的重要基礎(chǔ)設(shè)施配電網(wǎng)是保障電力“落得下、用得上”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是改善民生的重要基礎(chǔ)設(shè)施。隨著國家電網(wǎng)公司加強配網(wǎng)建設(shè)管理，對供電安全性、可靠性、適應(yīng)性要求越來越高，對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計、接入管理、運行檢修、安全協(xié)調(diào)控制等也提出了更高的要求。因此，業(yè)務(wù)需求和配電設(shè)備應(yīng)用場景對配電通信系統(tǒng)的安全可靠、可視運維、靈活接入也提出了更高的要求。因此可以說，智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展是改善民生的重要基礎(chǔ)措施，應(yīng)予以必要的重視。2.3 是工業(yè)化、信息化發(fā)展的需要大力推進信息化、工業(yè)化建設(shè)，是企業(yè)提高核心競爭力的重要途徑。早在“七五”時期，我國電力企

5、業(yè)就開始著手單項業(yè)務(wù)的信息化建設(shè)。幾十年一路走來，不懈耕耘。隨著業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，面臨的挑戰(zhàn)也越來越棘手：國產(chǎn)化、自主化、硬件平臺越來越豐富，運維也越來越復雜。系統(tǒng)越來越多，硬件越來越多，數(shù)據(jù)中心越修越大，利用率卻“居低不上”。平臺不是不大，而是不“齊”，在借助平臺解決共性問題的同時也帶來了額外的負擔。業(yè)務(wù)應(yīng)用的功能通常需要依賴平臺多個組件提供的服務(wù)，但是存在各組件接口標準不一致、系統(tǒng)需單獨與各組件獨立集成（配置），監(jiān)控信息分散于各組件系統(tǒng)內(nèi)等問題，影響系統(tǒng)開發(fā)與運維效率。雖然系統(tǒng)越來越多，信息化覆蓋度越來越高，但企業(yè)級應(yīng)用卻難以建成，企業(yè)信息化變成“以部門為戰(zhàn)”，基層人員工作量繁重，業(yè)務(wù)應(yīng)用重

6、復建設(shè)、數(shù)據(jù)不一致情況嚴重。這些問題都需要智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)的大力實施才能有效解決。3 智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)發(fā)展方向3.1 工業(yè)化、信息化、智能化逐漸融合智能配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。通常110 kv及以下的電力網(wǎng)絡(luò)屬于配電網(wǎng)絡(luò)，配電網(wǎng)是整個電力系統(tǒng)與分散的用戶直接相連的部分。智能配網(wǎng)系統(tǒng)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進行信息集成，實現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運行及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制、用電和配電管理的智能化，使“三化”逐漸融合發(fā)展。3.2 完善以太網(wǎng)的作用隨著工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)、光纖技術(shù)、信息處理技術(shù)的

7、發(fā)展以及向電力領(lǐng)域的滲透，在當前技術(shù)條件支持背景作用之下，工業(yè)以太網(wǎng)通信在運行過程當中所表現(xiàn)出的包括可靠性高、靈活性高、維護性高及擴展性高在內(nèi)的多種應(yīng)用優(yōu)勢，對于優(yōu)化整個電網(wǎng)系統(tǒng)各種設(shè)備元件的連接和信息傳輸方面都有著重要突破。目前，工業(yè)以太網(wǎng)交換機作為最為重要的電網(wǎng)通信設(shè)備解決方案，使電力設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)也得以快速發(fā)展，并逐步走向?qū)嵱没A段。而且工業(yè)交換機協(xié)議的標準化早已完成，包括底層協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)冗余協(xié)議、管理協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)精確時鐘傳輸協(xié)議等，不同廠商產(chǎn)品互通性好，還可以實現(xiàn)混合組網(wǎng)。同時，工業(yè)以太網(wǎng)交換機主要采用分段冗余、相交環(huán)、相切環(huán)等混合組網(wǎng)方式，提高了組網(wǎng)的可靠性，多種光電口靈活配置，高度集

8、成，一體化方案設(shè)計更為電網(wǎng)建設(shè)提供了便利。工業(yè)以太網(wǎng)交換機在數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)管理、運行維護、安全監(jiān)控、計量及用戶交互等方面發(fā)揮巨大作用。因此，有必要完善以太網(wǎng)在智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)的作用。3.3 加強信息安全智能的構(gòu)建加強能源信息通信系統(tǒng)的安全基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，就是根據(jù)信息重要程度、通信方式和服務(wù)對象的不同，科學配置安全策略。依托先進密碼、身份認證、加密通信等技術(shù)，建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)下的用戶、數(shù)據(jù)、設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)之間信息傳遞、保存、分發(fā)的信息通信安全保障體系，確保能源互聯(lián)網(wǎng)安全、可靠運行，提升能源互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和信息安全事件監(jiān)測、預(yù)警和應(yīng)急處置能力。4 結(jié)束語作為關(guān)系國家能源安全和國民經(jīng)濟命脈的公共事業(yè)機構(gòu)，電力企業(yè)所在的整個行業(yè)都正面臨著人類對能源的需求越來越大，能源危機日益突出