智能电网时代信息通信技术的应用和探究

【摘要】信息技术的飞速发展推动了各行各业的智能化改革，在智能电网中，其发电、输变电以及电能存储等各个组成部分都与传感、通信、数据处理、智能控制等进行紧密关联，形成完善的自动化、智能化的新型网络，提高电网数据的高效性、可靠性以及安全性。就目前而言，我国电网智能化进程也在快速布局和建设，本文从智能电网概念分析、运行特点以及主流信息通信技术的应用三个方面进行了描述。

【关键词】智能；电网；信息；通信；技术

1 智能电网与信息通信技术概述

电网智能化旨在整合电力系统中发变电、输变电以及用电等过程产生的数据，实现统一化获取及分析，最终依附于信息通信技术进行数据的传输、挖掘和管理，以满足电力系统信息化及自动化的需求。如何在电能传输过程中减少损耗、如降低电能输送的成本、如何保证电网各项数据能够准确、高效、安全、快速传输是智能电网发展过程中的主要追求方向，目的是通过现代管理方法以及先进的信息技术相结合来获得更为客观的经济效益[1]。

在诸多影响电网智能化方向的因素中，数据安全性显得最为重要，它是电网能够可靠运行的前提，也是智能电网中重点研究的方向，在智能电网建设中需要投入更多资源及技术去探究。在智能电网中，各种电网运行数据是最基础的资源，也是电力系统获取并监视电网中各组成部分动态信息的途径，因此，信息通信技术在智能电网中的运用显得尤为重要。电网中每个组成部分都是不可或缺的，它们之间需要实现集中式管理以及统一式分配，才能让电力系统稳定、安全地运行。智能电网对信息通信技术的要求主要有三个方面：①信息通信方式多样化，以保证智能电网数据能够实现多种途径的传输；②信息通信平台开放化，使电网数据在通信过程中能够相互兼容，并提供便捷通信方式；③信息通信数据可靠性，电网各类设备的运行环境都是比较恶劣的，经常受到干扰，需要信息通信过程中能够具备较高的抗干扰能力，以保证电力系统网络的稳定运行。

2 智能电网特点

智能电网与传统电网相比，其显著的不同点在于借助集成化高的通信方式，同时辅以传感网络、测控技术等，实现安全、经济、高效、稳定的电网运行，一般而言，智能电网运行特点有以下三个方面：（1）感知能力强。智能化的目的是让电网具备“感知”能力，能够实时检测到电网自身各项运行部位的状态及参数，并通过分析和处理进行安全性评估。若发现电网某个地方出现异常，则会自动启动相关的异常处理程序，完成电网自身的异常诊断、关联部件隔离以及备用部件启动等各项动作，保证电网的运行正常及安全，同时及时地通知相关检修人员进行异常的维护和处理，并在异常消除后解除警告[2]。（2）兼容性高。智能电网是综合了当前各种先进技术而形成的全新电网网络，需要具备较高的兼容性，才能让各种技术能够实现对电网数据的综合处理，以满足多样化的电网检测和使用需求。（3）安全性好。无论是发电企业还是用电用户都需要对电网数据进行监测和查询，因此数据的安全性是非常重要的。在电网中，用电量的多少、用户电费情况、用户资料等信息都是需要保密的，随着智能化的接入，相对独立的电网其开放程度也逐步增加，因此需要智能电网结合多种数据安全传输技术，保证数据在传输过程中不被侵害及丢失。

3 主流信息通信技术

在智能电网中的运用就目前而言，信息通信技术多种多样，也拥有各自的优缺点，在智能电网中主要运用有以下几个方面：

（1）移动通信技术。该技术主要基于基站通信中的 2G、3G、4G 等网络，具有通信距离远、数据传输速度快等特点，特别适合变电站数据的通信。一般来说，大型的变电站都设置在远离市区的郊外，且电网各组成部分如电源、逆变器、断路开关等都分布较为分散，如果进行布线方式进行数据通信的话往往需要耗费大

量的施工和材料成本，并且变电站运行环境恶劣，其需要通信技术有较高的抗干扰能力以及大面积的覆盖范围，这些都是移动通信技术所具备的优点。同时，随着 4G 技术的普及和推广，其数据传输的速率越来越高但资费却不断降低，移动通信技术已经逐渐可以应用到智能电网视频实时监控等大数据量传输的系统中。在《电网调规》中已经有明确要求规定变电站所有主站与其附属子站之间需要有独立的两个通信通道以保证电网通信的可靠性，一般来说电力专用网就占据了一条通道，对于另一条通道而言往往选择传输速度快、负载容量高的备用通信方式，而移动通信技术就是较好的选择之一[3]。

（2）光纤通信技术。光纤通信技术主要包括 OPGW 以及 ADSS两种，前者表示光线复合架空地线，它是一种新型的通信特种光缆，通过将传统相线结构与光纤复合相结合的方式使其具备施工简单、抗电磁干扰能力强、协调性好等特点，一般用在智能电网主干道通信当中。ADSS 则表示自承式光纤电缆技术，它在施工架空过程中需要额外配备固定挂件，因此更多的应用在已经存在的输变电线路当中，相比 OPGW 方式它拥有更低的施工成本优势，也能够保证智能电网运行时不会出现反复掉电现象。光纤通信技术具有高带宽、负载容量大、抗干扰能力强以及数据安全等优点，在智能电网中一般应用于主干通信网络以及各类网络接入层部分。在智能电网主干网络中光纤通信以环形方式为主，以降低整个电网链路的故障响应时间；而接入层网络光纤通信多采用树形或链型方式，能够让各层网络实现级联。

（3）通用无线技术。智能电网中需要传输的数据除了各组成部分的实时运行状态以外还包括各类传感器所采集的数据。对电网而言，需要在各个重要部位及地段配置大量的传感器以监测整个电网的实时运行状态，因此需要传感器具备体积小、功耗低、组网能力强等特点，显然采用移动通信技术及光纤通信技术是不可行的，则更为通用的无线通信技术则能够很好地满足这一需求，如蓝牙、wifi、zigbee 等。以 zigbee 技术为例，它具备通信距离远、自组网快、功耗低、数据传输速率高、抗干扰能力强等优点，特别适合用于数量繁多的传感网络，目前在小区电表抄表中得到较好的应用和推广。并且，wifi 和蓝牙通信方式已经在手机中实现标配，在智能电网各类传感器中应用这两种通信技术也能够让检测人员实现手机查看电网运行状况的目的，无需再专门配置专业的大型检测设备，真正实现了便携式智能化检测方案，提高电力系统的信息化和智能化发展。

4 结语

智能化是电网建设发展的方向，我国目前在智能电网建设中也在逐步以自动化、信息化来取代传统电网的缺陷，从而实现电网数据的实时性、准确性以及高效性，并能够节省大量的人力成本。信息通信技术是智能电网中重要的数据传输手段，必须保证其实时性和稳定性，因此，信息通信技术也是智能电网发展极其关键的环节，我国还需要在此领域做更多的研究和突破，以保证我国智能电网建设的蓬勃发展。

参考文献：

[1]王汉锦.浅谈通信技术在智能电网中的应用[J].技术与市场，2013（8）：46～48.

[2]宗志刚.面向智能电网的物联网关键技术研究[C].电力行业信息化优秀论文集，2013，11.

[3]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）：17～18.