智能电网通信网络解决方案

中国智能电网

通信网络解决方案

2010/12/23

目 录

一、 概述 (3)

1.1 电网通信网络 (4)

1.2 中国国情 (5)

1.3 电网通信的瓶颈 (6)

1.4 发展方向 (6)

二、 机遇与解决方案 (7)

2.1 中国电力通信网的的特殊性 (7)

2.2 技术产品的突破口 (9)

2.3 PLC融合通信 (9)

2.4 系列完整解决方案 (10)

2.4.1电力通信网 (11)

2.4.2 配电网 (14)

2.4.3 输变电网 (15)

2.4.4 用电网 (16)

2.4.5网络备份与冗余 (16)

2.4.6 电力混合动力汽车 (17)

2.5 智能电网的标准体系 (17)

三、实施要点 (18)

3.1关于我们 (19)

3.2芯片和核心设备的至高点 (19)

3.3 产品研发布局和计划 (19)

3.4 实施步骤 (20)

一、 概述

世界各国对“智能电网”概念众说纷纭的时代已经成为过去。随着众多国家的投入和参与，国际社会对于智能电网的理解已经逐步趋同。智能电网作为未来电力行业的发展方向，作为改变地球生态环境，提高资源利用率、节约能源、可持续发展的重大领域，已被世界多数国家认可。智能电网的最终目标是引导用户改变用能方式，实现全社会能源结构的彻底改变，其背后酝酿的是一场从依赖化石能源，到强调使用清洁能源，减少碳排放的能源革命。

我国"智能电网"建设的相关概念及其内涵已经明晰，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网得到各界的普遍认同。与此同时，国家电网公司在智能电网六大环节开展的第一批试点工程已经取得初步成果，第二批试点项目正在积极开展，部分环节全面推广试点经验已经蓄势待发，我国智能电网已经完成由理论研究向试点实践转变的巨大跨越，智能电网建设的大幕正徐徐拉开。

国家电网公司智能电网的总体发展目标是：“建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。”坚强智能电网将主要围绕发电、输电、变电、配电、用电、调度等六大环节及通信信息平台进行建设，全面覆盖传统电力系统的所有领域。根据“三步走”的部署，将分三个阶段推进坚强智能电网建设，分别是：规划试点阶段（2009~2010年）、全面建设阶段（2011~2015年）和引领提升阶段（2016~2020年）。到2020年，坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的坚强智能电网将基本建成。

国家电网公司根据我国国情，制定了以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展，具有坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动内涵的坚强智能电网的发展战略目标。目前，各国的智能电网探索已逐渐发展到应用和试点阶段，并逐渐形成了一定的共识，即智能电网应涵盖电力行业各方面内容，而非其中某一部分。

芯片、通信、基础材料等技术是电网实现智能化的基础和重点，也是保证我国未来智能电网安全可靠的核心产业。随着坚强智能电网建设的推进，对相关产业提出了新的技术挑战。对相关产业而言，这是实现核心技术自主化、关键装备国产化、产品制备工业化、产业体系系统化的重大机遇，也是打破国外技术垄断的难得机遇。

本公司是芯片设计专业公司。长期以来，积累了大量的与芯片研发、设计和制造相关的核心技术，包括自主产权的众多专利，包括跟踪国际标准。特别地，我们在智能网、物联网、网络融合方面的研发，居

于国际领先水平。我们认为，在我国新一轮的发展中，我们能找到契机，并将不失时机，参与国家相关的项目。

1.1 电网通信网络

在世界范围内，落后的电网已经与世界的发展形成不协调。电网薄弱也一直是我国电力建设的瓶颈，“重发、轻供、不管用”形成一种惯性思维，近年来电源投资的大幅增长更是加剧了这种失衡。特别是电源大规模建设和集中投产，使电网滞后的矛盾更加突出。不解决电网建设滞后的问题，电力紧缺的局面依然存在。在这样的背景下，未来一个时期电网投资高速增长成为必然，将拉动电网设备行业的良好发展。“十一五”期间，我国的电网投资和建设步伐明显加快，并在建成投产特高压交流试验示范工程的基础上验证性能、积累经验，为下一步推广使用特高压打好基础。“十一五”期间，我国的输配电网网架结构将进一步加强，输配电能力显著提高，已经基本满足电源送出和用电增长的需要。

智能电网，就是电网的智能化，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、先进的控制技术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、互动、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、减轻来自输电和配电系统中的电能质量事件、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。

智能电网通过高速通信网络实现对运行设备的在线状态监测，以获取设备的运行状态，在最恰当的时间给出需要维修设备的信号，实现设备的状态检修，同时使设备运行在最佳状态。系统的控制装置可以被调整到降低损耗和消除阻塞的状态。通过对系统控制装置的这些调整，选择最小成本的能源输送系统，提高运行的效率。最佳的容量、最佳的状态和最佳的运行将大大降低电网运行的费用。此外，先进的信息技术将提供大量的数据和资料，并将集成到现有的企业范围的系统中，大大加强其能力，以优化运行和维修过程。这些信息将为设计人员提供更好的工具，创造出最佳的设计来，为规划人员提供所需的数据，从而提高其电网规划的能力和水平。这样，运行和维护费用以及电网建设投资将得到更为有效的管理。

建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础，没有这样的通信系统，任何智能电网的特征都无法实现，因为智能电网的数据获取、保护和控制都需要这样的通信系统的支持，因此建立这样的通信系统是迈向智能电网的第一步。同时通信系统要和电网一样深入到千家万户，这样就形成了两张紧密联系的网络—电网和通信网络，只有这样才能实现智能电网的目标和主要特征。电网和通信网络的关系。高速、双向、实时、集成的通信系统使智能电网成为一个动态的、实时信息和电力交换互动的大型的基础设施。当这样的通信系统建成后，它可以提高电网的供电可靠性和资产的利用率，繁荣电力市场，抵御电网受到的攻击，从而提高电网价值。

高速实时双向通信系统的建成，智能电网通过连续不断地自我监测和校正，应用先进的信息技术，实现其最重要的特征—自愈特征。它还可以监测各种扰动，进行补偿，重新分配潮流，避免事故的扩大。高速双向通信系统使得各种不同的智能电子设备（IEDs）、智能表计、控制中心、电力电子控制器、保护系统以及用户进行网络化的通信，提高对电网的驾驭能力和优质服务的水平。

在这一技术领域主要有两个方面的技术是共同重点关注，其一就是开放的通信架构，它形成一个“即插即用”的环境，使电网元件之间能够进行网络化的通信；其二是统一的技术标准，它能使所有的传感器、智能电子设备（IEDs）以及应用系统之间实现无缝的通信，也就是信息在所有这些设备和系统之间能够得到完全的理解，实现设备和设备之间、设备和系统之间、系统和系统之间的互操作功能。这就需要电力公司、设备制造企业以及标准制定机构进行通力的合作，才能实现通信系统的互联互通。

1.2 中国国情

但随着时间的推移和认识的深入，人们越来越清醒地认识到，国内外对于智能电网的发展重点和实施路线存在不同的理解，根本原因是各国在经济社会发展水平、能源禀赋特点和电网发展阶段等方面存在较大的差异。我国正处于工业化、城镇化加速发展阶段，经济社会持续高速发展，电力需求将长期保持快速增长，而我国能源结构以煤为主，煤炭资源主要分布在北部、西部地区，而能源消费主要集中在经济较为发达的中东部地区。中国的风能和太阳能方面资源丰富，尤其是西部地区，但东部的人口数量大，能源需求和人口密度高。因此，我国建设智能电网，必须首先要实现能源的大范围优化配置。今年6月，《国家电网智能化规划》正式发布。

正是在这样一种普遍共识的基础上，国家电网公司提出的"以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，以信息化、自动化、互动化为特征"的坚强智能电网的概念和内涵得到了越来越多人的认同。国家电网公司提出的智能电网发展理念，不仅包含了欧美国家发展智能电网的内涵，而且根据中国的实际进行了丰富和拓展，是符合中国特色的智能电网发展道路。

在美国和西方国家的推动下，智能电网已成为世界性的课题。虽然智能电网首先是由美国提出，但美国人并没有占领太多的先机。2009年以来，中国用了不到一年的时间，在智能电网技术研究、应用进度以及建设规模上超过了美国，甚至走在了世界最前列，但谁能主导技术革命值得深思，谁能在这一波产业革命中获得最大的利益，目前还难以定论。

中国的市场是一个强大的动力，近三十年来，中国的经济有了长足的发展。由于发展机会多，形成了一种急功近利的习惯。网络、芯片，核心设备等行业，是高投入高风险的产业，国家长期投入不够，造成了极大的缺口。这个现状为我们提供了一个发展契机。

1.3 电网通信的瓶颈

总体而言，智能电网在世界各国仍处于初步起步阶段，中国和世界在同一起跑线上。中国在某些领域，特别是在输电侧，特高压直流、交流远程输送技术、数字化变电站等方面已经取得不俗的成绩，处于世界领先地位。根据有关专家提供的资料表明，中国电网和智能电网的技术产品存在瓶颈。第一个凭颈就是配电网，包括接入网。其实，不仅仅是配网，所有末端网络都存在问题，只不过是配网在现在的情况下凸现而已。在配电领域，中国远远落后。例如，高级量测体系(AMI)，美国覆盖率6%，自动抄表系统 (AMR)美国覆盖了30%，中国几乎是零。与此瓶颈相关的有方案、芯片，数字化器件。核心设备等。

配电网至关重要。根据美国人的计算，随着配电系统进入信息化时代，单配电网一项，现代化的数字电网将使美国能耗降低10%，温室气体排放量减少25%，并节省800亿美元新建电厂的费用。智能电网需要的是用一个双向的、能在任何时刻知道发生什么事情的配电网络替代被动的、模拟的配电网络。

为了将电网改造智能电网，对基础设施的改造将花费数千亿美元，包括计算机、传感器和网络系统。这对IT和网络公司来说是个巨大的新市场。

数年前，GE开始重视智能电网。“一旦你通过电力网建立了通讯，巨大的商机就出现了，”GE估计，全球智能电网组件和软件相关产值将达每年200亿美元。

与我们相关的其他方面瓶颈是：

2．中国电网的通信系统，缺乏一套基于无线的应急与备用通信系统。

3．统一通信技术作为先进的技术，没有在电网通信的应用。而智能电网能够集中信息、高效执行的统一通信平台。

1.4 发展方向

智能电网可以推动新能源发展，改变能源结构，创新国家的能源战略；智能电网可以带动信息通讯、新型材料、风力发电、太阳能发电、装备制造、仪器仪表、汽车及家电行业等等新兴产业和传统行业；智能电网可以改变用电方式，创新生活方式。从这个角度看，智能电网有可能成为新技术革命的核心。

任何技术产品，要想在中国市场，或以中国为主的市场有所作为，需要满足以下条件：

一是技术产品与应用本身的先进性和实力。

二是需要找到在中国这块土地生根成长的土壤，就是广泛的应用，即市场份额。

三是要与战略与政策的强势结合。

我们正在做这方面的努力，与中国的市场，中国的企业，中国的标准相结合，而这种机缘有时是可遇不可求的。一旦进入，我们总体发展思路如下：

首先寻求电力线通信和融合网络核心芯片的突破，占领产业的至高点；

然后寻求网络关键设备的突破，主要是电力线无线的组网设备，网络管理系统系统；

其次将寻求在数字化测量设备的芯片和关键设备的突破；

寻求从中国出发，占领和获取全球市场份额的途径。

二、 机遇与解决方案

智能电网是一个巨大的项目和市场，需要很多资金、技术和产品。目前的现状表明，谁能尽快解决智能电网建设中的瓶颈问题，谁就能在智能电网建设中抢占先机。

2.1 中国电力通信网的的特殊性

中国电力通信网是国家专用通信网之一，是电力系统不可缺少的重要组成部分，是电网调度自动化、网络运营市场化和管理现代化的基础。

中国电力通信网是以光纤、微波及卫星电路构成主干线，各支路充分利用电力线载波、特种光缆等电力系统特有的通信方式，并采用明线、电缆、无线等多种通信手段及程控交换机、调度总机等设备组成的多用户、多功能的综合通信网。

电力系统通信有如下特点：

1．要求有较高的可靠性和灵活性

2．传输信息量少但种类复杂、实时性强

3．具有很大的耐“冲击”性。雪灾和地震带给人们的信息是，人类社会已经进入高风险社会，各种突发事件随时可能发生，应把非常态管理置于常态管理之中。在发生重大自然灾害时，各种应急、备用通信手段应能充分发挥作用。

4．网络结构复杂

电力系统通信网中有着种类繁多的通信手段和各种不同性质的设备、机型，它们通过不同的接口方式和不同的转接方式，如用户线延伸、中继线传输、电力线载波设备与光纤、微波等设备的转接及其他同类、不同类通信设备的转接等，构成了电力系统复杂的通信网络结构。

5．通信范围点多面广

除发电厂、供电局等通信集中的地方外，供电区内所有的变电站、电管所也都是电力通信服务的对象。很多变电站地处偏远，通信设备的维护半径通常达上百公里。

6．无人值守机房居多

通信点的分散性、业务量少等特点决定了电力通信各站点不可能都设通信值班。事实上除中心枢纽通信站外，大多数站点都是无人值守。这一方面减少了费用开支，另一方面又给设备的维护维修带来了诸多不便。

我国电力通信的主要问题是：

1．通信网网络结构比较薄弱

目前电力通信主干网络基本上成树型与星型相结合的复合型网络结构，难以构成电路的迂回，一旦某一线路出现故障，不能有效地通过迂回线路分担故障线路业务。网络管理水平亦不高，管理系统只能对电路进行分路监测和简单的控制。

2．干线传输容量不足

通信网内主干电路容量一般只有 34Mbps，少数为140Mbps和155Mbps，而主干电路区段化使用的情况十分严重，网内主要节点之间话路紧张，极大地制约了宽带新业务的开拓。

3． 通信体制落后，干线电路超期服役严重

干线微波电路主要是 PDH传输体系，不少已运行十多年，到了或超过报废期限，急需更新换代。交换设备不少是空分制，不通过改造升级难以实现综合数字业务。

4． 网络接入和网络管理薄弱

目前电力通信网用户接入系统薄弱，一般都是电话线，电路的用户接口基本上也都是模拟式信号接口，不能传输调整数据信息。网络管理系统只是刚刚起步，只能对电路进行分路监测和简单的控制。由于通信规约、接口等不能统一，网内设备、通信方式的多元化以及传输网现行体制的限制，网管系统所需要的信息很难收集，难以集成一个完整的网管系统。

5． 通信网发展的规划、标准、规范等的制订不及时、不完备

作为国家通信的组成部分，电力通信网的标准、体制等不仅要符合国家和国际标准，还要满足电力系统的特点和要求。由于新技术应用更新周期很短，通信网发展很快，有关相应部门不能及时制订出指导性的规划、标准、规范等，在一定程度上影响了全国电力通信网作为一个有机整体的发展。

6． 各地发展极为不平衡

由于各地经济发展水准不等、领导重视程度各异等原因，在电力通信上也表现为发展极不平衡，一些地区、单位已实现数字化、光纤化环网，有能力向社会提供通信业务。有些地方甚至偏远变电站连最基本的调度电话也不能保证。

2.2 技术产品的突破口

针对的技术产品瓶颈，围绕中国电网和智能电网的需求，以完善电网的通信网络为目标，将我们的电力线通信和融合通信技术芯片的产业化，支持主流设备生产厂商实现产品系列化，进入主流供应商行列。

电力通信网急需解决配电通信网的建设问题，包括接入网以下的新形态的通信网络。智能电网中的大部分工作在配电网上完成；随着智能电网研究与建设，配电通信网的建设显得越来越重要。智能电网中电力通信缺的不是算法，而是数据！少的不是终端，而是通道！薄弱的不是骨干网，而是接入网。

与IEEE 2300, IEEE 1901, 国际电力线联盟(HomePlug Association ) 的系列标准兼容，符合中国电力线通信和智能电网标准的，有自主知识产权的融合通信技术芯片，可以从根本上解决通信信息网络的问题，最可能为市场所接纳，作为我们的发展突破口。

2.3 PLC融合通信

2006 年以来，新兴的电力线通信技术（PLC）已经取得核心技术、成套标准、专用芯片的综合性突破，其实用化产品包括了窄带和宽带，宽带传输速率已可达200Mbps 以上，甚至高达500Mbps。已经完全实用。

目前掌握PLC最新标准和技术的公司不多。中国还没有已经开发芯片的公司。PLC 这项难度很高的新技术，在核心技术突破后，与成套标准的制订完全同步。IEEE 1901 已经最终发布，是目前IEEE唯一支持PLC 的技术，针对宽带的BPL 标准，包括HomePlug AV和AV2，针对智能能源的HomePlug Green Phy 也已经出台。与IEEE 1901 兼容和可互操作。迄今为止，从窄带到宽带的PLC标准已经非常完整。而针对智能电网的IEEE 2300 也在制订之中。与此同时，全球多个厂家又同时实现了专用芯片的突破。特别是融合网络通信技术，已经取得关键性的突破，芯片研发已接近完成。

在电力线通信技术产品成熟的同时，更加实用的一个新的技术也正在开发中，它就是融合网络技术和芯片。网络融合，就是将目前的有线、无线、电力线通信技术融合到一个芯片上。单芯片具备两个以上网络的能力，解决了现实中一个网络不能实现应用覆盖和功能拓展。例如，适用于电网和智能电网的HomePlug GP 和Zigbee 融合芯片，它从电网延伸到电网附近的空间。适用于家庭娱乐的有线电视超宽带和超宽带无线融合芯片，将有线和无线宽带混合和复接。适用于家庭网络的HomePlug AV 和WiFi 融合芯片，为多媒体应用的提供了新的有竞争力的解决方案。我们已经在一年前投入了产品研发，实际证明，我们的预见是正确的。2010 年4 月，HomePlug GP 获得美国标准组织认可， 2010 年11 月美国家电制造商协会于对智能能源技术评估结果中，Wi Fi、ZigBee 和HomePlug Green Phy 这三种通信技术均获得最高评级。而网络融合的技术和芯片创新，颠覆了传统网关的概念，降低了网络融合的复杂性，为利用现有网络资源组网和开发应用提供了极大的便利，避免了重复建设，可节省大量的投资。

这一套符合国际标准，具有自主知识产权，可定制开发和升级，技术水平保持国际领先的核心芯片，完全满足我国电网和智能电网现在和将来的需求，为我国解决接入网、配网和用户网的通信网络瓶颈提供了完美的解决方案。

2.4 系列完整解决方案

众所周知，电力线通信技术有如下优势：

1．成本低，部署快

因为有效地利用了已有的配电网作为传输线路，不用敷设额外的线路，从而大大减少线路投资，节约了成本，而且避免了因敷设网络线路带来的一些问题，如打孔，对建筑的破坏作用。充分利用现有的低压配电网络基础设施，无需任何布线，节约了资源和时间。相对传统的组网技术，PLC 成本更低，工期短，可扩展性和可管理性更强。例如宽带上网，只要带宽高，性能稳定，有极大的市场空间。

2．结构灵活，不受环境的限制，有电即可组建网络，同时可以灵活扩展接入端口数量，使资源保持较高的利用率，在移动性方面可与WLAN 媲美。

3．传输效率高、速度快、带宽稳定，电力线通信的传输速率可以高达到500Mbps，比ADSL,ISDN 和拨号快。可以很平顺的在线观赏DVD 影片，它所提供的带宽可以为很多应用平台提供保证。最新的电力线标准HomePlug AV 传输速度已经达到了200Mbps，AV2 达到500 Mbps；为了确保QoS，HomePlug AV 采用了时分多路访问（TDMA）与带有冲突检测机能的载体侦听多路访问（CSMA）协议，两者结合，能够很好地传输流媒体。

4. 即插即用。电力线作为通信信道，可以灵活地实现即插即用，不用繁琐的拨号过程，接入电源就等于接入了网络，只要插上电源就永远在线。

5. 应用范围广。民用电力线是世界上最普及的网络，这是电话线和有线电视不能比拟的优势。电力线可以轻松地渗透到每个家庭，为现代家庭智能化和互联网的发展提供了广阔的发展空间。无所不在的电力线网络也是这种技术的优势。虽然无线网络可以做到不破墙，但对于高层建筑来说，其必需布设N 多个AP 才能满足需求，而且同样不能避面信号盲区的存在。而电力线是最基础的网络，它的规模之大，是其他任何网络无法比拟的。由此，运营商就可以轻松地把这种网络接入服务渗透到每一处有电力线的地方。这一技术一旦全面进入商业化阶段，将给互联网普及带来极大的发展空间。终端用户只需要插上电力猫，就可以实现因特网接入，电视频道接收节目，打电话或者是可视电话。

2.4.1电力通信网

中国的智能电网体现特高压、超长距、清洁能源并网、配电自动化、用户双向互动等。毫无疑问，要建设经济、高效、可靠的智能电网，离不开现代先进的通信技术，比如内蒙、西北的风电，青海、西藏的太阳能以及西电东送，均离不开全国性的调度通信网的实时监控与调度，以减少并网波动。

目前，电力系统的数据通信网络主要包括电力调度数据网和电力综合数据网。未来的电力通信网将在这两张网的基础上进一步扩展，建立起智能电网广泛互联的坚强通信网架构。要充分利用现有资源和投资。

IP网络

现有的TDM网络存在严重不足，它是点对点的通信机制，系统传输的实时性差，而IP 网络则是点对点和点对多点的通信机制，系统传输的实时性好。因此，整网的IP改造是必然的，也是必须的。

泛在的互联

电力自动化系统主要包括发电、输电、变电、配电、用电等领域的自动化。电力通信网络需要覆盖到这些领域。

发电：在发电领域，智能电网要求全国大型的发电机组联网，因此需要可靠的电力调度数据网来支撑。比如，大机组的联网在大范围内实施自动发电控制（AGC），使电力供给更准确地匹配用户需求，使得电网降低损耗，并实现经济而稳定地运行。把水电、火电、核电、风电、光电等的电厂联网，以充分发挥各自优势，使得电网更经济、更稳定。所有这一切，都建立在一张稳定可靠的电力调度数据网基础之上。

输变电：在输变电领域，电力调度数据网与输变电设备如影随形。当传感器采集到每个刀闸、每台变压器、每条线路的运行参数（包括电流、电压、功率、频率、开关状态、相位等）后，就通过电力调度数据网传送到相应的调度中心。调度员依据电力调度数据网传送上来的实时信息，执行生产调度指令，这是

传统的电力调度SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition，数据采集与监视控制）系统的“四遥”（遥信、遥测、遥控、遥调）功能。由此可见，电力调度数据网覆盖到每一台输变电设备，成为电网名副其实的神经系统。

配电：在配电领域，配电自动化需要一张有线融合无线、实时可靠的通信网，确保所有配电自动化终端均能畅通地交互信息，使配电开关正确地联动，缩小停电范围，减少停电时间。

用电：在用电领域，通过泛在的无线和有线通信网，使得用电端和供电端能够互通信息，供电端根据用电需求发电，用电端根据供电能力有序用电，通过经济杠杆使电网经济而稳定地运行。在配电和用电领域， PON技术和领先的WiMAX无线技术，已成为智能电网配电侧和用电侧泛在通信网的理想选择。

电力综合数据网主要承载生产管理、雷电气象信息、无人值守变电站“遥视”（视频监控）、办公信息系统（OA）等应用。智能电网的业务管理系统也在电力综合数据网承载，这要求电力综合数据网是一张泛在互联的数据网，覆盖各级厂站、调度中心、供电单位、电力营业厅，覆盖未来的城市充电站、电力智能小区。采用MPLS技术，为国网各级调度中心和供电单位提供了广泛的VPN（Virtual Private Network，虚拟专用网）互联服务，提供综合数据业务的安全接入，满足电力用户对综合数据网的高可靠、优质QoS 服务的需求，为将来承载视频、语音和数据等多业务提供了保证。

坚强的数据网

智能电网同时又是坚强的电网。电网在任何时候都是以系统稳定优先，而电网的负荷随着用电单位作息时间以及季节的变化而出现很大的波动。另外，大负荷的启动与关闭，以及各种短路事故造成的线路跳闸，也会引起电网的负荷波动。这种负荷波动会引起频率和电压的变化，电力调度数据网必须及时把这些变化传递到调度中心，否则会造成电力系统不稳定，甚至是大面积停电而造成不可估量的经济损失。因此，电力调度数据网的可靠性是坚强电网的保证，调度数据网需要成为一张坚强的数据网。

国家电网的调度数据骨干网采用了NE系列高端路由器，采取转发平面和控制平面分离、关键硬件冗余备份等措施，确保硬件安全可靠。整网采用层次化部署，国调及各大网调的节点均作冗余备份，重要节点进行异地备份，采用网状/半网状组网模式，整网不存在单链路或单节点的情况，保证了各种承载业务的高可靠性。

国家电网的调度数据网具备BFD（Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测）加速路由收敛的能力，路由协议的收敛速度从传统的3－5秒收敛到50ms，确保调度数据感知不到网络的变化，实现由秒到毫秒的飞跃。NSR（Non-Stop Route）技术使得设备升级时无需中断路由，保证了调度网的高可靠，对电力系统的实时应用不产生任何影响，确保成为一张坚强的调度数据网。

坚强电网要求电力调度网具备实时性能力。实时性首先体现在数据设备的转发延时小、延时抖动小、不丢包。通过层次化QoS，可以保证实时数据的这些高质量需求。层次化QoS使每个电力应用对应一个单独的队列，保证实时调度应用的实时性，使实时VPN区的业务优先于非实时VPN区的业务。实时性还

体现在设备能实时快速检测到链路故障，实时将链路故障上报到网管。NE系列路由器支持BFD双向故障监测，最快能在10ms内发现底层的链路故障并上报网管。

完善的数字量测和控制技术

参数量测技术是智能电网基本的组成部件，先进的参数量测技术获得数据并将其转换成数据信息，以供智能电网的各个方面使用。它们评估电网设备的健康状况和电网的完整性，进行表计的读取、消除电费估计以及防止窃电、缓减电网阻塞以及与用户的沟通。

未来的智能电网将取消所有的电磁表计及其读取系统，取而代之的是可以使电力公司与用户进行双向通信的智能固态表计。基于微处理器的智能表计将有更多的功能，除了可以计量每天不同时段电力的使用和电费外，还有储存电力公司下达的高峰电力价格信号及电费费率，并通知用户实施什么样的费率政策。更高级的功能有用户自行根据费率政策，编制时间表，自动控制用户内部电力使用的策略。

对于电力公司来说，参数量测技术给电力系统运行人员和规划人员提供更多的数据支持，包括功率因数、电能质量、相位关系（WAMS）、设备健康状况和能力、表计的损坏、故障定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认、电能消费和预测等数据。新的软件系统将收集、储存、分析和处理这些数据，为电力公司的其他业务所用。

未来的数字保护将嵌入计算机代理程序，极大地提高可靠性。计算机代理程序是一个自治和交互的自适应的软件模块。广域监测系统、保护和控制方案将集成数字保护、先进的通信技术以及计算机代理程序。在这样一个集成的分布式的保护系统中，保护元件能够自适应地相互通信，这样的灵活性和自适应能力极大地提高可靠性，因为即使部分系统出现了故障，其他的带有计算机代理程序的保护元件仍然能够保护系统。

基本网络模型

下图是电网和智能电网的网络模型之一。

2.4.2 配电网

本技术产品的开发和应用，从根本上解决了电网、智能电网，包括配网的末端网络问题。

与IEEE 2300， IEEE1901，HPA各项国际标准，符合中国国际标准完全的双向、实时、宽带网络是电力网络一百年发展的保证。

基于用电力线通信网络实现电网自动化，除了满足业务的所有需求外，还有成本低、易于维护，安全的特点。利用电力线通信为基础组成智能电网，有很多优势：

电力系统各个环节的表计，测量、控制设备，离不开电网；

通过电力线通信网实施对电网的控制，最简单直接，效率最高；

利用电网组成的通信网，可与外界分隔，形成一个安全的闭环；

从电力生产到实用各个环节，是可分割的整体；

以下从电网的各个环节分析电力线通信的用途和重点：

1．在发电端注重能源效率，大力发展清洁能源，建设蓄能系统。

2．在输电段建立智能输电变电系统和智能变电站，保证电能质量和安全。

3．在配电端建立智能配电变电系统，为用户提供双向供配电服务。

4．在用户端安装智能电表，提供节能用电设备，发展混合动力汽车。

电网的所有环节都离不开双向通信，特别是电力线通信，以收集数据，分析，决策和控制。

2.4.3 输变电网

在输变电领域，电力调度数据网与输变电设备如影随形。输变电领域是我国目前最重视，有最多领先技术的部分。输变电环节中的系统和设备，如柔性交流输电系统(FACTS)、超高压特高压设备（如变压器、高压开关气体、绝缘全封闭组合电器等）、特高压控制保护设备、数字化变电站等，有极大的发展空间。当传感器采集到每个刀闸、每台变压器、每条线路的运行参数（包括电流、电压、功率、频率、开关状态、相位等）后，就通过电力调度数据网传送到相应的调度中心。调度员依据电力调度数据网传送上来的实时信息，执行生产调度指令，这是传统的电力调度SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition，数据采集与监视控制）系统的“四遥”（遥信、遥测、遥控、遥调）功能。由此可见，电力调度数据网覆盖到每一台输变电设备，成为电网名副其实的神经系统。

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（IED）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的主要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。因此，必须建立电力系统的通信协议取代各厂家的通信协议。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，在此平台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性---数字化的一次电气设备、网络化的二次电子装置和全站统一的标准平台。一次电气设备和二次电子装置之间的数字化通信是指利用计算机网络通信技术（如交换式以太网），实行数据和信息的就地采集和数字化传输，从而不仅简化了现有变电站的自动化系统中错综复杂的电缆接线，而且通过一次设备信息的共享，将对监视、控制、保护和计量等功能进行优化组合和系统集成。

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，并为用户提供交互功能的电力消费选项，运用通信技术的电力通信网络的建设提供支撑和必要保证。骨干电力网、接入网，智能语音交换等新技术把多种业务融合在基于IP的基础网络平台上，将真正地实现了各类通信的统一和简化，而变电站是电力系统建设的基础设置，实现数字化变电站对于我国建立坚强智能电网具有非常重大的技术和经济意义。

2.4.4 用电网

美国在2005年以前要安装5000万智能电表，中国从2011年起，每年智能电表的最低的采购量是3000万只以上。由此可见，智能电表是一个巨大的市场。美国的智能电表，已经从第一代向第二代升级。第一代通常只是单一的PLC、Zigbee组网，而第二代设计包括了与IEEE1901可互操作的新开发的国际标准HomePlug Green Phy 和Zigbee。

智能电表除了远程抄表外，有许多的功能。电力部门能够远程监控电量使用情况，能够在故障仅需远程检查就可获得信息，远程省级，甚至远程维护。对于终端用户，则能够在任何时候都准确知道他们的电费，可以在高峰时段调整他们的用电习惯。对家里有太阳能发电的用户，白天可以将发的电送给电网，晚上从电网取电。对于有电动汽车的家庭，可以选择最经济的时段给汽车充电。当电价高时可以将汽车的电卖给电网。

采用融合网络技术的智能电表，联网就靠电力线。电力线不通可以通过Zigbee无线连通。电力线宽带最高可达500Mbps，当然你也可以选择最经济甚至免费的低宽带。利用电力线作为接入网，最大的好处是接入网和家庭网可以融为一体。所有用电器，包括高带宽的高墙=清3D机顶盒，所有传感器，都可以集中在电力线上。这一点特别适合我国的网络环境。在我国建筑中，仅有电力线100%遍布每一个房间，每一个角落。电力线也能作为接入网的媒介或总线，我们能有机会为终端用户提供宽带服务，承载信息、娱乐、监控、节能业务。

采用融合网络的智能电表，满足有线组网，也可以无线组网。有线网通过无线网增加覆盖，无线网通过有线网穿墙和扩大覆盖。，形成一个有线无线互补的完美组合。

西方的智能电表很可能成为家庭节能系统的中心。如果采用我们现有的技术，智能电表可作为家庭节能系统，与所有电器双向连接，与所有的传感器连接，与信息和算法一道，为家庭提供最环保的节能方式。

2.4.5网络备份与冗余

在智能电网的通信网建设中，网络冗余非常重要。应当从网络架构，网络管理、设备冗余等多角度设计网络备份和冗余。在光通信网中，自愈环网可靠性要求特高。

在网络架构的设计中，备用通道的建设原则上不应选用同一种传输介质，该系统应能满足远动数据、自动数据、语音、供电所MIS、视频、OA办公自动化系统的传输要求并且具有高带宽、高传输速率、低误码率、技术先进、扩展性强、经济实用等优点。可以考虑如下方案：

1．组建5.8G点对多点无线扩频通信系统作为电力综合业务的备用网络。虽然现在全数字电力载波机传输带宽和传输能力等已大为提高，但仍赶不上电力新业务的需求和发展，其价格也不菲，

一些通信运营商也能提供无线数据服务，但带宽不能满足电力综合业务的要求。经过全面的比

较和慎重的考虑，因无线通信方式相对有线通信具有较高的抗自然灾害能力，且无线局域网技

术已非常成熟，在无线接入方案中5.8G频段属于固定无线接入系统中性能价格比最高的优

选频段，该频段是国家开放频段，频率占用费低廉，相应设备也比较经济，非常适合该频段的

使用。

2．在接入网端，采用了融合网络的技术，系统本身具备双网络的优点。

3．传感网。Zigbee联盟的Zigbee标准(IEEE 802.15.4)使用跳频扩频无线技术, 提供可靠的、低速的、远距离传输性能,并免受传输堵塞和干扰。IEEE802.15.4 文件为现代电网元件常见的传感器和控制装置联网提供了一个公共的标准。WiMedia 联盟对现有的IEEE 802.15.3 标准倡导采用一种超宽带标准的物理层,其解决方案将提供更高的数据传输速率服务和网状网络功能,并有与ZigBee 类似的RF 覆盖能力。2.4.6 电力混合动力汽车

电力混合汽车无疑是智能电网的一部分，目前已有多个解决方案。电力车目前有待电池技术的一些突破。

电力混合动力汽车如果采用我们的融合网络技术，也从根本上解决了电网和汽车之间的通信通路问题。

2.5 智能电网的标准体系

国际标准体系

目前IEEE致力于制定一套智能电网的标准和互通原则（IEEEP2030），主要内容在于以下三个方面：电力工程（powerengineering），信息技术（informationtechnology）和互通协议（communications）等方面标准和原则。

除IEEE外，国际电工委员会（IEC）也在发挥重要作用，美国国家标准与技术研究院NIST（National Institute of Standards and Technology）协调各部门之间的合作。参与标准制定的15家机构分别负责标准制定的不同环节。

IEEE主要致力于互通入网过程的标准，如各个能量源头如何与整个智能电网链接，计量设备的接入（如电表）和时间同步性的标准等。美国机动车工程师学会（SAE）则主要关注机动车接入网络的标准，IEC 则负责信息自动化的模式和环境标准。

电力线网络线盟”—The HomePlug Powerline Alliance，是标准制订成果最多的主要PLC国际联盟，最初重点在于PLC家庭网络技术规范的制订，近两年主要进行中、低压PLC宽带接入标准的制订已经完善。另外值得一提的是OPERA—开放式PLC欧州研究联盟（The Open PLC European Research Alliance），它是由欧盟支持的最早制订PLC宽带接入标准的机构，主要是制订统一的欧州标准。OPERA 在2005年底就完成了大部分PLC接入标准的制订，2006年2月宣布正式批准全球第一个开放式PLC接入技术规范，也称为Broadband over Powerline（BPL），即“宽带电力线接入”标准。该标准的制订得到欧盟的支持，由来至OPERA的35个机构（包括10所大学）的业内专家历经两年的努力得以完成。OPERA 声称，该BPL技术规范的制订将促进高速、低成本的话音、视听业务，以及配电控制与管理业务的规模应用。

我国标准体系

从国家整体利益考量，特别是网络安全。我国需要建立自己的标准，取得自主知识产权。美国等研究机构比较完善，标准化的经营丰富，值得我们借鉴。目前标准化的工作正在进行。

三、实施要点

未来10年，我国在智能电网建设上的总投资将接近4万亿。世界和国家的项目为我们提供了发展的机遇和平台。

现在面临的情况是：

1．我们还没有拿到入场券。我们主观认为国家需要我们的技术和产品，但我们还没有得到认可。

特别是我们的智能电网芯片，我们可以为国家的具体需求量身定制。

2．我们的商业模式还不清晰或明朗。如果给了我们入场券，我们能做什么，代价和预期的结果是什么，前景如何，回报如何。外界还不清楚。

我们的希望是：

与我们承担其他国家的智能电网芯片类似，为中国承担定制中国智能电网系列芯片和关键设备。参与国家智能电网的建设。

针对现状和我们的希望，做出本章的实施计划设想。

3.1关于我们

技术产品的架构大体是，芯片由美国团队研发，产品由中国研发和制造，能创造我国自主知识产权技术，支撑我国智能电网、智能家庭、物联网、智能城市、智能行业网的所有项目。因此，在中国需要建立一个产品研发公司，还可能需要一个制造公司。

3.2芯片和核心设备的至高点

芯片技术在发电、输电、配电和用电的全过程均发挥着重要作用。现代电力系统应用的电力电子装置几乎全部使用了高密度芯片，全控型大功率器件、各种新型的高性能多电平大功率变流器拓扑和DSP 全数字控制技术。

目前我国在电力电子技术领域与国外的主要差距是：国内不能设计制造核心芯片、全控电力电子器件；大功率变流器制造技术水平较低，装置可靠性差；电力电子全数字控制技术水平还处于初级阶段；应用系统控制技术和系统控制软件水平较低；缺乏重大工程经验积累等。

发展核心芯片的重点在于适合中国国情。需要与我国标准机关紧密携手，参与标准制定，将中国的所有需求在芯片上实现，并通过技术的先进性和完善进入标准和引导发展方向。

3.3 产品研发布局和计划

基于核心芯片可以研发出很多产品和部件，包括核心产品，任何一个产品都有竞争力和巨大的潜在市场。如果这个公司是全方位的，可以支撑成一个大的通信产品公司，生产所有与电力线、融合通信相关的产品。电网，节能减排、电器设备、家电、智能能源网、物联网等产业都是我们的下家，有巨大的产业价值。

例如，廉价的电力线通信模块，每个家庭至少需要几十个。整个电网都需要。

例如，电力线网桥（交换机和路由器），工业级电力猫，需求遍布电网和能源网。

如果中国启动四网融合，乃至更多网的融合，电力线是必不可缺的技术产品。

研发的优先次序如表，在实践中可以不断修正。

芯片研发的优先次序为：

序号产品市场

1 HomePlug Green Phy + Zigbee 电网、智能电网

2 HomePlug AV+ WiFi 接入网，家庭网

3 廉价的单一网络IC 智能电表，物联网

4 数字量测DSP/SoC 输变电，控制

设备研发的优先次序为：

序号产品市场

1 PLC通信模块电网、智能电网

2 PLC 网桥，路由器智能电网，接入网，家庭网

3 数字量测/采集/控制设备智能电表，物联网

4 统一通信的多功能终端智能电网

作为公司行为，应当反向思维。以市场为导向，那一个市场我们能进入，有优势，我们就优先发展。以最短的时间，实现最大最长久的利益。

我们还没有把国际市场考虑进去。

3.4 实施步骤

1．获得认可。

2．获得启动资金。

3．实现短期目标，确定商业模式。

4．寻找最佳发展方向，尽快实现盈利。

5．与标准和产业结盟，探索长久可持续发展之道。

智能电网电力信息通信技术的应用

智能电网电力信息通信技术的应用1引言 电力系统在发电、输电、配电等工作环节中会产生大量的数据 和信息，对于这些数据和信息，需要具备相关专业知识的工作人员 对它们进行归纳分类和整理。智能电网就应运而生，智能电网凭借 自身储存的数据库对产生的数据和信息进行整合。并得出目前电力 系统的运行状况，电力系统工作人员就可以根据得出的结论，针对 电力系统存在问题的地方进行改进和维修，从而确保了电力系统能 够安全、稳定、高效的运行。但智能电网的作用不仅于此，它不但 需要确保电力系统的安全运行，还要保证整个电力系统的经济效益。 2电力信息通信 在整个电力系统中包含着发电、输电、配电等许多工作环节， 这些工作环节有非常重的负载，并且还包含了很多的细节。为了尽 可能避免电力系统出现故障和安全隐患，确保电力系统还能够正常 稳定的运行，就需要对整个电力系统进行严密而精确的监测工作。 这个监测工作就需要借助通信系统来完成，确保电力系统能够稳定 的输出电力。因此，对于电力系统而言电力信息通信是不可或缺的 技术手段[1,2]。 3发展现状 20XX年以来，我们国家的科学技术水平进步非常迅速，传统使 用的同轴电缆以已经被光纤、无线等设备取代了，电力通信技术也 随之逐步完善。我国的智能电网步入了快速发展时期，在这一发展 时期中，各个不同部门间的联系越来越紧密。在传统的电力系统中，由于不同部门之间的缺乏必要的沟通，他们的联系不够紧密，就导 致针对电力系统中的一些问题无法及时地进行沟通和解决。但是，

随着智能电网的诞生，有效地解决了这一问题，也使得各项问题得 以快速有效地解决。目前，水力、火力、风力和新能源发电都是我 国常见的发电方式，这些发电方式已经能够满足我们国家对电力的 需求，确保国家的经济发展建设不断电。我们国家人口基数大，电 网系统更为庞大，因此在运行过程中难免会出现问题和故障，随着 我国的电力通信技术的进一步发展和完善，一定会解决存在的问题，提高智能电网的运行效率。 4智能电网的电力通信技术应用 41智能光纤通信网络 SDH技术在过去的智能光纤通信网络结构中承担着非常重要的 角色。在SDH技术中，主要采用TMB业务传输和集中网络管理的结 构方式来采集电网数据信息。随着电力网络系统的不断发展壮大， 电力系统信息通信的数据量迅速增长，原有电力信息通信技术已经 远远无法满足现在电力网络系统的要求了，为了快速解决这一问题，我国相关科研人员，以原有的信息通信方式为基础，运用了光传输 组网技术，叠加上网络智能化技术，逐步形成了如今智能化的光纤 信息通信网络。不难看出，电信通信技术在整个信息通信网络建设 中扮演了非常重要的作用。 42电力通信接入网 我国大部分的智能电网的电网结构是需要延伸并且最终与用户 端结构相连接的，只有这样才能够实现为电力用户提供多种不同形 式的电力资源的可能性。智能电网系统在供电过程中还可以实现了 与电力用户之间建立通信，并且能够进行互动，这必须要借助电力 信息通信技术才能够实现。作为一种电力系统中特殊信息的通信传 输手段，电力信息通信系统在智能电网系统中是不可或缺的一个环

智能电网中的通信技术

浅谈智能电网中的通信技术 智能电网是特高压取得突破后，国网公司在新的起点上推动国家电网科学发展水平的必然选择，建设统一坚强智能电网具有重要意义。智能电网的范畴很广，笔者在这里试图介绍下智能电网中可能运用的通信技术。 通信因其传输和感知功能被誉为电网的“神经系统”。在智能电网及其通信技术的见解中，国外各主流厂商可谓仁者见仁，智者见智。国际咨询商同时受聘于华东电网公司和安徽电力公司的埃森哲也提出了自己的观点。这里就来介绍下她对智能电网中通信技术的理解。 1、第二代互联网 目前的因特网协议是IPV4，它的下一个版本就是IPV6，这个新版协议就是第二代互联网的基础，可实现“产对产”连接，有庞大的地址数量，传输速度更快。如果说IPV4是“人机对话”，那么IPV6可以扩展到任何物间对话，如家用电器、传感器等。这个功能是比较强大的。 2、光纤以太网 以太网是众所周知局域网通信协议标准。以太网的传输介质主要是双绞线和光纤。一般主干通信网络都使用光纤，电力系统也是如此。光纤至少有两大优点是双绞线铜缆暂时不可比拟的。一是通信容量非常大，传输距离远；二是能抗电磁干扰能力强，信号串扰小，传输质量佳。 3、电力宽带

顾名思义实现电力宽带的目标就是用电力线来传输信息，而电力线通信（PLC）。PLC具有极大的便捷性，只要连接到房间内任何的插座上，就可立刻拥有4.5—45Mbps的高速网络接入。PLC利用GMSK （高斯最小频移键控、移动全球通的调制方式）和OFDM（正交频分复用）将用户数据进行调制，然后进行传输。目前国网信通下属的中电飞华公司已将电力宽带引入商用，推广到北京的一些小区中。 4、3G及4G无线通讯技术 3G对我们来说并不陌生，在国内三大运营商的鼎力支持下，3G 移动通信已如火如荼地发展起来。他的特点就是速度快、流量大，可以传输视频。无线通信中，OFDM,智能天线，MIMO（多进多出），LTE （长期演进项目）也被视为3G或4G的主流技术或标准。我觉得目前在应急通信上极有可能用上这些高速移动技术。全球排名靠前的国产设备商华为公司在这些技术储备上有一定优势。 5、新型无线网络技术 当今常见的无线网络有移动通信网，无线通信网（WiFi,Wimax）篮球网络, Adhoc网络（无中心自组织的多跳无线网络），还有较新的无线传输网络。无线传感器网络由一定数量的传感器节点，通过某种通信协议连接而成的网络体系。 在国内，中科院上海微系统所对次项技术的研究处于领先地位，并已开始参与一些国际标准的制定。 以上，便是笔者对埃森哲通信技术观点的简要介绍。可以看出，

简述电力系统通信设计

简述电力系统通信设计 摘要：本文分析了目前电力通信网的特点，介绍了电力通信设计应满足的特性和电力通信设计一般采用的通道技术类型。 关键词：电力系统通信设计 0、引言 电力通信网是电力企业生产、经营和管理的核心支撑系统。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。电力通信网是由光纤、微波及卫星电路构成主干线，各支路充分利用电力线载波、特种光缆等电力系统特有的通信方式，并采用明线、电缆、无线等多种通信手段及程控交换机、调度总机等设备组成的多用户、多功能的综合通信网。 1、目前电力通信网的特点 (1)要求有较高的可靠性和灵活性。电力对人们的生产、生活及国民经济有着重大的影响，电力供应的安全稳定是电力工作的重中之重；而电力生产的不容间断性和运行状态变化的突然性，要求电力通信有高度的可靠性和灵活性。 (2)传输信息量少、种类复杂、实时性强。电力系统通信所传输的信息有话音信号、远动信号、继电保护信号、电力负荷监测信息、计算机信息及其他数字信息、图像信息等，信息量虽少，但一般都要求很强的实时性。目前一座110kV 普通变电站，正常情况下只需要1到2路600-1200Bd的远动信号，以及1到2路调度电话和行政电话。 (3)具有很大的耐“冲击”性。当电力系统发生事故时，在事故发生和波及的发电厂、变电站，通信业务量会骤增。通信的网络结构、传输通道的配置应能承受这种冲击;在发生重大自然灾害时，各种应急、备用的通信手段应能充分发挥作用。 (4)网络结构复杂。电力系统通信网中有着种类繁多的通信手段和各种不同性质的设备、机型，它们通过不同的接口方式和不同的转接方式，如用户线延伸、中继线传输、电力线载波设备与光纤、微波等设备的转接及其他同类型、不同类型设备的转接等，构成了电力系统复杂的通信网络结构。 (5)通信范围点多且面广。除发电厂、供电局等通信集中的地方外，供电区内所有的变电站、电管所也都是电力通信服务的对象。很多变电站地处偏远，通信设备的维护半径通常达上百公里。 (6)无人值守的机房居多。通信点的分散性、业务量少等特点决定了电力通信各站点不可能都设通信值班。事实上除中心枢纽通信站外，大多数站点都是无

信息通信技术在智能电网中的应用

信息通信技术在智能电网中的应用 发表时间：2018-10-17T10:11:10.667Z 来源：《电力设备》2018年第19期作者：高明哲 [导读] 摘要：文中主要介绍信息通信技术在智能电网中的应用，以及在应用过程中遇到的一些问题和解决措施，阐述了智能电网对信息通信技术的基本要求，以及信息通信技术人才培养和相关技术研究的重要性。 （国网石家庄供电公司河北石家庄 050000） 摘要：文中主要介绍信息通信技术在智能电网中的应用，以及在应用过程中遇到的一些问题和解决措施，阐述了智能电网对信息通信技术的基本要求，以及信息通信技术人才培养和相关技术研究的重要性。 关键词：信息通信；智能电网；技术研究 1 引言 智能电网作为21世纪人类伟大的能源技术变革，已经成为当今各国创新研究的热点和焦点。智能电网是现代科学技术、先进管理理念与传统电网的完美结合，是解决能源安全与环境问题、应对全球气候变化、实现经济社会可持续发展的必然选择[1]。 电网智能化的发展离不开信息网络、自动化、电力系统的技术进步，信息化、自动化、互动化是坚强智能电网的基本技术特征，电网的智能化建设离不开通信信息技术的支撑。通信信息技术与电力生产技术的深度渗透和“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合使得通信信息技术支撑的范围和内容大大超出了传统意义[2]。 目前，智能电网信息通信技术成为相关学者研究的重点，主要涉及通信技术、信息安全和通信体系标准化建设等方面，信息通信技术和通信网络是输送智能电网信息的关键与核心，直接影响智能电网终端信息采集、数据传输等，信息通信技术和通信网络的建设，是保证智能电网的安全运行的基础。 2 智能电网与信息通信技术 2.1 智能电网 近年来，对着各种先进技术在电网中的应用，智能化已经成为电网发展的必然趋势，发展智能电网已在世界范围内形成共识。 智能电网，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，将现代先进传感测量技术、信息通信技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型现代化电网。 2.2 信息通信技术 信息通信技术是一个涵盖性术语，覆盖了所有通信设备或应用软件，以及与之相关的各种服务和应用软件。 信息通信技术是信息、通信和技术三个词汇的组合，它是信息技术与通信技术相融合而形成的一个新的概念和新的技术领域。 信息通信技术是21世纪社会发展的最强有力动力之一，并将迅速成为世界经济增长的重要动力。 2.3 信息通信新技术 目前，国家已建成“三纵四横”电力骨干通信网络，形成了以光纤通信为主，微波、载波等多种通信方式并存的通信网络格局。骨干通信网按照网络类型可划分为传输网、业务网和支撑网，传输网包括光缆、光通信系统、微波通信系统、卫星通信系统、载波通信系统等[1]。 通信传输网的骨干层主要采用波分复用、光传送网、基于SDH的多业务传送平台、自动变换光网络、分组传送网等多种信息传送技术。 中低压通信接入网主要采用的新技术包含：（1）无源光网络（PON）技术，PON技术是配用电最后一公里宽带接入的主要技术；（2）宽带电力线通信技术（BPLC）技术，BPLC技术是电力系统特有的通信方式，采用1M～30MHz载波频率，可以达到200Mbit/s的传输速率；（3）无线通信技术，宽带无线接入技术主要采用LTE、Wi-fi、ZigBee、GPRS、微信通信等技术；（4）电力特种光缆，接入网中主要采用光纤复合架空相线和光纤复合低压电缆等。 3.智能电网对信息通信技术的要求 3.1 即时通信系统 即时通信系统（SIS）的主要作用是能够第一时间内对电网运行的信息和数据进行分析处理，它是以快速发展的互联网技术为基础，以电力数据网络作为参考。即时通信系统能够及时上传电力信息，并具有很高的技术防护能力，能够有效的保证信息的实时性和安全性。 3.2 EMS系统 ESM系统的主要作用是对电网的信息数据进行整理和归类，工作过程中，先从电网中获取最新的信息数据，再将数据按照紧急程度的不同进行分类，然后传递到即时通信系统中。为了保证信息传递的准确有效，不同的信息从不同的传输接口和通道中进行传送，传送的速度也有所不同。 3.3 电能计量系统 智能电网要求电能计量系统不仅仅能够进行一般的测量工作，而且要求在测量时能够进行数据的分段储存以及双向的测量。这些要求对于电费结算和电能有效控制均具有重要意义。另外，智能电网的计量系统还要完成信息自动化采集、数据预处理、远程通信、统计分析等一系列工作，这也是智能电网能够和新能源电网进行有效结合的基础。 3.4 需求端管理 现在，在与电力客户进行交流沟通方面，智能电网主要是通过无线公共网络进行，这就导致了电网终端用户的数量也非常大，但是业务密度不高。如果采用联通CDMA或移动GPRS技术，就能够使得电力生产单位（供电单位）及时有效的检测到用户的电量使用情况。 4 信息通信技术在智能电网中的应用 4.1 信息通信技术的应用 信息通信作为智能电网的一个重要部分，智能电网要发挥出相应的作用，就必须要做好与信息通信的配合，对智能电网进行统一、合理的布局，从而使得智能电网的运行更加安全可靠，保证智能电网的安全性与经济性。 相对于传统电网而言，智能电网的自动化范围进行了扩展，在当前国内智能电网的发展过程中，其智能化主要体现在对电力系统的运行效率和可靠性提升方面，比如通过对电力通信技术的应用来实现自动抄表、自动测量和电能量的计费等，实时地获取客户计量、设备状

谈谈对智能电网的认识

谈谈对智能电网的认识 引言 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。 1 智能电网的概念及其发展 智能电网的核心内涵是, 在电力系统各业务环节, 实现新型信息与通信技术的集成, 促进智能水平的提高, 其覆盖范围包括从需求侧设施到广泛分散的分布式发电再到电力市场的整个电力系统和所有相关环节。 2006年，美国IBM公司提出了“智能电网”解决方案。IBM的智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性，从其在中国发布的《建设智能电网创新运营管理－中国电力发展的新思路》白皮书可以看出，解决方案主要包括以下几个方面：一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度；二是数据的整合体系和数据的收集体系；三是进行分析的能力，即依据已经掌握的数据进行相关分析，以优化运行和管理。该方案提供了一个大的框架，通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理，为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。是IBM一个市场推广策略。 而后，中国能源专家武建东提出了“互动电网。互动电网，英文为Interactive Smart Grid，它将智能电网的含义涵盖其中。互动电网定义为：在开放和互联的信息模式基础上，通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统，实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理，是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。它将再造电网的信息回路，构建用户新型的反馈方式，推动电网整体转型为节能基础设施，提高能源效率，降低客户成本，减少温室气体排放，创造电网价值的最大化。 2发展智能电网的必要性及智能电网的性能要求 1.1概述 电网的安全、稳定和高效运行对于任何一个国家的可持续发展都具有重要意义。一个现代化的电网必须从根本上保证国家能源安全、优化资源配置、带动上下游产业链发展、体现电网企业社会责任、提高电网企业资产利用率和投资效益、适应能源结构变化和体制改革要求。因此，在电网发展和建设过程中，有必要提高科技投入，早日实现电网的智能化。 智能电网的性能特征体现了它与传统电网的区别，可以总结为以下6个方面:自治和自愈能力、防御能力、电网兼容性、高效运营和管理、优质和友好性、电力交易的方便性。 1.2自治和自愈能力 自治和自愈能力是指电网维持自身稳定运行、评估薄弱环节和应对紧急状态的能力[25-27]。目前电网的安全稳定计算和紧急预案制定仍以离线分析为主，其分析结果往往偏于保守，且无法在任何时刻都符合电网的实际运行情况。在智能电网中，电网将具备更强的自我管理和自我恢复能力，主要体现在以下几点:1)电网能够自动合理安排运行方式，协调国家、大区、省级、地县各级电网，根据潮流、负荷、气象条件等情况确定运行参数;2)电网具有在线安全稳定分析能力，能快速对自身状态进行评估，明确电网安全稳定的薄弱环节并自动提出解决方案;3)有快速的反应能力，力保电力系统三道防线;4)能针对实际情况修改或制定黑启动方案。

通信技术在智能电网中的应用

通信技术在智能电网中的应用 广东电网公司肇庆供电局周亚光摘要：随着通信技术、计算机信息技术的发展和电力生产调度自动化水平的提高。建设强大的智能电网已成为必然的发展趋势。智能电网就是以稳定的电网框架为基础，以通信网络和计算机信息网络为平台，对电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度等方面进行智能控制，实现电力、信息、业务的高度融合。在智能化电网的建设过程中，通信技术在其中起着至关重要的作用，本文将详细介绍通信技术在智能电网建设过程中的应用。 关键词：智能控制、数据采集、数据传输、通信协议、综合数据网、工业以太网设备 一、智能电网的产生背景； 1、电网规划与建设面临着严峻的用电高峰和电网建设费用的压力，同时规划和建设的合理性的合理性也面临考验。 2、电网的运行方面，用户对供电可靠性的要求越来越高、同时运行单位对电网设备的运行状况需要有更多的了解。 3、资产维护：设备的当前健康状态、设备维修和更换的最佳时机、设备的维修质量电力作业的费用需要得到合理的安排 4、电力营销：需求侧管理服务水平、电费回收率、窃电损失需要及时的掌握。 建设智能电网可应对上述的挑战： A、通过收集电网各种数据，指导电网和设备的投资，使得设备在逼近设备容量或实际能力的情况下运行，充分挖掘设备的潜力。 B、通过电网的实时重构和优化运行方式，使得设备在其实际容量范围内运行，延长设备使用寿命。 C、充分利用实时信息，缩短停电时间。 D、加强需求侧管理，提高效益。 E、为合理的电网投资提供决策支撑。 在传统电网的基础上，智能电网进一步扩展了自动化的监视范围，增加了信息的收集和整合以及对业务的分析和优化，实现了电网的智能化。可帮助电网企业提高管理水平、工作效率、电网的可靠性和服务水平。 智能电网分五个层面：1、电网数据采集2、数据传输3、信息集成4、分析优化5、信息的展现 （1）、电网数据的实时采集 实时数据是智能化电网的重要支撑，包括以下三方面的数据，A电网运行数据，B 设备状态数据C客户计量数据 目前，因为电网公司的数据采集主要关注电网的运行数据上，对另两方面的欠缺，只有增加了这两方面的数据采集，才能使整个电网可视化，为走向智能化作准备。 （2）、数据传输 基于开放标准的数字通信网络保证客户计量和设备状态数据以及电网运行数据的可靠传输。 （3）、在信息集成、分析优化、住处展现三方面，主要集中了计算机信息网络技术的应用。 通过采集和通信网络传送上来的数据为电网的规划设计、运行和资产的优化提供决策支持 1、电网设计优化 A、通过对用户负荷模式的分析，能够很清楚的确定需要改造的、可能存在过负荷的

2020《智能电网通信协议体系》模拟题

2020《智能电网通信协议体系》模拟题 《智能电网通信协议体系》模拟题一 一、填空题(本题 25 分 , 每空 1分) 1. 通信网的基本结构形式有五种分别是 _____、 _____、 _____ 、 _____、 _____。 2. 衡量电能质量的重要指标是 _____、 _____、 _____。 3. 物联网在智能电网中的应用主要包括 _____、 _____、 _____、 _____。 4. 无线自组网主要特点包括 _____、 _____、 _____等。 5. 常见的规约交互方式一般分为两种分别是 _____方式和 _____方式。 6. 配电网的组成包括 _____、 _____、 _____等。 7. 配电网自动化远方终端包括:_____、 _____等。 8. 101协议的服务分为 S1、 S2、 S3分别是 _____、 _____、 _____。 二、选择题(本题 30分,每小题只有一个正确答案,每小题 2分) 1. 双向互动服务的主要内容有() 。 A. 信息发布、业务受理、客户交费、接入服务、增值服务 B. 信息提供、业务受理、客户交费、接入服务、增值服务

C. 信息提供、业务受理、客户交费、有序充电、增值服务 D. 信息提供、业务受理、客户交费、接入服务、社区服务 2. 通过哪些设备开展双向互动服务?() 。 A. 智能电能表、智能插座、手机、电脑 B. 智能电能表、智能交互终端、手机、采集器 C. 智能电能表、智能交互终端、手机、电脑 D. 电能表、智能交互终端、手机、电脑 3. 以下不属于用电信息采集系统主要采集方式的是() 。 A. 实时采集 B. 自动采集 C.随机召测 D. 主动上报 4. 电动汽车的主要类型有() 。 A. 纯电动汽车、混联式混合动力电力汽车、燃料电池电动汽车 B. 纯电动汽车、混合动力汽车、氢电池电动汽车 C. 纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车 D. 增程电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车 5. 电动汽车充电模式主要包括() 。

教你一分钟详细了解电力系统通信(图)

教你一分钟详细了解电力系统通信（图） 电气专业毕业之后便进入电网公司从事电力系统通信工作5年，作者嘱托英大君给新员工朋友们带个话：学习好和工作干好是不同的概念，任何学历，任何经历，在工作面前一律平等。所以我有八个字与大家共勉：踏实干活，抬头看路。 近期“互联网+”概念炒的火热，英大君思来想去，“互联网+”对电网意味着什么?首先是电网的互联网化、或者智能化，电力系统通信在这个过程中会起到非常重要的作用，那么平时不常被提及的电力系统通信主要做什么、都有哪些设备呢?让我们一起解开它的神秘面纱。 本文将从电力通信中常用的设备说起，向大家概括性地介绍下电力通信的大致情况，不打算大篇幅讲通信原理，旨在通过此文，让即将从事电力系统通信岗位的新员工，能够从一个系统框架的角度去认识电力通信设备，少走一些弯路。 为什么要有电力系统通信? 电力系统通信为电力系统正常运行提供全面的支撑，如调度和站用内线电话，2M及光纤通信等。其主要作用是为保护、自动化等设备提供优质可用的通道，供站与站之间的设备进行通信，并将站内信号上传到局端。 听起来好像很复杂的样子，那么 他们是如何工作的呢? 要解答这个问题，需要了解电力通信中常见的设备。 首先来认识一下电力通信的最常用设备：配线架。如果用电力系统的概念来解释这个名词，就是通信系统用的母线。依照通信方式的不同，分为音频配线架、数字配线架和光纤配线架，英文简称分别为VDF、DDF、ODF。

1配线架 音频配线架(VDF) 如下图所示，此为站内常用的音频配线架。它的作用是连接用64k速度传输的设备。

如上图所示的打满线的第一排端子，通常被称为是设备侧，通向PCM(后文将有介绍)。 如上图所示，第一排下口零散分布的一对一对线，则是通向站内的自动化设备，视通信方式的制定而选择接入对应的端子。用户侧常见设备：自动化所用的调度、集控主备用设备、站内电话、计量电话、调度直通和集控直通电话。 一般情况下，现场工作是将站内所有的用户设备通过一根网线或是多股电缆传送至VDF，并在VDF的一排打满，然后再通过音频线跳接至相应的端口。以前有些老站也是通过端子排挂到综合配线柜上再跳接的办法。具体如何接线，视现场条件和运行方式的规定而调整。 数字配线架(DDF) 虽然是换了种形式，但实质上的作用和VDF类似，也是有设备侧和用户侧，设备侧通常指的是光端机，用户侧则主要是指带着业务的PCM设备，以及少量的调度数据网路由器。

谈信息通信技术在智能电网中的应用价值

谈信息通信技术在智能电网中的应用价值 我国电力行业发展至今已经取得了非常不错的成就。电力系统在发电、输电、配电等工作环节中会产生大量的数据和信息，对于这些数据和信息，需要具备相关专业知识的工作人员对它们进行归纳分类和整理。智能电网就应运而生，智能电网凭借自身储存的数据库对产生的数据和信息进行整合。 标签：信息通信技术;智能电网;应用价值 引言 我国电力行业的快速发展为我国整体经济建设贡献了非常大的力量。智能电网是未来社会用电发展的趋势。计算机通信技术的发展，给电力事业带来新的机遇和挑战，推动电力事业向更高层次水平发展。现阶段电力行业需要应用现代电力通信技术，创建新型智能电网，满足社会各方面的用电需求。 1电力信息通信应用价值 在整个电力系统中包含着发电、输电、配电等许多工作环节，这些工作环节有非常重的负载，并且还包含了很多的细节。为了尽可能避免电力系统出现故障和安全隐患，确保电力系统还能够正常稳定的运行，就需要对整个电力系统进行严密而精确的监测工作。这个监测工作就需要借助通信系统来完成，确保电力系统能够稳定的输出电力。因此，对于电力系统而言电力信息通信是不可或缺的技术手段。 2智能电网通信技术应用现状 智能电网就是在电网运行的各个环节中，实现智能化控制和管理电网。开发智能电网，主要是有机整合电网的管控和各项技术，满足供电需求，提高供电系统的安全性、稳定性和经济性。在电力运行的各个环节中，使用现代信息技术，促进电网的管控，使电力监控系统、配件系统自动化运行。电力通信连接电力系统的各部分，电力通信通常是电力商业化运营，电网商业管理服务，电力自动化输送。相关人员通过电力通信集中管理和调度电能。通过智能电网实现安全、高效用电，受到人们的广泛关注，我国智能电网建设取得一定的成效。相关电网通信技术包括光纤通信技术、无线网络技术、宽带电力通信技术。光纤是通信技术中的重要材料，是实现通信的重要手段。光纤以光波来载运信息，在通信主干线路上应用，也可以在电力通信控制系统中应用，发挥控制和检测作用。无线网络使用价格低，覆盖面广，在社会各领域中广泛应用。无线网络对智能电网建设也有重要的价值，促进智能电网服务信息范围的拓展。在智能电网中，应用宽带电力通信技术，可以满足当前智能电网技术的发展需求，弥补传统通信信息技术的不足。宽带电力通信技术的传播性能高，网络覆盖面广，可以为用户提供便利。 3智能电网中通信技术的具体应用

智能电网时代电力信息通信技术的应用分析

智能电网时代电力信息通信技术的应用分析 随着现代科技的不断发展，网络通信技术的应用日益广泛。通信网络以其覆盖广、方式多样等特点，在智能电网自动化发展的今天应用越来越广泛，日益成为我国未来电网发展的一个重要方面和发展趋势。其移动、光纤、通用无线等技术在电网中的应用，进一步加大了电网通信智能化的发展进程，为我国的电网发展产生重要的影响。本文概述了电力信息通信和智能电网的相关内容，并讨论了智能电网时代电力信息通信技术的相关应用，同时提出了通信技术在智能电网应用中需注意的几个问题，望能提供借鉴价值。 标签：智能电网时代；电力信息；通信技术；应用 1、基本概述 1.1电力信息通信 在电网配电、输电以及发电的过程中，经常会夹杂着许多不易察觉的细节，若想使这些细节得到更好的管控，實现顺利、安全地输送电力，则务必要依靠通信系统的配合。所以，为了确保电力系统运作的稳定性与安全性，就必须加强对电力信息通信技术的应用。 1.2智能电网 电力系统进行发电、输电和配电的过程中，产生了大量的信息，对这些信息进行收集、整理和分析是智能电网的任务之一，智能电网利用这个庞大的数据库，对电力系统的运行情况进行了深刻的了解，然后对期间存在的问题不断加以改进，保证整个电力系统运行的安全和高效。安全运输电是智能电网最核心的重点。 2、智能电网时代电力信息通信技术的应用 2.1智能电网时代对电力信息通信技术提出了新要求 电力信息平台多样化。电力信息平台多样化主要是依靠将智能化技术与电力信息通信平台相结合，根据使用环境与使用目的不同，开发出不同的应用，满足企业和用户的需求。因为需求多样化，不用人员、企业之间的需求还有可能出现雷同以及不同，因此要进行统筹电力信息平台的建设。同时，平台开发不仅满足当下的现实需求，同时也要满足未来的可扩展性以及可维护性，满足不同时代的不同需求。保密性。智能电网时代，信息爆炸情况十分明显，信息保护难度十分巨大。因此电力通信系统必须要做到有强大的信息保护能力。因为信息的丰富与高价值，电力通信系统一直是不法分子的重点关注对象，应当对电力通信系统的保密性与安全性加大投入力度。 2.2智能电网时代对电力信息通信技术的具体应用

智能电网大数据

智能电网和大数据 1 智能电网 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世纪用户需求的电育濒量、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。 在现代电网的发展过程中，各国结合其电力工业发展的具体清况，通过不同领域的研究和实践，形成了各自的发展方向和技术路线，也反映出各国对未来电网发展模式的不同理解。近年来，随着各种先进技术在电网中的广泛应用，智能化已经成为电网发展的必然趋势，发展智能电网已在世界范围内形成共识。 从技术发展和应用的角度看，世界各国、各领域的专家、学者普遍认同以下观点:智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。 2 智能电网的发展 2.1 美国 2.1.1 电网2030规划 2003年2月，美国时任总统布什提出“电网2030规划”，指出要建设现代化电力系统，以确保经济安全，同时促进电力系统自身的安全运行。该规划的主要内容有:为所有用户提供高度安全、可靠、数字化的供电服务，在全国实现成本合

理、生产过程无污染、低碳排放的供电，经济实用的储能设备，建成超导材料的骨干网架。为有效促进智能电网建设，美国于2007年12月颁布“能源独立与安全法案2007"，确立了国家层面的电网现代化政策，设立新的专责联邦委员会，并界定其职责与作用，建立问责机制，同时建立激励机制，促进股东投资。 2.1.3 奥巴马政府施政计划 美国总统奥巴马为振兴经济，从节能减排、降低污染角度提出绿色能源环境气候一体化振兴经济计划，智能电网是其中的重要组成部分。 2.2 欧洲 欧盟为应对气候变化、对能源进口依赖日益严重等挑战，向客户提供可靠便利的能源服务，正在着手制定一整套能源政策。这些政策将覆盖资源侧、输送侧以及需求侧等方面，从而推动整个产业领域深刻变革，为客户提供可持续发展的能源，形成低能耗的经济发展模式。欧洲智能电网技术研究主要包括网络资产、电网运行、需求侧和计量、发电和电能存储四个方面。 2.3国外智能电网技术研究近况 按照智能电网本身所覆盖的价值链环节，智能电网的关键技术可划分为智能用电、智能网络、新能源发电与智能企业四类。 （1）智能用电:包括智能表计、电池技术、家庭自动化、微型电网、优质供电园区等。 （2）智能网络:包括调度自动化、即插即用式智能电力设备、智能保护装置、测量监视设备、电力电子设备、海量数据处理技术和可视化技术等。 （3）新能源发电:包括可再生能源发电、微透平技术、超导储能技术等。 （4）智能企业:包括信息集成技术、通信技术等。

电力系统网络通信作业答案教学内容

电力系统网络通信作 业答案

一、 1.通信系统的组成：通信系统由信息发送者(信源)、信息接收者(信宿)和处理、传输信息的各种设备共同组成。 2.通信网的组成：从物理结构或从硬件设施方面去看，它由终端设备、交换设备及传输链路三大要素组成。终端设备主要包括电话机、PC机、移动终端、手机和各种数字传输终端设备，如PDH端机、SDH光端机等。交换节点包括程控交换机、分组交换机、ATM交换机、移动交换机、路由器、集线器、网关、交叉连接设备等等。传输链路即为各种传输信道，如电缆信道、光缆信道、微波、卫星信道及其他无线传输信道等。 3.电力系统的主要通信方式：电力线载波通信：是利用高压输电线作为传输通路的载波通信方式，用于电力系统的调度通信、远动、保护、生产指挥、行政业务通信及各种信息传输。光纤通信：是以光波为载波，以光纤为传输媒介的一种通信方式。微波通信：是指利用微波(射频)作载波携带信息，通过无线电波空间进行中继（接力）的通信方式。卫星通信：是利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波，从而进行两个或多个地面站之间的通信。移动通信：是指通信的双方中至少有一方是在移动中进行信息交换的通信方式。 4.名词解释通信系统：从信息源节点（信源）到信息终节点（信宿）之间完成信息传送全过程的机、线设备的总体，包括通信终端设备及连接设备之间的传输线所构成的有机体系。 二、 1.数字通信系统模型： 2.根据是否采用调制，通信系统分为：基带传输系统和频带传输系统。

3.传输多路信号的复用方式有：频分复用（FDM）、时分复用（TDM）、码分复用(CDM)、波分复用(WDM)、空分复用（SDM）。 5.香农公式连续信道的信道容量取决于：信号的功率S；信道带宽B；信道信噪比S/N。 6.按照调制信号m(t)对载波信号c(t)不同参数的控制，调制方式分为：幅度调制、频率调制、相位调制。 7.调制的作用：（1）进行频谱搬移.把调制信号的频谱搬移到所希望的位置上，从而将调制信号转换成适合于信道传输的已调信号.（2）实现信道多路复用，提高信道的频带利用率.（3）通过选择不同的调制方式改善系统传输的可靠性。 8.比较调制方式中调幅（AM）、抑制载波的双边带调制(DSB)、单边带调制(SSB)的功率利用率和频带利用率：AM功率利用率低,信号频带较宽，频带利用率不高；DSB节省了载波功率，功率利用率提高了，但它的频带宽度仍是调制信号带宽的2倍，频带利用率不高；SSB的功率利用率和频带利用率都较高。 9.模拟信号数字化传输的编码方式分为：波形编码：脉冲编码调制(PCM)、自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）、增量调制（ΔM）；参数编码：线性预测编码LP；混合编码：MPLPC和CELP 10.适合基带传输的常用码型是AMI和HDB3码，比较其特点：AMI码对应的基带信号是正负极性交替的脉冲序列，而0电位保持不变的规律，AMI的功率谱中不含有直流成分，高低频分量少，能量集中在频率为1/2码速处.AMI码的编译码电路简单，便于利用传号极性交替规律观察误码情况;HDB3码保持了AMI码的优点，同时使连“0”个数不超过3个。

智能电网对通信网络的需求解读

智能电网对通信网络的需求解读 中国智能电网在线作者:佚名 2011-3-15 9:46:00 (阅92次) 关键词: 智能电网通信网络 智能电网对通信网络的需求 智能电网业务需要全面而完整地信息采集以及与用户的交互，要实现这些数据传递必须要有可靠的安全的通信信息网络的支撑。 建立实用通信模型 基础电网物理架构的电压等级有特高压、超高压、高压、中压和低压等多个等级，区域覆盖有跨省的区域互联、省内电力输送、市到县到企业或小区配送，调度节点有发电侧升压变电站、多等级的高压变电站、中压配电变压器等;依存于电力架构的通信信息网涉及到不同电压适配、不同区域传输、不同节点组网、不同组网成本等等;不同环节所使用的通信网络技术也不尽相同，如光纤通信、无线通信、IP 通信、电力线载波通信、工业总线通信等。因而，每个电力环节需要有与其匹配且实用的网络建设模型，只有建立实用统一的通信网络模型才能更好地、规模地得到推广和应用。 建立互通通信标准 智能电网是将智能化的二次设备IED 的采集数据通过通信网络传送到控制中心进行分析和控制。在这里，通信网络首先要把智能化二次设备互联起来(可采用以太通信方式或工业总线方式)，因此需要明确并制定网络设备和二次设备间的互通标准。另外一方面，通信网络技术多样，标准或非标准的都有可能采用，如低压电力载波技术缺乏统一标准，在用电信息采集系统中集中器和采集器则必须使用同一厂商的设备，在一定程度上会限制该种技术的推广和应用。 建立完善通信安全架构 智能电网的各个环节部署着大量的传感器和计量单元，使得网络安全环境更加复杂。首先是智能业务中心存在大量安全隐患的新建系统;其次是智能配用电领域大量智能终端的应用，给黑 客提供了利用某些软件入侵机会操纵和关闭某些功能;原有的电力通信协议如104 等对安全考 虑薄弱;新通信技术的采用如EPON、WiFi、无线等也引入到安全风险。因此以上从中心系统、通信规约、终端仿冒和通信网络等多方面和整体考虑，形成满足智能电网新形势要求的、完善的通信安全架构，保证智能电网有序的、安全的建设和运行。

智能电网与传统电网的区别

1智能电网与传统电网的差异 传统电网是一个刚性系统,电源的接入与退出、电能量的传输等都缺乏弹性,致使电网没有动态柔性及可组性;垂直的多级控制机制反应迟缓,无法构建实时、可配置、可重组的系统;系统自愈、自恢复能力完全依赖于实体冗余;对客户的服务简单、信息单向;系统内部存在多个信息孤岛,缺乏信息共享。虽然局部的自动化程度在不断提高,但由于信息的不 完善和共享能力的薄弱,使得系统中多个自动化系统是割裂的、局部的、孤立的,不能构成一个实时的有机统一整体,所以整个电网的智能化程度较低[9210]。 与传统电网相比,人们设想中的智能电网将进一步拓展对电网全景信息(指完整的、正确的、具有精确时间断面的、标准化的电力流信息和业务流信息等)的获取能力,以坚强、可靠、通畅的实体电网架构和信息交互平台为基础,以服务生产全过程为需求,整合系统各种实时生产和运营信息,通过加强对电网业务流实时动态的分析、诊断和优化,为电网运 行和管理人员提供更为全面、完整和精细的电网运营状态图,并给出相应的辅助决策支持,以及控制实施方案和应对预案,最大程度地实现更为精细、准确、及时、绩优的电网运行和管理[9210]。 与传统电网相比,智能电网将进一步优化各级电网控制,构建结构扁平化、功能模块化、系统组态化的柔性体系架构,通过集中与分散相结合,灵活变换网络结构、智能重组系统架构、最佳配置系统效能、优化电网服务质量,实现与传统电网截然不同的电网构成理念和体系。 由于智能电网可及时获取完整的电网信息,因此可极大地优化电网全寿命周期管理的技术体系,承载电网企业社会责任,确保电网实现最优技术经济比、最佳可持续发展、最大经济效益、最优环境保护,从而优化社会能源配置,提高能源综合投资及利用效益。 2国内外智能电网建设背景不同 电力行业作为社会基础产业,是国家发展的命脉产业之一。电网建设与国家能源资源结构、产业布局、经济发展规划和相关政策密切相关,同时也与本国的能源资源条件、能源资源输入可能性以及国家能源战略安全等密切相关。 随着中国经济社会高速发展,电力需求日益增长,中国电力工业建设进入快速发展时期。一方面,电网建设规模日趋扩大,电网负荷变动剧烈,区域负荷不平衡;另一方面,电网架构依然薄弱,亟待坚固补强。中国能源资源分布、经济发展不均衡,必须提高电网输送能力,发展远距离、大跨距、大容量输电,加强统一协调和规划建设,形成统一调度运行的统 一或联合电网。 而国外发达国家的电力工业已步入成熟期,输电网架构变化很小,电网发展趋于平稳,电力需求趋于饱和,电力供应及冗余储备趋向平衡。出于体制和利益需求,他们最为关注的是停电时间最小化和市场效益最大化。因此,从国外对智能电网的研究现状来看,其侧重于建立一个高效、安全、环保、灵活应变的智能电力系统,更多地从市场、安全、电能质量、环境等方面出发,从用户端的角度来看待和研究智能电网,更多地强调信息与电网的结合及基于信息的业务重整。另外,国外尤其是欧、美国家所倡导的智能电网,更关注于分布式电源及客户端的接入、信息的获

电力系统通信网络管理

电力系统通信网络管理 摘要 随着我国电力事业的迅速发展，传统的电力系统通信网络管理方式己经不能满足电力系统发展的要求。本文在大量收集查阅国内外有关电力系统通信网络资料、深入了解及分析通信原理和通信网络的发展基础上，提出了对电力系统通信网络管理的建议，并且了解到近年来随着通信技术的发展，为了满足电力系统安全、稳定、高效生产的需求及电力企业运营走向市场化的需求,电力通信网的发展十分迅速。 本文首先分析了数字通信原理；重点讨论其中的OSI（开放式系统互联）协议；并深入分析了通信设备、移动通信、计算机通信的内容。在此基础上，分析了电力系统通信网的发展情况，并介绍了信息通信网的演进和新的网络体系结构和技术。在介绍完通信网的发展后，分析了现在智能配电网的通信网络，其中介绍了未来智能配电网通信方式。最重要的介绍了电力系统专用通信网管理要求，其中分析了电力系统专用通信网的管理要求，针对网络管理层次多、设备种类多、网络结构复杂的特点，从技术的角度提出了建设电力通信网网络管理系统的基本要求及解决方案。另外介绍了光网保护与恢复技术，最后分析了西安电力通信光网的优化改进和苏州电力通信网的改进，最后分析只有改进通信网运行方式管理，通过有效的可靠性设计，同时结合运行过程中的可靠性管理，才能满足电力通信网的飞速发展和电力系统对电力通信网可靠性要求。 关键词：电力系统，通信网络，网络管理系统

The Management Of The Electric Power System Communication Network ABSTRACT With the rapid development of the electric power industry in China, the traditional power system communication network management way has been cannot meet the requirements of the development of electric power system. This paper in a large collection of access to domestic and foreign power system communication network material, understanding and communication principle analysis and the development of the communication network are put forward, based on the electric power system of communication network management advice. And in recent years we know that with the development of the communication technology, in order to meet the safety of the electricity system, stable and efficient production needs and electric power enterprises operating the way to the market demand, the development of the electric power communication network is very quickly. Firstly,this paper analyzes the digital communication principle; A discussion on the OSI agreement; And in-depth analysis of the communication equipment, mobile communications, computer communication content. On this basis, the analysis of the development of the electric power communication network system, and introduces the evolution of information communication network with the new network system structure and technology. In this paper the development of the communication network, analyzes the intelligent distribution network now of communication network, which introduces the intelligent distribution network communication modes in the future. The most important for electric power system is introduced in the specialized communication management requirements, including analysis in electric power system of specialized communication management requirements, in view of the network layer, and equipments are more kinds, the network structure of the complex characteristics, from the viewpoint of technology proposed the construction power network management system of basic requirements and solutions. Besides,it introduces the preservation and restoration of the technology , and finally analyses the electric power communication network optimization of Xian improvement and Suzhou electric power communication network of improvement, in the final analysis, only improve communication network operation mode of management, through the effective reliability design, and combining with the operation process of the reliability management, can meet the rapid development of the electric power communication network and power system of electric power communication network reliability requirements. KEYWORDS：electrical power system;communication network;network management system