智能電網(wǎng)下的電力通信網(wǎng)絡研究

2013-11-27 10:16:48 電力信息化　點擊量：評論 (0)

摘要：為滿足智能電網(wǎng)發(fā)展各階段對電力通信網(wǎng)絡的需求，高速、雙向、實時、集成的通信系統(tǒng)是實現(xiàn)智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取、保護和控制的基礎，因此建立高質(zhì)量的通信系統(tǒng)是邁向智能電網(wǎng)的第一步。本文結合電力通信網(wǎng)的現(xiàn)

摘要：為滿足智能電網(wǎng)發(fā)展各階段對電力通信網(wǎng)絡的需求，高速、雙向、實時、集成的通信系統(tǒng)是實現(xiàn)智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取、保護和控制的基礎，因此建立高質(zhì)量的通信系統(tǒng)是邁向智能電網(wǎng)的第一步。本文結合電力通信網(wǎng)的現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)，提出了電力通信網(wǎng)絡的演進方向和電力通信主配網(wǎng)一體化建設方案，本文成果可以作為電力通信網(wǎng)規(guī)劃建設的參考。

0 引言

智能電網(wǎng)是中國電網(wǎng)乃至世界電網(wǎng)未來的發(fā)展方向，而建立高速、雙向、實時、集成的通信系統(tǒng)是實現(xiàn)智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取、保護和控制的基礎。隨著智能電網(wǎng)在中國的建設發(fā)展，電力系統(tǒng)主干通信網(wǎng)和配電通信網(wǎng)之間的聯(lián)系日趨緊密[1] [2]。電力通信網(wǎng)的建設不但要滿足主網(wǎng)的業(yè)務需求，同時需要滿足配網(wǎng)業(yè)務的需求。具有通信需求的站點不僅僅是調(diào)度中心、變電站、電廠，還包括新能源發(fā)電站、分布式電源、微網(wǎng)、用戶端等，將對現(xiàn)有電力通信網(wǎng)絡體系產(chǎn)生較大沖擊。這就要其在建設電力系統(tǒng)通信網(wǎng)時，要將主網(wǎng)和配網(wǎng)統(tǒng)一考慮，形成主配一體化的建設方案，為智能電網(wǎng)的建設提供通信支撐。

1 電力通信網(wǎng)現(xiàn)狀

電力通信網(wǎng)以MSTP光通信為主，在此基礎上發(fā)展業(yè)務網(wǎng)和支撐網(wǎng)等。光纖通信和電力系統(tǒng)獨有的電力載波通信、微波通信等作為電網(wǎng)的主要通信手段，并采用衛(wèi)星通信、公網(wǎng)通信作為應急通信或輔助通信手段[3]。

近年來，隨著通信技術的蓬勃發(fā)展，電力通信網(wǎng)在通信技術體制、網(wǎng)絡規(guī)模發(fā)生了根本性的變革，光纖、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡等寬帶通信技術發(fā)展迅速，成為主流。微波、載波等通信技術逐步萎縮。目前，繼電保護、安全自動裝置、自動化已普遍使用光通信技術，通道的可靠性極大提高，掙脫了帶寬、時延、可靠性的束縛，跨區(qū)域的控制成為可能，跨系統(tǒng)的監(jiān)視、分析成為現(xiàn)實。電流差動保護、新EMS系統(tǒng)等新的電網(wǎng)控制技術得以廣泛推廣。光纖網(wǎng)絡覆蓋范圍的不斷擴大，為通信網(wǎng)絡完善架構、提高業(yè)務承載能力、加強網(wǎng)絡的可靠性及安全性奠定了堅實的基礎。

目前傳輸網(wǎng)、業(yè)務網(wǎng)和支撐網(wǎng)已經(jīng)實現(xiàn)了網(wǎng)、省、地三級互聯(lián)，部分地區(qū)已經(jīng)延伸到縣級單位。通信資源得以共享，有效緩解了同一變電站重復建設通信系統(tǒng)的問題，大大節(jié)約了建設成本。

公網(wǎng)通信主要應用在應急通信、農(nóng)網(wǎng)信息化、配網(wǎng)自動化及營銷自動化以及日常辦公。在應急通信中通過租用光纖、電路資源作為電網(wǎng)實時控制業(yè)務的備用通道;通過租用電路資源實現(xiàn)農(nóng)網(wǎng)信息化;通過租用公網(wǎng)GPRS/CDMA無線通信資源解決配變監(jiān)測、大客戶負控、低壓集抄等通信問題;以及實現(xiàn)辦公互聯(lián)網(wǎng)接入、辦公電話外線、傳真、移動電話等[4]。

2 電力通信網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)

2.1傳輸網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)

電力通信網(wǎng)面臨智能電網(wǎng)業(yè)務帶來的巨大挑戰(zhàn)，目前主要有以下幾個方面[5]：

1)傳輸帶寬需求壓力增加。隨著智能電網(wǎng)業(yè)務廣泛使用，全景可視化、遠端呈現(xiàn)、預警、數(shù)據(jù)容災等業(yè)務的廣泛應用，信息上行傳輸?shù)男枨笤黾樱歉赏ㄐ啪W(wǎng)絡的調(diào)度顆粒、傳輸容量大大增加。

2)對于分組業(yè)務的支持力度不夠。未來面臨大容量的分組傳輸需求，MSTP基于SDH技術，采用剛性管道進行數(shù)據(jù)傳輸，對于大量高速分組數(shù)據(jù)信號(GE以上)效率低，成本高，無法提供差異性服務。

3)通信網(wǎng)絡的智能化程度不高。目前網(wǎng)絡資源的統(tǒng)計、端到端業(yè)務的開通完全靠人工管理，當傳輸網(wǎng)絡規(guī)模達到一定程度時，網(wǎng)絡資源合理分配和管理將面