電力信息通信技術(shù)論文精選
1智能電網(wǎng)建設(shè)中信息通信的重要性
1.1電力通信專網(wǎng)支撐智能電網(wǎng)信息傳送信息通信、智能管理、采集控制是發(fā)展智能電網(wǎng)不可或缺的三大要素。電力通信專網(wǎng)中傳輸了大量的電網(wǎng)信息，生產(chǎn)自動(dòng)化、電力營(yíng)銷業(yè)務(wù)、調(diào)度自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化等電網(wǎng)業(yè)務(wù)都需要依靠高速、實(shí)時(shí)、雙向的信息通信，為電網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、先進(jìn)工藝引進(jìn)、智能設(shè)備應(yīng)用創(chuàng)建出最優(yōu)環(huán)境。隨著國(guó)家電網(wǎng)公司建設(shè)“三集五大”體系目標(biāo)的提出，為了提升電網(wǎng)的精細(xì)化、智能化管理與決策水平，信息與通信服務(wù)也逐漸向著一體化方向發(fā)展，與智能化的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)相配合，為電網(wǎng)提供更加智能化的移動(dòng)式服務(wù)。
1.2對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的智能化改造需要信息技術(shù)智能電網(wǎng)發(fā)展本質(zhì)就是新型能源的大量接入以及大量智能化設(shè)備的應(yīng)用。在對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的智能化改造中，信息技術(shù)發(fā)揮著重要的推動(dòng)作用，智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合、數(shù)字家庭、智慧城市等概念，無(wú)一不與電力通信有著密切關(guān)系。傳統(tǒng)的高頻通信、電力載波通信已經(jīng)逐漸被電力光纖通信所替代，電力通信向著數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性更高、網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)定、體系更加完善的方向發(fā)展，電網(wǎng)數(shù)據(jù)將為更多領(lǐng)域提供支撐作用，形成規(guī)模效益。
1.3智能電網(wǎng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)需要發(fā)展信息技術(shù)在智能電網(wǎng)發(fā)展中，包括電力生產(chǎn)部門(mén)、調(diào)度通信部門(mén)、行政部門(mén)、信息部門(mén)、電力營(yíng)銷部門(mén)在內(nèi)的各個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用部門(mén)，都是由各類信息技術(shù)構(gòu)架的電力信息通信網(wǎng)來(lái)進(jìn)行信息傳輸，以光纜為代表的智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸方式，經(jīng)過(guò)PDH/SDH同步數(shù)字序列和同步技術(shù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)包交換后上送網(wǎng)絡(luò)，最終進(jìn)入應(yīng)用業(yè)務(wù)層，為繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、行政電話、電網(wǎng)管理業(yè)務(wù)、電力ERP系統(tǒng)、電力營(yíng)銷自動(dòng)化、遠(yuǎn)程抄表、負(fù)荷控制等業(yè)務(wù)服務(wù)。
2電力信息和通信技術(shù)推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)
2.1電力一次網(wǎng)與通信網(wǎng)的兩網(wǎng)融合電力一次網(wǎng)與通信網(wǎng)密不可分，隨著智能電網(wǎng)推進(jìn)，電力一次設(shè)備也在逐步智能化，大量智能斷路器、智能開(kāi)關(guān)等一次設(shè)備投入使用，數(shù)字化變電站的蓬勃發(fā)展，在簡(jiǎn)化了電力二次接線的同時(shí)，也使得變電站對(duì)通信系統(tǒng)的依賴性更加增強(qiáng)。大量的合并單元和級(jí)聯(lián)裝置的使用，以及IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的推行，使得數(shù)字化變電站的信息化、自動(dòng)化程度進(jìn)一步增強(qiáng)，市場(chǎng)信息、電網(wǎng)信息、用戶信息、網(wǎng)絡(luò)通信在通信系統(tǒng)中傳遞，電網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)獲取、繼電保護(hù)、電網(wǎng)控制業(yè)務(wù)都需要通信網(wǎng)絡(luò)的支撐，進(jìn)一步促進(jìn)了電力一次網(wǎng)與通信網(wǎng)的兩網(wǎng)融合。
2.2電網(wǎng)相關(guān)的增值業(yè)務(wù)隨著各種特種光電復(fù)合纜技術(shù)的發(fā)展，電力光纖到戶已經(jīng)具備了一定的技術(shù)基礎(chǔ)，智能電網(wǎng)下的光纖技術(shù)與電力線路相結(jié)合，有利于促進(jìn)電力的業(yè)務(wù)網(wǎng)與信息網(wǎng)融合，實(shí)現(xiàn)資源共享與優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。一旦實(shí)現(xiàn)電力光纖到戶，電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)能夠融合發(fā)展，為電網(wǎng)提供多種增值服務(wù)，構(gòu)建更加開(kāi)放和共享的信息交互平臺(tái)。通過(guò)電力光纖技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)與用戶的實(shí)時(shí)雙向互動(dòng)，為用戶的精細(xì)化用電、智能小區(qū)發(fā)展、階梯電價(jià)定價(jià)、智能充電樁提供信息平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，并可以更好的實(shí)現(xiàn)電力營(yíng)銷、電費(fèi)征繳、用電信息通知、商業(yè)信息推廣等、用電安全知識(shí)等服務(wù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)業(yè)務(wù)與電信、交通、物流、金融等信息的全面融合，以及“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的互動(dòng)。
2.3電力信息和通信技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的具體應(yīng)用
2.3.1發(fā)電領(lǐng)域在發(fā)電領(lǐng)域，智能電網(wǎng)的重要特征就是新能源的接入和消納，清潔能源接入電網(wǎng)后，必然對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量、潮流計(jì)算、諧波成分等運(yùn)行特性產(chǎn)生影響，必須要通過(guò)電力通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的'采集和傳輸，實(shí)時(shí)傳送遙測(cè)、遙控、遙調(diào)、遙信等信號(hào)。此外，新能源并網(wǎng)后，與傳統(tǒng)電網(wǎng)的協(xié)同工作需要電力通信提供支撐作用，實(shí)現(xiàn)兩網(wǎng)的無(wú)縫對(duì)接，新能源電站的繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)等關(guān)鍵電網(wǎng)安全管理業(yè)務(wù)必須具備兩條相互獨(dú)立的通信信道，以提高信息傳送的安全性，同時(shí)有效的平抑并網(wǎng)波動(dòng)，為新能源接入后電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)、運(yùn)行、控制提供高速、穩(wěn)定、可靠的通信平臺(tái)。
2.3.2輸電領(lǐng)域智能電網(wǎng)以特高壓為骨干網(wǎng)架、交直流混聯(lián)、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，為了確保電能大容量、遠(yuǎn)距離、低損耗的電能傳送，我國(guó)提出西電東送、建設(shè)“三華”同步電網(wǎng)等戰(zhàn)略規(guī)劃，我國(guó)的特高壓交直流輸電獲得了大規(guī)模發(fā)展，特高壓再造中國(guó)能源大動(dòng)脈，我國(guó)已經(jīng)成為世界上特高壓輸電電壓等級(jí)最高的國(guó)家。在特高壓輸電的發(fā)展過(guò)程中，大量的新設(shè)備和新元件投入使用，電網(wǎng)的控制特性更加復(fù)雜，以電力電子元器件為例，為了提升特高壓直流輸電的靈活性，大量的晶閘管、無(wú)功控制、補(bǔ)償器等元件投入使用，這些元件的接入環(huán)境更加復(fù)雜多變，對(duì)電網(wǎng)通信環(huán)境提出了更高的要求，高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)成為電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)建立雙向、實(shí)時(shí)、高速的通信系統(tǒng)，為智能電網(wǎng)發(fā)展提供更為廣闊的發(fā)展空間。
2.3.3變電領(lǐng)域在變電領(lǐng)域，智能電網(wǎng)的特征集中體現(xiàn)在數(shù)字化變電站的建設(shè)，隨著對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的改造不斷深入，我國(guó)新建的220kV及以上變電站均為數(shù)字化變電站，而數(shù)字化變電站的三個(gè)關(guān)鍵特征就是數(shù)字化一次設(shè)備、數(shù)字化二次設(shè)備和統(tǒng)一的IEC61850規(guī)約通訊平臺(tái)，通過(guò)信息和通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的電氣設(shè)備狀態(tài)分析、電網(wǎng)調(diào)度管理、電能質(zhì)量控制、精細(xì)用電管理。在數(shù)字化變電站中，所有的一次設(shè)備和二次設(shè)備之間的信息交互都通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成，以光纖通信取代了復(fù)雜的二次電纜接線，提升了信號(hào)傳輸效率，減少了二次接線工作量；通過(guò)合并單元和級(jí)聯(lián)設(shè)備實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高速傳送，減少了通信誤碼率，并具有良好的抗干擾性能，穩(wěn)定可靠的通信傳輸為數(shù)字化變電站的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。此外，統(tǒng)一的IEC61850通信平臺(tái)解決了電力設(shè)備間通信規(guī)約不一致、設(shè)備兼容性差等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備間統(tǒng)一的信息模型和通訊接口，提高了設(shè)備的互操作性。
2.3.4配電領(lǐng)域在配電領(lǐng)域，國(guó)家電網(wǎng)公司將投入大量資金用于配電網(wǎng)的升級(jí)和改造。智能配電網(wǎng)發(fā)展對(duì)通信技術(shù)的可靠性、可擴(kuò)展性等都有著較高要求，由于配電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境較為惡劣，運(yùn)行設(shè)備和通信信道相對(duì)老舊，且電力通信網(wǎng)的組網(wǎng)方案相對(duì)缺乏，還面對(duì)規(guī)劃不統(tǒng)一、信道不穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范等問(wèn)題，通信環(huán)節(jié)已經(jīng)成為智能配電網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。目前采取多種通信技術(shù)相結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)智能配電網(wǎng)的通信，通過(guò)光纖傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的傳輸，結(jié)合載波通信實(shí)現(xiàn)調(diào)度電話、遠(yuǎn)動(dòng)信息、配電自動(dòng)化、調(diào)度繼電保護(hù)信息等。
2.3.5用電領(lǐng)域在用電領(lǐng)域，由于用電環(huán)節(jié)直接接入客戶端，與用戶用電舒適度密切相關(guān)，通信技術(shù)的使用主要體現(xiàn)在智能用電信息采集和智能小區(qū)用電等方面。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)展規(guī)劃，要實(shí)現(xiàn)電力客戶用電信息采集的“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”，結(jié)合最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能量測(cè)技術(shù)、高速通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用電環(huán)節(jié)的智能化。智能用電采集系統(tǒng)使用智能電能表完成對(duì)用電信息的實(shí)時(shí)采集與更新，結(jié)合高速通信技術(shù)上送電網(wǎng)企業(yè)，為階梯電價(jià)制定、營(yíng)銷策略選擇提供支撐，提升電網(wǎng)企業(yè)的線損分析水平，方便電網(wǎng)的電費(fèi)統(tǒng)計(jì)、稅費(fèi)征繳、與電力用戶的雙向互動(dòng)。智能小區(qū)是未來(lái)智能電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)之一，智能小區(qū)支持新能源接入、電動(dòng)汽車(chē)充電，還能夠?qū)崿F(xiàn)電力用戶與電網(wǎng)的雙向互動(dòng)，參與電力營(yíng)銷策略制定，電力用戶還能夠主動(dòng)參與電能的使用，根據(jù)浮動(dòng)電價(jià)來(lái)自主選擇削峰降耗，實(shí)現(xiàn)“分時(shí)電價(jià)、階梯電價(jià)、全面預(yù)付費(fèi)”的構(gòu)想。
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