張曙光

摘 要：隨著我國電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)的實際運行中的作用越來越重要?；诖?，本文首先從基本理論、性能指標兩個方面闡述了電力通信技術(shù)的原理；其后通過電能技術(shù)的分類和智能電網(wǎng)中通信網(wǎng)絡的構(gòu)成兩個部分，簡單介紹了智能電網(wǎng)中的電力通信網(wǎng)絡；最后從輸電、變電、配電以及新能源四個角度重點分析了電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的實際應用。

關(guān)鍵詞：電力通信技術(shù)；智能電網(wǎng)；變電站

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）21-0124-02

小到收音機、電話，大到電力系統(tǒng)、發(fā)電站，電力通信技術(shù)與人們的工作生活息息相關(guān)。所以，有必要對電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應用做出討論，充分意識到電力通信技術(shù)的重要性，可持續(xù)地實現(xiàn)我國電力系統(tǒng)的運行發(fā)展。

1 電力通信技術(shù)的技術(shù)原理

1.1 電力通信的基本理論

電力通信系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為完善，在信息傳輸?shù)倪^程中，信息源經(jīng)由發(fā)送設備傳出信息，通過信道傳輸至接收設備，最終傳達給受信者。在這一過程里，信息源與受信者作為信息傳出和收入的首尾段，既可以是人，也可以是計算機、傳真機、顯示器等電子設備，通過信道作為紐帶和信息傳遞渠道，將兩者聯(lián)系在一起[1]。

1.2 電力通信的性能指標

在通信系統(tǒng)中，主要用傳輸速率來顯示和衡量系統(tǒng)傳輸質(zhì)量的有效性，通常用比特傳輸速率表示每秒鐘信道傳輸?shù)男畔⒘浚涀鱎b，單位為b/s。在智能電網(wǎng)中，不同的信號類型其要求傳輸時間的標準參數(shù)也不盡相同，如保護信息為20ms、廣域測量信號為20ms、緊急控制信號為20ms、控制信號為1-10s、監(jiān)控信息為1-3s、系統(tǒng)運行記錄信號為60s等。

2 智能電網(wǎng)中的電力通信網(wǎng)絡

2.1 電力通信技術(shù)的分類

第一，電力線通信，又叫電力載波通信，它主要依靠現(xiàn)有的電力線路進行通信，通過對信號的調(diào)制，實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)等信號的高效傳輸。由于我國電力線路發(fā)展時間長，實體網(wǎng)絡完善，所以此類通信技術(shù)應用較為廣泛；

第二，無線通信技術(shù)，此類技術(shù)隨著智能電網(wǎng)發(fā)展以及智能手機的普及，與人們生活的聯(lián)系越來越多?，F(xiàn)階段，無線通信技術(shù)主要體現(xiàn)在4G移動通信上，4G通信將3G技術(shù)與WLAN技術(shù)相結(jié)合，可隨時隨地實現(xiàn)信息、數(shù)據(jù)的高質(zhì)量快速傳輸，但由于沒有實體線路的保護，其傳輸速度易受距離、天氣等因素影響；

第三，光纖通信技術(shù)。發(fā)射設備把電信號轉(zhuǎn)化為光信號并加載在光纖上，如果傳輸距離過長，光信號會逐漸減弱，這時通過預設的光中繼將光信號進行二次放大，而后傳至光接收機端并將光信號轉(zhuǎn)化為原有的電信號形式。在智能電網(wǎng)中電力系統(tǒng)的日常運行中，光纖傳輸以其抗干擾能力強、可靠性高、通信距離長等特點被大量、廣泛應用，常用的光纖線路為OPGW光纜和ADSS光纜。

2.2 智能電網(wǎng)中電力通信網(wǎng)絡的構(gòu)成

智能電網(wǎng)中的電力通信網(wǎng)絡體系由三種通信網(wǎng)絡構(gòu)成，即電力通信網(wǎng)傳輸網(wǎng)、業(yè)務網(wǎng)和支撐網(wǎng)。傳輸網(wǎng)由電力線通信、光纖通信及無線通信組成，是電力通信網(wǎng)絡體系的核心，為高速、可靠的信息傳輸提供了保證；業(yè)務網(wǎng)主要以具體的功能性為主，如行政交換網(wǎng)、信息廣域網(wǎng)等；支撐網(wǎng)主要由網(wǎng)管系統(tǒng)、信令系統(tǒng)和時間頻率同步系統(tǒng)組成，以監(jiān)管通信網(wǎng)絡正常運行、同步通信網(wǎng)時間頻率、實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換信令統(tǒng)一規(guī)范為工作任務和目的[2]。

3 電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的具體應用

3.1 電力通信技術(shù)在配電領(lǐng)域的應用

作為智能電網(wǎng)的重中之重，配電網(wǎng)絡的高效性和靈活性十分重要，這就要求了與之相匹配的電力通信網(wǎng)絡必須要有傳輸快、覆蓋面廣的特點，以便加強配電系統(tǒng)管理安全以及配電部門內(nèi)部信息的交流暢通，同時為配電網(wǎng)運行過程中故障的及時發(fā)現(xiàn)和處理提供保障。以在配電領(lǐng)域應用較多的全球微波接入互操作技術(shù)（WiMAX）為例：

此技術(shù)分為核心網(wǎng)和接入網(wǎng)兩部分，核心網(wǎng)由路由器、用戶數(shù)據(jù)庫、管理系統(tǒng)以及代理服務器構(gòu)成，主要作為信息傳輸?shù)墓δ苄越K端；接入網(wǎng)由各基站、用戶站以及移動用戶站組成，為用戶提供網(wǎng)絡的一對多無線接入。在實際的配電工作中，核心網(wǎng)要求用戶只有通過實名認證和登錄才能獲得配電站運行信息的傳輸權(quán)，同時對整個配電過程中信息的傳輸做出管理，保證了配電站信息的完整性和安全性。此外，接入網(wǎng)基站將配電站各個部門及工作人員聯(lián)系在一起，通過MIMO多天線發(fā)射的無線傳輸方式，實現(xiàn)了整個配站體系間的高速度、大面積信息交流共享，從而使配電工作更具協(xié)作性。

3.2 電力通信技術(shù)在變電領(lǐng)域的應用

首先，戶外變電所的設備暴露在室外的環(huán)境中，受天氣和自然因素影響非常大，如我國農(nóng)村地區(qū)以兩根電線桿架起變壓器組成的桿上式變電所，常常因為大風、雷擊等原因造成設備損壞，一方面阻礙了變電所電壓調(diào)節(jié)工作的正常運行，另一方面也對附近人們的人身安全埋下隱患。此外，在戶內(nèi)變電所的電力通信類型選擇同樣重要。由于室內(nèi)變電所的電磁場較強，如果使用無線通信的信息傳輸方式，信息很容易受到電磁輻射的干擾，從而影響接收端接收信息的準確性和可靠性，所以在室內(nèi)的電話等設備要使用實體的同軸電纜和音頻電纜，以保證工作人員間、工作人員與電力調(diào)度中心間的實時聯(lián)系，加強對電壓調(diào)節(jié)的監(jiān)控和操作[3]。

3.3 電力通信技術(shù)在輸電領(lǐng)域的應用

為了實現(xiàn)輸電線路的高質(zhì)量、遠距離作業(yè)，既要加強對線路的管理，也要加強對相關(guān)資源的配置。通過無線傳輸和有線傳輸相結(jié)合的電力通信方式，可以對輸電線路整體的運行狀況進行集成共享，輸電過程中一旦出現(xiàn)問題，電路通信系統(tǒng)會及時反饋給電網(wǎng)的管理中心，工作人員在收到信息反饋后會及時對問題做出解決和整改，從而推動輸電線路整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，確保了輸電工作的順利開展。

3.4 電力通信技術(shù)在新能源領(lǐng)域的應用

在環(huán)境持續(xù)惡化、資源日益枯竭的今天，對煤炭、石油等不可再生資源的節(jié)約行動迫在眉睫，智能電網(wǎng)逐漸用太陽能、風能等新型可再生資源代替了不可再生資源的消耗。與之相匹配的，在電力通信技術(shù)上也要為新能源使用作出革新。2015年3月15日，我國國務院發(fā)布《中共中央國務院關(guān)于第一步深化電力體制改革的若干意見》，提出“提高可再生能源發(fā)電和分布式能源系統(tǒng)發(fā)電在電力供應中的比例”原則，標志著以智能電網(wǎng)為主的新一輪電力體制改革開啟。此后至今，電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)新能源問題上的地位越來越重要：

一方面，電力通信系統(tǒng)在火電、核電等傳統(tǒng)發(fā)電能源的廢氣、煙塵以及放射線排放上已經(jīng)形成了全面的監(jiān)控體系，從GPS系統(tǒng)、RS系統(tǒng)（遙感技術(shù)系統(tǒng)）以及GIS系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)）等多種高科技監(jiān)測方式入手，對采集到的污染數(shù)據(jù)、排放廢物樣本進行科學的分析處理，最終傳輸?shù)江h(huán)保部門和通信系統(tǒng)終端進行備案以及整合發(fā)布，大大推動了我國環(huán)保事業(yè)的發(fā)展；

另一方面，電力通信系統(tǒng)在新能源數(shù)據(jù)分析以及新能源接入智能電網(wǎng)的監(jiān)控調(diào)節(jié)上也做出了巨大貢獻。以電力通信系統(tǒng)為基礎(chǔ)在無人值班的發(fā)電站建立監(jiān)測點，有利于對水資源、風能資源等系能源進行周期性監(jiān)控，通過對降水量等信息進行分析和傳輸，使電網(wǎng)終端工作人員及時掌握發(fā)電的實際情況。同時，由于新能源在電力系統(tǒng)中發(fā)展時間較短，太陽能、潮汐能、風能等新能源在我國的電力應用尚未成熟，所以在其接入時要對通信接口進行改良，設置一定的電壓和功率閾值，以便電力通信系統(tǒng)能自動對新能源發(fā)電進行有效的控制。

4 結(jié)語

總而言之，電力通信技術(shù)對智能電網(wǎng)的整體運行有著重要作用。分析可知，通過對電話、光纖等傳輸系統(tǒng)進行改良，有利于減少信息傳輸中距離、磁場的干擾，保證信息的準確、快速傳輸，以便更好地在智能電網(wǎng)的運行中應用電力通信技術(shù)，加強電網(wǎng)整體的監(jiān)管和信息交互，從而推動未來電力系統(tǒng)的整體發(fā)展。

參考文獻

[1]李方碩，白泰，吳緯德，申杰.電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的運用與相關(guān)研究[J].電子測試，2016，（24）：91-92.

[2]李龍.電力通信技術(shù)應用及發(fā)展[J].通訊世界，2015，（24）：211-212.

[3]王冰，鞏銳.智能電網(wǎng)環(huán)境下的電力通信技術(shù)需求探析[J].通訊世界，2015，（16）：90.