講稿通信支撐電網(wǎng)智能化

1、通信支撐電網(wǎng)智能化 中國(guó)電科院信息與通信研究所李建岐2011年4月6日第一頁(yè)，共二十六頁(yè)。- 2 -內(nèi)容提綱 2、電網(wǎng)智能化的通信需求 1、電力通信現(xiàn)狀 3、通信支撐電網(wǎng)智能化 4、解決方案 5、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)第二頁(yè)，共二十六頁(yè)。- 3 -1.1 電力通信的地位 電力通信是為電力工業(yè)提供保障的重要基礎(chǔ)設(shè)施 電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)第三頁(yè)，共二十六頁(yè)。- 4 -1.2 電力通信網(wǎng)架構(gòu)骨干通信網(wǎng)終端接入網(wǎng)第四頁(yè)，共二十六頁(yè)。71.3 通信系統(tǒng)第五頁(yè)，共二十六頁(yè)。61.4 公司通信網(wǎng)現(xiàn)狀經(jīng)過多年建設(shè)，國(guó)網(wǎng)公司骨干通信網(wǎng)基本建成了覆蓋各級(jí)電網(wǎng)主網(wǎng)架、滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行需要的“三縱四橫”通信傳輸

2、網(wǎng)。光纜總長(zhǎng)度近40萬(wàn)公里，基本覆蓋各級(jí)變電站實(shí)現(xiàn)了傳輸媒介光纖化，業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)化，運(yùn)行監(jiān)視和管理正在逐步實(shí)現(xiàn)信息化和自動(dòng)化。配網(wǎng)通信系統(tǒng)的建設(shè)綜合利用光纖、無(wú)線、電力線通信等多種方式，通信網(wǎng)規(guī)模小，覆蓋率低（不到15%）。用戶側(cè)通信方面，建設(shè)用電信息采集通信系統(tǒng)，在部分城市開展了用戶寬帶接入試點(diǎn)工作，尚未形成具有電力特色的服務(wù)模式。第六頁(yè)，共二十六頁(yè)。71.5 技術(shù)水平傳輸媒介光纖化。公司主干通信網(wǎng)絡(luò)已100數(shù)字化，形成了以光纖通信為主，微波、衛(wèi)星、電力線載波等多種通信技術(shù)并存的骨干傳輸網(wǎng)；業(yè)務(wù)應(yīng)用IP化。建成了以IP技術(shù)和MPLS技術(shù)為主的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)逐步向IP化的過渡；技術(shù)

3、體制互補(bǔ)化。因地制宜采用電力線載波、VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)做為補(bǔ)充。管理信息多媒體化。在通信傳輸平臺(tái)上建成了調(diào)度交換、行政電話、會(huì)議電視等多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，為電網(wǎng)生產(chǎn)和企業(yè)管理提供了較為豐富的語(yǔ)音、視頻服務(wù)。第七頁(yè)，共二十六頁(yè)。81.6主要問題電網(wǎng)系統(tǒng)復(fù)雜度增加通信網(wǎng)架結(jié)構(gòu)由一次網(wǎng)主導(dǎo)，存在薄弱環(huán)節(jié)，不隨一次的通信網(wǎng)“填平補(bǔ)齊”項(xiàng)目，單獨(dú)立項(xiàng)及停電施工困難。近年來(lái)公司加快發(fā)展，“十一五”規(guī)劃考慮的通信容量?jī)?chǔ)備余度消耗很快，部分區(qū)段已經(jīng)或接近飽和。部分通道重載，承載多條重要線路的保護(hù)安控，多年不能安排通信設(shè)備停運(yùn)檢修。配用電環(huán)節(jié)通信能力亟待加強(qiáng)，公共平臺(tái)建設(shè)和管理機(jī)制尚未形成，地市及以下通信專業(yè)化管理

4、力度不夠。第八頁(yè)，共二十六頁(yè)。優(yōu)化骨干通信網(wǎng)，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率；擴(kuò)充通信系統(tǒng)容量,解決信息傳輸瓶頸問題； 建立靈活互動(dòng)的配用電通信體系，提升配用電通信服務(wù)能力； 延伸到戶，實(shí)現(xiàn)“多網(wǎng)融合”，拓展電網(wǎng)服務(wù)范圍，提升資源共享能力。2.1智能電網(wǎng)通信戰(zhàn)略需求第九頁(yè)，共二十六頁(yè)。2.2智能電網(wǎng)通信新需求發(fā)電、變電、調(diào)度環(huán)節(jié)：主要為固定生產(chǎn)場(chǎng)所，現(xiàn)有電力通信網(wǎng)已有較強(qiáng)支撐能力，通信需求主要是量變，只需在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上繼續(xù)強(qiáng)化、優(yōu)化、完善，重點(diǎn)向低電壓等級(jí)變電站、新能源發(fā)電站等擴(kuò)展延伸；輸電環(huán)節(jié)：設(shè)施固定，但線路很長(zhǎng)，需支持沿途監(jiān)視、監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)方控制、作業(yè)聯(lián)絡(luò)等新要求，提供無(wú)線與光纖相結(jié)合、固定與移動(dòng)相結(jié)

5、合的新型通信解決方案；配電、用電環(huán)節(jié)：通信需求變化較大，需要對(duì)有自動(dòng)化需求的配電裝置，對(duì)集中抄表裝置等實(shí)現(xiàn)無(wú)縫隙通信覆蓋，需采取無(wú)源光網(wǎng)、固定無(wú)線、移動(dòng)無(wú)線、PLC等多種方式，結(jié)合“電力光纖到戶”戰(zhàn)略，新建通信接入網(wǎng)。第十頁(yè)，共二十六頁(yè)。2.3通信對(duì)智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)支撐第十一頁(yè)，共二十六頁(yè)。3.1發(fā)電的通信支撐 發(fā)電廠通信可分為本地監(jiān)控和外聯(lián)通信，支撐發(fā)電廠的運(yùn)行、控制和管理，強(qiáng)化多種電源支撐能力，提升機(jī)網(wǎng)協(xié)調(diào)水平，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定，推進(jìn)資源優(yōu)化配置。支持新能源功率監(jiān)測(cè)和接入通過電力光纖傳輸網(wǎng)與太陽(yáng)能和風(fēng)電廠建立遠(yuǎn)程通信，實(shí)現(xiàn)與電力系統(tǒng)的互聯(lián)，對(duì)電廠新能源進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線的監(jiān)測(cè)、信息交流和控制。支

6、撐電廠本地監(jiān)控采用現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)、寬帶無(wú)線局域網(wǎng)等通信技術(shù)，承載火電廠機(jī)組、風(fēng)力發(fā)電廠風(fēng)機(jī)、太陽(yáng)能光伏電源現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的傳輸和交換，確保機(jī)組穩(wěn)定、高效、可靠性運(yùn)行。支持水庫(kù)智能調(diào)度水電廠的遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)智能在線調(diào)度和風(fēng)險(xiǎn)分析，提高水能利用率第十二頁(yè)，共二十六頁(yè)。3.2輸電環(huán)節(jié)的通信支撐 通過通信的手段將分布在輸電線和電力線走廊上的各種監(jiān)測(cè)信息傳送到電力公司，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)測(cè)的功能，建立覆蓋輸電各專業(yè)共享的網(wǎng)絡(luò)化信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)線路資產(chǎn)全壽命管理，為線路勘測(cè)數(shù)字化、設(shè)計(jì)可視化、移交電子化、運(yùn)行狀態(tài)化、信息標(biāo)準(zhǔn)化、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化提供強(qiáng)健的支撐。支持線路綜合防災(zāi)與安全保障信息體系的建立 通過遠(yuǎn)

7、程視頻監(jiān)測(cè)，將冰凍雨雪、地震等自然災(zāi)害納入監(jiān)測(cè)、分析、預(yù)報(bào)管理，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)警與應(yīng)急演練分析，提高綜合防災(zāi)與安全保障能力支持輸電線路遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)通過短距離無(wú)線、遠(yuǎn)程無(wú)線或光纖通信，建立實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)輸電線路氣象、導(dǎo)線溫度、弧垂、覆冰、風(fēng)偏、振動(dòng)、桿塔振動(dòng)、絕緣子污穢等狀態(tài)監(jiān)測(cè)。支撐線路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、故障診斷等應(yīng)用，支持線路運(yùn)行狀態(tài)的可控、能控和在控。第十三頁(yè)，共二十六頁(yè)。3.3智能變電站的通信支撐 通信系統(tǒng)為變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的各種功能提供信息傳輸與交換的平臺(tái)，支撐站內(nèi)變電設(shè)備狀態(tài)的運(yùn)行監(jiān)控、保護(hù)、自動(dòng)化、計(jì)量等業(yè)務(wù)；遠(yuǎn)程通信支撐變電站的運(yùn)動(dòng)、調(diào)度、安穩(wěn)保護(hù)、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視管理等。

8、智能變電站通信要求由于一些操作通過智能代理實(shí)現(xiàn)，各種操作的動(dòng)作時(shí)間更快，對(duì)變電站通信網(wǎng)的實(shí)時(shí)性、互操作性、可靠性要求更高。支持智能變電站的信息采集由于更多設(shè)備具有自我狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，智能變電站通信網(wǎng)的覆蓋范圍將更廣，通信節(jié)點(diǎn)將更多，數(shù)據(jù)量將更大。站外聯(lián)絡(luò)通信的寬帶、高速化擴(kuò)容、增強(qiáng)、優(yōu)化外聯(lián)光纖傳輸網(wǎng)，支撐變電站可視化管理、輸電線路遠(yuǎn)程監(jiān)視信息、地區(qū)配用電采集信息、調(diào)度信息化等會(huì)聚信息的轉(zhuǎn)接、傳輸。站內(nèi)通信網(wǎng)的光纖化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化采用具有網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)、開放性好、高速率、傳輸容量大的工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建環(huán)形總線或星形交換式雙路由網(wǎng)絡(luò)。第十四頁(yè)，共二十六頁(yè)。3.4智能配電的通信支撐 以光通信(無(wú)源光

9、EPON和工業(yè)以太網(wǎng))為主干技術(shù)，中壓載波、無(wú)線專網(wǎng)（光載無(wú)線）和無(wú)線公網(wǎng)為輔助手段，多種通信技術(shù)相結(jié)合，形成安全、可靠、多點(diǎn)、實(shí)時(shí)的智能電網(wǎng)通信信息網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)能量流、信息流、業(yè)務(wù)流的雙向運(yùn)作與高度整合，構(gòu)建具備集成、互動(dòng)、自愈、兼容、優(yōu)化等特征的智能配電系統(tǒng)，使配電網(wǎng)網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)智能。支持微電網(wǎng)接入滿足分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)接入的信息通信要求，支持智能配電網(wǎng)的運(yùn)行、實(shí)時(shí)監(jiān)控和靈活高效管理。支撐配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)采用多級(jí)分布式結(jié)構(gòu)，綜合利用多種通信技術(shù)的復(fù)合，構(gòu)建一體化通信平臺(tái)，具有統(tǒng)一網(wǎng)管功能，解決配網(wǎng)覆蓋面廣、多點(diǎn)、分散的終端信息采集與監(jiān)控的難題。支持配電網(wǎng)可視化智能監(jiān)視和末端電源

10、質(zhì)量監(jiān)測(cè)構(gòu)建基于IP技術(shù)體制的寬帶、高速網(wǎng)絡(luò)，支持包括語(yǔ)音、圖像、視頻等全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的靈活接入，滿足各種業(yè)務(wù)的QoS要求。第十五頁(yè)，共二十六頁(yè)。3.5智能用電的通信支撐 合理選擇適用的通信方式，集成應(yīng)用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電力線載波、短距離無(wú)線和無(wú)線公網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建智能用電通信網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)用電信息的采集、電網(wǎng)與用戶的互動(dòng)服務(wù)。服務(wù)三網(wǎng)融合低壓通信接入網(wǎng)中采用光纖復(fù)合低壓電纜（OPLC）技術(shù)，將電力光纖延伸到戶，為語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等業(yè)務(wù)提供統(tǒng)一通信平臺(tái)，服務(wù)國(guó)家“三網(wǎng)融合”戰(zhàn)略，開展增值服務(wù)。支持智能用電小區(qū)建設(shè)通過小區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，全面支持智能用電小區(qū)配電自動(dòng)化、客戶側(cè)分布式電源有序接入、電動(dòng)汽車充電服

11、務(wù)、智能家居與能效監(jiān)控、雙向互動(dòng)服務(wù)等智能化、互動(dòng)化管理與服務(wù)。支持用電信息的全覆蓋、全采集和費(fèi)控實(shí)現(xiàn)對(duì)所有電力用戶和關(guān)口的全面覆蓋，實(shí)現(xiàn)計(jì)量裝置在線監(jiān)測(cè)和用戶負(fù)荷、電量、電壓等重要信息的實(shí)時(shí)采集，為智能電費(fèi)結(jié)算提供技術(shù)基礎(chǔ)，推進(jìn)雙向互動(dòng)營(yíng)銷第十六頁(yè)，共二十六頁(yè)。3.6智能調(diào)度的通信支撐電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警傳輸EMS、PMU以及繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置、故障錄波等信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度一體化的實(shí)時(shí)監(jiān)控、在線穩(wěn)定分析、安全預(yù)警、調(diào)度輔助決策。支持智能調(diào)度一體化通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，構(gòu)建“橫向協(xié)同、縱向貫通”的集成的、集約化調(diào)度一體化系統(tǒng)，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的監(jiān)視、分析、控制、計(jì)劃編制、評(píng)估和管理等業(yè)務(wù)提供技術(shù)支

12、持支撐電網(wǎng)調(diào)度生產(chǎn)與管理傳輸關(guān)口電能量計(jì)量、電網(wǎng)負(fù)荷等采集信息，發(fā)送調(diào)度控制命令，優(yōu)化資源配置，提高電網(wǎng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性。 基于SDH技術(shù)建設(shè)繼電保護(hù)通道專線，提供高可靠、低時(shí)延繼保、安穩(wěn)信號(hào)傳輸要求；基于TDM技術(shù)構(gòu)建的SDH/MSTP電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，提供電網(wǎng)調(diào)度、安穩(wěn)、PMU等電網(wǎng)生產(chǎn)控制業(yè)務(wù)。第十七頁(yè)，共二十六頁(yè)。4.1解決方案第十八頁(yè)，共二十六頁(yè)。. 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)4.1解決方案智能電網(wǎng)的發(fā)、輸、變、配、調(diào)過程的控制信息承載在調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，保護(hù)、安全穩(wěn)定控制信息等對(duì)時(shí)延要求嚴(yán)格的控制信息采用專用線承載。智能電網(wǎng)的用戶電網(wǎng)信息采用先進(jìn)的、適用于電力系統(tǒng)用戶網(wǎng)接入特點(diǎn)的、滿足互動(dòng)要求的通信承載技

13、術(shù) 。管理、運(yùn)行維護(hù)、營(yíng)銷等行政部門信息化業(yè)務(wù)承載在綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)上，根據(jù)軟交換建設(shè)的進(jìn)程，話音等專線業(yè)務(wù)逐步有轉(zhuǎn)移到綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)承載。第十九頁(yè)，共二十六頁(yè)。 為滿足網(wǎng)絡(luò)向安全、高效、智能等方面的發(fā)展，同時(shí)適應(yīng)未來(lái)智能電網(wǎng)及SG-ERP等新增業(yè)務(wù)開展的需要，采用新一代的大容量長(zhǎng)跨距OTN與智能核心調(diào)度ASON技術(shù)相結(jié)合的方式優(yōu)化改造現(xiàn)有骨干網(wǎng)，是解決當(dāng)前骨干網(wǎng)傳輸瓶頸和智能化管理的一種有效措施。. 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)4.2骨干網(wǎng)技術(shù)寬 帶智能 融合 機(jī)遇.挑戰(zhàn)第二十頁(yè)，共二十六頁(yè)。智能用電通信技術(shù)光通信： EPON、GPON、工業(yè)以太網(wǎng)電力線通信：寬帶/窄帶智能家庭通信技術(shù)光通信：EPON無(wú)線通信：WiF

14、i/Zigbee/433M無(wú)線電力線通信：寬帶/窄帶串行通信：工業(yè)總線無(wú)線通信：433M/WiFi/Zigbee智能配電通信技術(shù)光通信：EPON、GPON、工業(yè)以太網(wǎng)無(wú)線通信：GPRS、CDMA電力線通信：寬/窄帶4.3智能配用電通信技術(shù)第二十一頁(yè)，共二十六頁(yè)。5.1技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)傳輸介質(zhì)的光纖化，電力特種光纜技術(shù)逐步向中低壓配電網(wǎng)延伸，實(shí)現(xiàn)從高壓、中壓到低壓的電力特種光纜/光電纜連通。傳輸介質(zhì)傳輸技術(shù)的高速、長(zhǎng)距離、寬帶化傳輸技術(shù)傳輸網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的寬廣化、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的堅(jiān)強(qiáng)可靠、資源的優(yōu)化整合是電力光纖通信網(wǎng)技術(shù)的主要趨勢(shì)。第二十二頁(yè)，共二十六頁(yè)。5.1技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)（續(xù)）骨干通信繼續(xù)向“高速、大容

15、量、智能化”發(fā)展,傳輸技術(shù)趨于全光化,業(yè)務(wù)承載IP化，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)彈性化。骨干通信配用電通信向融合、寬帶化發(fā)展,光纖與無(wú)線融合、固定與移動(dòng)融合。配用通信無(wú)線通信無(wú)線通信技術(shù)的寬帶化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展適應(yīng)了智能電網(wǎng)通信接入、傳輸?shù)男枨?。電力綜合通信網(wǎng)絡(luò)將是集成了通用通信技術(shù)和電力特有通信技術(shù)構(gòu)成的綜合通信網(wǎng)絡(luò)，并向多網(wǎng)絡(luò)、多業(yè)務(wù)的融合化發(fā)展。綜合網(wǎng)第二十三頁(yè)，共二十六頁(yè)。統(tǒng)一網(wǎng)管整網(wǎng)設(shè)備統(tǒng)一網(wǎng)管具備提供第三方廠家二次開發(fā)能力開放接口，能和電力業(yè)務(wù)系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接電力業(yè)務(wù)的劃分，保證各業(yè)務(wù)QOS保證個(gè)業(yè)務(wù)安全、部分業(yè)務(wù)物理隔離。光纖通信、電力線載波和無(wú)線都是解決方案之一光纖與無(wú)線、光纖與載波、無(wú)線與載波的融合打造一個(gè)統(tǒng)一的對(duì)外接口、開放平臺(tái)多業(yè)務(wù)支持融合IP化以太