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[摘 要]信息和通信技术作为智能电网的核心技术,关于智能电网信息流,包括:电网设备层、通信网架层、数据存储管理层、数据应用层的运行层面。而电力通信网络,目前形成了以光纤通信为主,而微波、载波、卫星等多种通信方式共用的型态。至于智能电网装置,其设备类型众多,系统类型亦显复杂,应用时要注意各部分协调、有效地运行,便需要建立完整的通信标准体系。
中图分类号:V553.1+8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)48-0383-01
一、发送电网通信数据的方法
首先,应该了解的是,数据电网支撑平台主要由广义底层通信平台和上层数据共享平台组成。一般而言,数字化通信平台由基础传输网络、数据网络平台、时钟同步系统、系统安全、其它辅助系统一起组成,目前常见的电力通信方式有:电力线载波、无线扩频、微波通信、光纤通信、 GPRS移动通信、新一代3G/4G移动通信等。
在传输网络技术部分,光纤化是当前逐渐发展的目标,其中,MSTP技术提供良好的互通性与多业务承载性,发展方向则以资源可利用、通道可靠性为主,例如:骨干传输网必将向STM-64, DWDM网络发展、边缘传输网带宽扩增、生产站点有两台的传输网络设备、通信协议进行完善与更新等,都是重要的实行方法。在数据网络技术方面,现在通行的多为ATM, POS, MSTP, GE, RPR等类型的主流组网技术,各具特性,而实际组网过程中,一般都有应用,适应距离、带宽、互通性。至于发送电网通信数据的方法,当前主要有几大类发展目标:1.发展光纤传输网, 优化网络结构, 提高网络性;2.具备安全可靠,并且覆盖全面、高效的宽带调度数据网络与综合数据网络;3.全网统一频率、时间同步网络;4.完整程控交换网络组态,并能过渡至软交换的个人多媒体通信状态。
二、电网通信数据装置
智能电网的通信网络,按适用范围可以划分为电力生产过程监控的通信网络(即电力调度网) 和面向智能电网用户服务的通信网络(即配电网)的两大部分。通信系统网络的结构设计与技术要求,分别有所讲究,结构设计部分,包括:各级电力调度、电力设备在线实时监测、现场作业视频管理、户外设施防盗,实际存在的问题都需要加以探讨解决。技术要求部分,包括:数据量要求、实时性要求、环境适应性、网络安全性都是总体需要观察的方面。整体而言,智能电网的多类方式通信设备多以各类信息在测量装置、控制设备、执行元件之间,进行相互传递,并保障电网通信数据安全、可靠、高效、经济地生产运行,实际方法层面,在控制信息网络部分,主要包括:改进协议、进行反馈补偿等,并增加关于网络控制的实时效果。
总体而言,智能电网是结合电网的一种数据通信网络,能收集与分析电能传播、分配与消耗过程中的实时数据,为设备和用户提供良好的管理电能预测信息。而数据装置的关键技术部分,主要可以从:综合通信技术、传感和测量技术、先进的设备、先进控制方法、增强介面与决策功能等方面加以探讨。综合通信方面,高效融合使其具有动态的实时信息功能;而未来的电网设备应用超导体材料、能力存储设备、微电子设备,大幅提高设备效能;控制方法与操作介面方面,可以增强设备的管理与实现高效操作。
三、电网通信系统
智能电网通信管理系统,是由一体化基础平台及数据库、数据采集系统、数据交换系统和四类应用,即通信实时监视、通信资源管理、通信运行管理、通信专业管理所组成,国网网络系统覆盖了一、二级的骨干通信网络与跨区通信网络,省公司的系统覆盖了三、四级的骨干通信网络。智能电网从电脑的产生,传输和分配,改变现代电网系统,新一代电网系统概略期待具备以下几种特征:集约化、标准化、智能化,各具不同的系统信息集成、系统信息规范、关键技术实现等具体目标,其网络结构类型,则包括:家庭网络、建筑网络、广域网络。其中,结构体系主要有以下几类问题:多媒体数据传输、快速收集分析大量数据、结构可变性、连接大量用户、可靠性、连接不同种类的系统、保证安全性。此外,还有输电线通信结构、无线通信结构,具有大的应用范围,值得观察注意。
总结上述,电网通信系统功能具有几类组成层面,其网络控制和数据采集层,包括:设备网管、动力环境监控系统、北向接口、数采单元接口;其平台层主要负责相关数据存储、数据交换,又包括动态、静态数据和纵向、横向互联; 管理应用功能层作为整个系统的呈现,为整体通信专业提供各类型业务应用的功能模块,包括:通信实时监视、通信资源管理、通信运行管理、通信专业管理。在系统实施方面,智能电网通信系统作为系统性较强的一类工程,涉及层面较广,而难度较大,需要以统一性、投资保护、平稳过渡、安全性等原则加以系统化管理。在统一性方面,需要以领导、规划、标准、组织的统一为标竿,实现总体规划与系统建设的协调一致。投资保护方面,主要针对硬件和软件加以管理考虑,建设数据交换系统,并开发适配器,以保证系统的正常运作,还可以提升相关系统功能。平稳过度方面,主要将已建的综合网管系统平稳接入到数据交换系统。安全性方面,透过通信专业管理、运行管理,保证电网通信系统的安全运作。
电网通信系统在实施路线方面,具有很大的探讨空间,现在多将其分为三个阶段:统一联网、标准化改造和智能化提升,分别可以达到集约化、规范化、高级智能化的运行功能。当前,关于电网通信系统的研究趋势,透过层次模型、标准体系、通信网络、信息和通信系统的安全防护的四大层面加以探讨,层次模型包括:电网设备层、通信网架层、数据应用层、数据存储管理层。标准体系有:EC61850、IEC61970 / 61968、IEEE802、IEC61400-25、ANSIC12、BACnet、IEC62351。通信网络以可靠性高、控制灵活、便于维护、扩展方便的特点,适合用于智能电网的控制应用,并实施网络集成与资源分享。安全防护方面,通信脆弱性与风险评估、威胁应对、系统可靠性、敏感信息管控等,都是系统运行存在的实际问题。
结论
智能电网通信作为新世纪的一项重要技术工程,在发送、运作的实际操作过程中存在许多需要持续探讨,细部解析的问题,以上就电网数据通信方法、数据装置、通信系统加以剖析,期待借由探讨系统功能与实际运行过程容易发生的问题,使得智能电网的整体技术趋于完善。
参考文献
[1] 毕艳冰.面向智能电网的通信中间件的关键技术研究[D].山东大学,2013.
[2] 俞弦,施健,唐云善,焦群,郭经红. 智能电网通信管理系统建设研究[J]. 电力系统通信,2011,05:101-105.
[3] 林彦明,张树彬. 智能电网通信技术的研究[J]. 应用能源技术,2011,06:43-47.
中图分类号:V553.1+8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)48-0383-01
一、发送电网通信数据的方法
首先,应该了解的是,数据电网支撑平台主要由广义底层通信平台和上层数据共享平台组成。一般而言,数字化通信平台由基础传输网络、数据网络平台、时钟同步系统、系统安全、其它辅助系统一起组成,目前常见的电力通信方式有:电力线载波、无线扩频、微波通信、光纤通信、 GPRS移动通信、新一代3G/4G移动通信等。
在传输网络技术部分,光纤化是当前逐渐发展的目标,其中,MSTP技术提供良好的互通性与多业务承载性,发展方向则以资源可利用、通道可靠性为主,例如:骨干传输网必将向STM-64, DWDM网络发展、边缘传输网带宽扩增、生产站点有两台的传输网络设备、通信协议进行完善与更新等,都是重要的实行方法。在数据网络技术方面,现在通行的多为ATM, POS, MSTP, GE, RPR等类型的主流组网技术,各具特性,而实际组网过程中,一般都有应用,适应距离、带宽、互通性。至于发送电网通信数据的方法,当前主要有几大类发展目标:1.发展光纤传输网, 优化网络结构, 提高网络性;2.具备安全可靠,并且覆盖全面、高效的宽带调度数据网络与综合数据网络;3.全网统一频率、时间同步网络;4.完整程控交换网络组态,并能过渡至软交换的个人多媒体通信状态。
二、电网通信数据装置
智能电网的通信网络,按适用范围可以划分为电力生产过程监控的通信网络(即电力调度网) 和面向智能电网用户服务的通信网络(即配电网)的两大部分。通信系统网络的结构设计与技术要求,分别有所讲究,结构设计部分,包括:各级电力调度、电力设备在线实时监测、现场作业视频管理、户外设施防盗,实际存在的问题都需要加以探讨解决。技术要求部分,包括:数据量要求、实时性要求、环境适应性、网络安全性都是总体需要观察的方面。整体而言,智能电网的多类方式通信设备多以各类信息在测量装置、控制设备、执行元件之间,进行相互传递,并保障电网通信数据安全、可靠、高效、经济地生产运行,实际方法层面,在控制信息网络部分,主要包括:改进协议、进行反馈补偿等,并增加关于网络控制的实时效果。
总体而言,智能电网是结合电网的一种数据通信网络,能收集与分析电能传播、分配与消耗过程中的实时数据,为设备和用户提供良好的管理电能预测信息。而数据装置的关键技术部分,主要可以从:综合通信技术、传感和测量技术、先进的设备、先进控制方法、增强介面与决策功能等方面加以探讨。综合通信方面,高效融合使其具有动态的实时信息功能;而未来的电网设备应用超导体材料、能力存储设备、微电子设备,大幅提高设备效能;控制方法与操作介面方面,可以增强设备的管理与实现高效操作。
三、电网通信系统
智能电网通信管理系统,是由一体化基础平台及数据库、数据采集系统、数据交换系统和四类应用,即通信实时监视、通信资源管理、通信运行管理、通信专业管理所组成,国网网络系统覆盖了一、二级的骨干通信网络与跨区通信网络,省公司的系统覆盖了三、四级的骨干通信网络。智能电网从电脑的产生,传输和分配,改变现代电网系统,新一代电网系统概略期待具备以下几种特征:集约化、标准化、智能化,各具不同的系统信息集成、系统信息规范、关键技术实现等具体目标,其网络结构类型,则包括:家庭网络、建筑网络、广域网络。其中,结构体系主要有以下几类问题:多媒体数据传输、快速收集分析大量数据、结构可变性、连接大量用户、可靠性、连接不同种类的系统、保证安全性。此外,还有输电线通信结构、无线通信结构,具有大的应用范围,值得观察注意。
总结上述,电网通信系统功能具有几类组成层面,其网络控制和数据采集层,包括:设备网管、动力环境监控系统、北向接口、数采单元接口;其平台层主要负责相关数据存储、数据交换,又包括动态、静态数据和纵向、横向互联; 管理应用功能层作为整个系统的呈现,为整体通信专业提供各类型业务应用的功能模块,包括:通信实时监视、通信资源管理、通信运行管理、通信专业管理。在系统实施方面,智能电网通信系统作为系统性较强的一类工程,涉及层面较广,而难度较大,需要以统一性、投资保护、平稳过渡、安全性等原则加以系统化管理。在统一性方面,需要以领导、规划、标准、组织的统一为标竿,实现总体规划与系统建设的协调一致。投资保护方面,主要针对硬件和软件加以管理考虑,建设数据交换系统,并开发适配器,以保证系统的正常运作,还可以提升相关系统功能。平稳过度方面,主要将已建的综合网管系统平稳接入到数据交换系统。安全性方面,透过通信专业管理、运行管理,保证电网通信系统的安全运作。
电网通信系统在实施路线方面,具有很大的探讨空间,现在多将其分为三个阶段:统一联网、标准化改造和智能化提升,分别可以达到集约化、规范化、高级智能化的运行功能。当前,关于电网通信系统的研究趋势,透过层次模型、标准体系、通信网络、信息和通信系统的安全防护的四大层面加以探讨,层次模型包括:电网设备层、通信网架层、数据应用层、数据存储管理层。标准体系有:EC61850、IEC61970 / 61968、IEEE802、IEC61400-25、ANSIC12、BACnet、IEC62351。通信网络以可靠性高、控制灵活、便于维护、扩展方便的特点,适合用于智能电网的控制应用,并实施网络集成与资源分享。安全防护方面,通信脆弱性与风险评估、威胁应对、系统可靠性、敏感信息管控等,都是系统运行存在的实际问题。
结论
智能电网通信作为新世纪的一项重要技术工程,在发送、运作的实际操作过程中存在许多需要持续探讨,细部解析的问题,以上就电网数据通信方法、数据装置、通信系统加以剖析,期待借由探讨系统功能与实际运行过程容易发生的问题,使得智能电网的整体技术趋于完善。
参考文献
[1] 毕艳冰.面向智能电网的通信中间件的关键技术研究[D].山东大学,2013.
[2] 俞弦,施健,唐云善,焦群,郭经红. 智能电网通信管理系统建设研究[J]. 电力系统通信,2011,05:101-105.
[3] 林彦明,张树彬. 智能电网通信技术的研究[J]. 应用能源技术,2011,06:43-47.