智能电网信息与通信技术分析范文

随着人们生产生活水平的提高，对于电网的运行要求更加严格。经过多年电网系统的发展，智能电网技术也逐渐趋于完善。所谓智能电网就是以发电设备、输配电网络、用电设备和储能设备的物理电网为基础，把先进的传感测量技术、通信技术、计算技术、自动化与智能控制技术等与物理电网进行融合，形成可观测、能控制、自动化和系统综合优化平衡的新型电网，从而更加清洁、高效、安全、可靠。

1分析智能电网其特性

1.1可融合多种数据智能电网涉及的数据信息数量较大，基于此数据，可以实现对智能电网的控制，确保电网有效运行，将多种传输渠道提供给智能电网使用者。同时也可直接交互，保证电网使用者获得更多增值服务。

1.2提升经济效益电力企业要想提高经济效益，就要对生产成本进行管控。例如，智能电网中运用通信技术，传输更多数据流量，以合理配置资源，降低电网损耗，有效提升资源利用率，节约企业生产成本。

1.3确保电网平稳运行如果遇到不良天气，智能电网仍然可以稳定供电，从而有效避免了大范围停电而对企业运行产生影响。传输信息数据时，能够有效避免信息被盗取或者篡改，如图1所示。

1.4有效评估与预防电网安全受到各种影响因素的干扰，可以对智能电网自动进行分析，对网络结构问题予以及时性解决。智能电网还具有故障诊断隔离、系统自动恢复、安全评估以及预警防控等功能，确保互联网运行通畅。

2智能电网信息通信网络的技术问题及解决措施分析

2.1通信技术

2.1.1光纤以太网通信技术理论上而言，借助MPLS（多协议标签交换），光纤通信可将传统的2M带宽扩展为1000M，在数字融合简化、成本降低等方面均有着重要的应用。在智能电网的建设中，常用电力特种光缆包括OPGW、OPPC、ADSS等（详见表1）。其中，OPGW的优点主要体现在两个方面：①OPGW是通过与地线直接复用所架设的，在成本方面能够节省下重复建设地线的巨大开支。②其信号传输的损耗较小，能够在电力系统的长距离通信中保障较高程度的通信质量。但缺点在于在雷雨天气易遭受雷击导致严重损坏。ADSS光缆的优势在于其材料采用绝缘介质，避免了雷击的影响，且所使用材料密度较低，同等情况下比OPGW光缆具有更轻的重量，对智能电网信息通信网络中输电线路的影响较小。同时由于其安装形式为杆塔添加型，相关的维修及优化工作可以独立进行，降低了因停电修复带来的经济损失。但其不可避免的缺陷在于会与化学物质产生电腐蚀现象。故在新建线路或是更换线路时，OPGW光缆往往具有更高的应用价值。但在对老线路加挂光缆时，ADSS光缆将会更为出色。值得一提的是，部分发达国家在电力线路杆塔架设中，还会采用OPPC型光缆，其能够与相导线复合所保持的高电压状态无疑成了天然的防盗器，故随着我国光纤以太网通信技术的不断成熟，当无法找到合适的ADSS和OPGW的敷设空间时，OPPC型光缆亦有着不可忽视的应用价值。

2.1.2电力线通信技术电力线通信技术在电力通信网的主干网络中已有了广泛的应用，并正逐步向用户端推进。但在智能电网的建设中，电力线通信技术还存在两方面的缺陷：①电力线自身存在射频干扰、载波频率低等弊端，考虑到电力线通信技术所使用的电力线短期内难以找到合适的替代品，故材料因素引起的通信质量下降短期内还难以消除。②TCP/IP通信协议与电力线的通信技术不兼容，使得在通信网络的层次结构中，电力线通信技图1智能电网自愈功能架构运行图术难以得到有效应用。概括而言，这两方面：①技术方面的缺陷；②体制方面的缺陷。在技术方面，未来的新型材料将承载着解决电力线材料弊端的期望。在体制方面，随BPL标准开发进程的不断深入，电力线的通信技术将可能实现即插即用的使用模式，从而与以太网网络相兼容。如果未来20年内，因材料因素引起的通信质量问题能够得到克服，与BPL标准相兼容的电力线通信技术将有着极其广阔的发展前景。

2.2层次模型的构建以及标准体系的设计智能电网系统的建设对于技术的要求较高，且其自身构造也比较复杂，如图2所示，要实现智能电网与信息技术和通信技术顺利结合，就必须构建合理的层次模型和设计标准体系。①应用层主要是各应用平台的运行，包括现有电力平台和用户互动平台。通过应用层，管理者可以在电力应用管理平台上，管理电力生产、传输，营销等各项事务，实现电力生产有效管理；在感知互动平台上，用户可以登录系统管理自己专属账户，核查自己的账户信息，了解电力的政策、运营状况，查询反馈意见，管理当前的个人电力需求等，从而实现电网企业与用户的双向交流。②网络层主要是涉及传输中的网络，即电力通信主干网、电力接入专网以及具体应用的电力光纤网和宽带无线网，互联网和以太网。电力通信主干网用来远距离传输各城市间电力调度信息，生产、行政管理命令等信息。电力光纤网和宽带无线通信用来传输各类信息，包括行政管理、调度控制、状态监测、继电保护、安全防护等多种信息。通信传输主干网主要使用光纤，远距离传输光纤具有明显的优势。互联网和以太网则主要用来查询信息，了解当前的电力政策，跟踪市场前沿动态，学习最新电力技术知识等，当然感知延伸层部分信息数据也可通过互联网传输。③感知延伸层向上连接各专业网络，向下连接感知使用对象，主要用来采集状态信息、图像信息、电表度数等基础数据，传输智能家居、水、气、热等控制指令，实现智能管理。该层主要利用PLC短距离无线通信、多功能传感器、红外通信、射频、网络路由等技术的应用实现对各智能设备的感知。通过这些技术，提高其感知水平，扩展智能电网的覆盖范围，使智能电网的物理网络得到极大的拓展。

2.3安全防护智能电网相对传统电网而言，其距离跨越长、设备类型多特点体现的更为明显，一旦某个设备的元件出现故障，极有可能造成整个电网的瘫痪。故在智能电网信息通信网络的建设过程中，安全防护工作亦有着不可或缺的重要价值。笔者认为，智能电网信息通信网络的安全防护工作相较于传统电网偏向于电网物理安全的特点而言，更倾向于保障整个信息安全的系统化。因此，智能电网信息通信网络的安全防护工作应包含几下几个方面的内容：

2.3.1安全机制配备安全机制配备工作可谓是我国智能电网信息通信网络安全防护工作的最薄弱环节，虽然在电网的建设过程中，大至工作站、服务器、小至路由器，都会给网络传输配备相关的安全机制。但就实际情况而言，大部分个人用户并不能对安全机制进行有效配置，即使是具备顶级IT维护团队的大型企业，这种情况也并不少见。根据中国信息安全网公布的数据，约有80%以上的信息系统入侵是由于服务器和相关网络设备的安全机制配备不完善所造成的。故在未来智能电网的建设过程中，加强安全机制的配备工作有着重要意义。

2.3.2威胁应对能力威胁应对能力的提升是智能电网信息通信网络的安全防护工作的重要环节，当信息系统攻击发生时，电网的安全系统应当具有及时启动相应的应对和报警机制能力。当故障产生时，安全系统也应当具有产生联动响应的能力，从而及时应对突发性威胁。

2.3.3重要系统的可靠性智能电网信息通信网络的重要系统包括电力数据采集与监控系统、变电站自动化系统、配电自动化系统、微机继电保护和安全自动装置、广域相量测量系统等等。这些系统一旦被外部边界发起的攻击侵入，往往会对整个信息通信网络产生致命的影响，故提升这些重要系统的可靠性，尤其是防止黑客攻击造成系统事故的产生，对智能电网信息通信网络的安全防护工作有着重要意义。

3结束语

综上所述，社会经济的发展对于电网事业的发展有着促进作用，研究智能电网逐渐受到更多人的重视，智能电网以铜芯技术与信息技术为重点与核心技术。针对当前形势下的电网事业，应用智能电网信息通信技术，建立双向、实时、集成通信系统，不仅可以提升电网实际应用效率，还可以促进我国电网智能化发展达到国际趋势，具有积极意义。

作者：刘卓 单位：国网湖南省电力公司邵阳供电分公司