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摘要：随着社会的不断发展，电力市场化的不断推进，以及用户对电能可靠性及质量要求的不断提升，因此，需要不断的加快智能电网建设，来提高我国电网运行、管理效率。电力信息作为电力系统建设的基础设置，通信新技术的电力通信网络将为智能电网的建设提供支撑和必要保证。本文介绍了智能电网的含义、特征、对于电力系统的意义，并对智能电网建设基础--电力通信进行探讨。
关键词：智能电网、电力通信、探讨
Abstract: with the continuous development of society, the development of the power market, and the user to the electric power reliability and quality requirements of the rising, therefore, need to keep the speeding up of the intelligent power grid construction, to advance the power network operation, management efficiency. Electric power system construction of information as the base, communication the new technology will be electric power communication network for intelligent power grid construction to provide support and necessary guarantee. This paper introduces the definition, characteristics of intelligent power grid, the meaning of in a power system, and the intelligent power grid construction foundation, electric power communication is discussed in this paper.
Keywords: smart grid, electric power communication, is discussed
中圖分类号：F407.61文献标识码：A 文章编号：
前言
近年来，我国电力行业正处于快速发展阶段，并紧密跟随着许多发达国家电网智能化的发展步伐，研究与实践并举，着力技术创新，在智能电网发展模式、理念和基础理论、技术体系以及智能设备等方面开展了大量卓有成效的研究和探索。
一、智能电网的含义、特征
1、含义： 智能电网（smart power grids），就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。
2、智能电网的主要特征
1）具有实时、在线和连续的安全评估和分析能力，强大的预警和预防控制能力，以及自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。
2）在电网发生大扰动和故障时，仍能保持对用户的供电能力，而不发生大面积停电事故；在自然灾害、极端气候条件下或外力破坏下仍能保证电网的安全运行；具有确保电力信息安全的能力。
3）支持电力市场运营和电力交易的有效开展，实现资源的优化配置，降低电网损耗，提高能源利用效率。
4）支持可再生能源的有序、合理接入，适应分布式电源和微电网的接入，能够实现与用户的交互和高效互动，满足用户多样化的电力需求并提供对用户的增值服务。
5）实现电网信息的高度集成和共享，采用统一的平台和模型，实现标准化、规范化和精益化管理。
6）优化资产的利用，降低投资成本和运行维护成本。
二、智能电网建设对于电力系统的意义：
1）减少有效装机容量。利用我国不同地区电力负荷特性差异大的特点，通过智能化的统一调度，获得错峰和调峰等联网效益；同时通过分时电价机制，引导用户低谷用电，减小高峰负荷，从而减少有效装机容量。
2）能有效地提高电力系统的安全性和供电可靠性。利用智能电网强大的“自愈”功能，可以准确、迅速地隔离故障元件，并且在较少人为干预的情况下使系统迅速恢复到正常状态，从而提高系统供电的安全性和可靠性。
3）降低线损。以特高压输电技术为重要基础的坚强智能电网，将大大降低电能输送中的损失率；智能调度系统、灵活输电技术以及与用户的实时双向交互，都可以优化潮流分布，减少线损；
4）降低系统发电燃料费用。建设坚强智能电网，可以满足煤电基地的集约化开发，优化我国电源布局，从而降低燃料运输成本；
5）实现电网可持续发展。坚强智能电网建设可以促进电网技术创新，实现技术、设备、运行和管理等各个方面的提升，以适应电力市场需求，推动电网科学、可持续发展。
6）提高电网设备利用效率。
三、智能电网建设基础——电力通信
电力通信是电力行业密不可分的构成部分，其发挥的作用越来越重要，其通信网络建设主要体现在两方面：网络应用的拓展和网络基础的扩充。
2．1 电力通信接入网方式
智能电网要延伸到最终用户，为用户提供丰富多样的用电选项，并依靠通信技术做到互动。接入网的通信手段有以下三种：①利用电力线路，用PLC技术作为接入网。是电力特有的通信手段，应该具有应用基础和条件。② 部署电力专用的无线或有线数据网络。需要工程建设投入。在无线通信方式上采用公共频率还是专用频率涉及到频率资源申请，可采用先进的无线传感器技术；有线则可以考虑采用PON技术接入.③租借电信运营商的3G或后3G的无线数据高速链路。
2．2智能光纤通信网络
当前，随着IP数据量的飞速增长，光纤通信以TDM业务传输和集中网络管理采用的SDH技术为主，但在高效、快速、动态的IP数据特性前，在其发展道路上传输网络的控制管理能力一直是软肋，已不能满足要求了。因此，为了解决问题，在光传输组网技术上叠加以IP技术为基础的网络智能化技术，形成具有智能性的光网络——自动交换光网络，即智能光网络。智能光网络以软件为核心的，其优势集中表现在组网应用的动态、灵活、高效和智能方面。智能光网络为电力光网络带来优点可表现在以下两方面：（1）业务提供变化：具有自动发现功能，电路的自动配置充分降低维护难度，可大大缩短业务的提供时间；灵活提供不同的业务等级，满足目前迅速发展的差异化服务的需要。（2）网络结构变化：从传统的环网发展到MESH网状组网，MESH组网方式提高网络的生存性，提供多种保护和恢复方式，有效抵抗网络多点故障，可实现网络的无极扩展，提供端到端业务的保护，实现网络负载的自动均衡和优化。
2.3电力统一通信技术
智能电网应建立在高速的、全面集成的高速双向通信技术架构上，使智能电网变成一个动态的、交互的，用于实时信息和功率交换的超级架构的网络。采用通信系统的开放式架构，可以对网络智能传感器和控制装置、控制中心、保护系统和用户建立一个安全的“即插即用”的应用环境。因此提供一个可靠、稳定的通信保障，为智能电网提供物理支持，也日益突显出其重要性。在电力企业应用统一通信已经成为电力通信领域的大势所趋，利用电力通信的良好网络基础，采用最新的IP语音技术，将全部的语音呼叫和交换全部移植到统一的数据网络之上，从根本上解决了重复投资建设已经被证明为过时的传统TDM交换网络，真正实现了数据、语言两网合一，统一建设、管理、运行。
统一通信作为下一代网络(Next Generation Netw0rks，NGN)应用服务的核心技术正是将多种业务融合在一个基于IP的基础网络平台上，使得用户可以在任何时间、任何地点都可以快捷的应用多种通信模式和其他用户保持联系的一种解决方案。它是IP通信概念的扩展，通过使用SIP协议(sessi0n Initiation Protoco1)和包括移动解决方案，真正地实现了各类通信的统一和简化不受位置、时间或设备的影响。通过统一通信解决方案，用户可按照喜好随时进行彼此通信，并可使用任意设备通过任何媒体进行通信。
2．4数字化变电站
数字化变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，建立在IEC61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。随着计算机和现代数据通信技术的应用，使电力系统智能电子装置(1ED)的集成度越来越高，构建无缝的电力系统通信体系和电力系统综合自动化系统已成为可能。其关键技术是基于LAN／WAN的微机保护装置和控制设备通用平台的发展。微机保护装置功能强大、配置灵活、集成度高，可集成多种类型保护和辅助功能，因此，它是变电站自动化系统中主要的IED。但由于各生产厂家制造的微机保护设备都采用自己的通信协议，不同厂家的设备不能兼容，需要进行协议转换，增加了工程和培训费用，影响了电力系统综合自动化的发展。故而，必须建立电力系统的通用协议以取代各生产厂家的通信协议。数字化变电站被认为是智能电网的关键技术，该技术的采用，真正实现了“数据采集数字化、信息传递网络化、操作控制智能化”，数字化技术已经成为变电站技术的重要组成部分。数字化变电站中一次电气设备和二次电子装置均实现数字化通信，并具有全站统一的数据建模及数据通信平台，在此平臺的基础上实现智能装置之间的互操作性。因此，为坚强智能电网而构建的数字化变电站必须具备三个关键性特征:数字化的一次电气设备、网络化的二次装置和全站统一的标准平台。
四、结束语
智能电网是节约能源，创造友好、和谐社会的需要，是未来电网发展的趋势和方向。通信新技术的电力通信网络将为智能电网的建设提供支撑和必要保证。智能电网需要智能的信息网络，融合了统一通信的信息网络才是智能的信息网络。智能电网的建立是提高我国电网运行、管理效率的有效手段和必然途径。它能够提高供电企业的价值，更好地服务于社会。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：智能电网、电力通信、探讨
Abstract: with the continuous development of society, the development of the power market, and the user to the electric power reliability and quality requirements of the rising, therefore, need to keep the speeding up of the intelligent power grid construction, to advance the power network operation, management efficiency. Electric power system construction of information as the base, communication the new technology will be electric power communication network for intelligent power grid construction to provide support and necessary guarantee. This paper introduces the definition, characteristics of intelligent power grid, the meaning of in a power system, and the intelligent power grid construction foundation, electric power communication is discussed in this paper.
Keywords: smart grid, electric power communication, is discussed
中圖分类号：F407.61文献标识码：A 文章编号：
前言
近年来，我国电力行业正处于快速发展阶段，并紧密跟随着许多发达国家电网智能化的发展步伐，研究与实践并举，着力技术创新，在智能电网发展模式、理念和基础理论、技术体系以及智能设备等方面开展了大量卓有成效的研究和探索。
一、智能电网的含义、特征
1、含义： 智能电网（smart power grids），就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。
2、智能电网的主要特征
1）具有实时、在线和连续的安全评估和分析能力，强大的预警和预防控制能力，以及自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。
2）在电网发生大扰动和故障时，仍能保持对用户的供电能力，而不发生大面积停电事故；在自然灾害、极端气候条件下或外力破坏下仍能保证电网的安全运行；具有确保电力信息安全的能力。
3）支持电力市场运营和电力交易的有效开展，实现资源的优化配置，降低电网损耗，提高能源利用效率。
4）支持可再生能源的有序、合理接入，适应分布式电源和微电网的接入，能够实现与用户的交互和高效互动，满足用户多样化的电力需求并提供对用户的增值服务。
5）实现电网信息的高度集成和共享，采用统一的平台和模型，实现标准化、规范化和精益化管理。
6）优化资产的利用，降低投资成本和运行维护成本。
二、智能电网建设对于电力系统的意义：
1）减少有效装机容量。利用我国不同地区电力负荷特性差异大的特点，通过智能化的统一调度，获得错峰和调峰等联网效益；同时通过分时电价机制，引导用户低谷用电，减小高峰负荷，从而减少有效装机容量。
2）能有效地提高电力系统的安全性和供电可靠性。利用智能电网强大的“自愈”功能，可以准确、迅速地隔离故障元件，并且在较少人为干预的情况下使系统迅速恢复到正常状态，从而提高系统供电的安全性和可靠性。
3）降低线损。以特高压输电技术为重要基础的坚强智能电网，将大大降低电能输送中的损失率；智能调度系统、灵活输电技术以及与用户的实时双向交互，都可以优化潮流分布，减少线损；
4）降低系统发电燃料费用。建设坚强智能电网，可以满足煤电基地的集约化开发，优化我国电源布局，从而降低燃料运输成本；
5）实现电网可持续发展。坚强智能电网建设可以促进电网技术创新，实现技术、设备、运行和管理等各个方面的提升，以适应电力市场需求，推动电网科学、可持续发展。
6）提高电网设备利用效率。
三、智能电网建设基础——电力通信
电力通信是电力行业密不可分的构成部分，其发挥的作用越来越重要，其通信网络建设主要体现在两方面：网络应用的拓展和网络基础的扩充。
2．1 电力通信接入网方式
智能电网要延伸到最终用户，为用户提供丰富多样的用电选项，并依靠通信技术做到互动。接入网的通信手段有以下三种：①利用电力线路，用PLC技术作为接入网。是电力特有的通信手段，应该具有应用基础和条件。② 部署电力专用的无线或有线数据网络。需要工程建设投入。在无线通信方式上采用公共频率还是专用频率涉及到频率资源申请，可采用先进的无线传感器技术；有线则可以考虑采用PON技术接入.③租借电信运营商的3G或后3G的无线数据高速链路。
2．2智能光纤通信网络
当前，随着IP数据量的飞速增长，光纤通信以TDM业务传输和集中网络管理采用的SDH技术为主，但在高效、快速、动态的IP数据特性前，在其发展道路上传输网络的控制管理能力一直是软肋，已不能满足要求了。因此，为了解决问题，在光传输组网技术上叠加以IP技术为基础的网络智能化技术，形成具有智能性的光网络——自动交换光网络，即智能光网络。智能光网络以软件为核心的，其优势集中表现在组网应用的动态、灵活、高效和智能方面。智能光网络为电力光网络带来优点可表现在以下两方面：（1）业务提供变化：具有自动发现功能，电路的自动配置充分降低维护难度，可大大缩短业务的提供时间；灵活提供不同的业务等级，满足目前迅速发展的差异化服务的需要。（2）网络结构变化：从传统的环网发展到MESH网状组网，MESH组网方式提高网络的生存性，提供多种保护和恢复方式，有效抵抗网络多点故障，可实现网络的无极扩展，提供端到端业务的保护，实现网络负载的自动均衡和优化。
2.3电力统一通信技术
智能电网应建立在高速的、全面集成的高速双向通信技术架构上，使智能电网变成一个动态的、交互的，用于实时信息和功率交换的超级架构的网络。采用通信系统的开放式架构，可以对网络智能传感器和控制装置、控制中心、保护系统和用户建立一个安全的“即插即用”的应用环境。因此提供一个可靠、稳定的通信保障，为智能电网提供物理支持，也日益突显出其重要性。在电力企业应用统一通信已经成为电力通信领域的大势所趋，利用电力通信的良好网络基础，采用最新的IP语音技术，将全部的语音呼叫和交换全部移植到统一的数据网络之上，从根本上解决了重复投资建设已经被证明为过时的传统TDM交换网络，真正实现了数据、语言两网合一，统一建设、管理、运行。
统一通信作为下一代网络(Next Generation Netw0rks，NGN)应用服务的核心技术正是将多种业务融合在一个基于IP的基础网络平台上，使得用户可以在任何时间、任何地点都可以快捷的应用多种通信模式和其他用户保持联系的一种解决方案。它是IP通信概念的扩展，通过使用SIP协议(sessi0n Initiation Protoco1)和包括移动解决方案，真正地实现了各类通信的统一和简化不受位置、时间或设备的影响。通过统一通信解决方案，用户可按照喜好随时进行彼此通信，并可使用任意设备通过任何媒体进行通信。
2．4数字化变电站
数字化变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，建立在IEC61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。随着计算机和现代数据通信技术的应用，使电力系统智能电子装置(1ED)的集成度越来越高，构建无缝的电力系统通信体系和电力系统综合自动化系统已成为可能。其关键技术是基于LAN／WAN的微机保护装置和控制设备通用平台的发展。微机保护装置功能强大、配置灵活、集成度高，可集成多种类型保护和辅助功能，因此，它是变电站自动化系统中主要的IED。但由于各生产厂家制造的微机保护设备都采用自己的通信协议，不同厂家的设备不能兼容，需要进行协议转换，增加了工程和培训费用，影响了电力系统综合自动化的发展。故而，必须建立电力系统的通用协议以取代各生产厂家的通信协议。数字化变电站被认为是智能电网的关键技术，该技术的采用，真正实现了“数据采集数字化、信息传递网络化、操作控制智能化”，数字化技术已经成为变电站技术的重要组成部分。数字化变电站中一次电气设备和二次电子装置均实现数字化通信，并具有全站统一的数据建模及数据通信平台，在此平臺的基础上实现智能装置之间的互操作性。因此，为坚强智能电网而构建的数字化变电站必须具备三个关键性特征:数字化的一次电气设备、网络化的二次装置和全站统一的标准平台。
四、结束语
智能电网是节约能源，创造友好、和谐社会的需要，是未来电网发展的趋势和方向。通信新技术的电力通信网络将为智能电网的建设提供支撑和必要保证。智能电网需要智能的信息网络，融合了统一通信的信息网络才是智能的信息网络。智能电网的建立是提高我国电网运行、管理效率的有效手段和必然途径。它能够提高供电企业的价值，更好地服务于社会。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。