智能电网下的电力通信网络研究-北极星电力软件网

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摘要：为满足智能电网发展各阶段对电力通信网络的需求，高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网数据获取、保护和控制的基础，因此建立高质量的通信系统是迈向智能电网的第一步。本文结合电力通信网的现状和挑战，提出了电力通信网络的演进方向和电力通信主配网一体化建设方案，本文成果可以作为电力通信网规划建设的参考。

0 引言

智能电网是中国电网乃至世界电网未来的发展方向，而建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网数据获取、保护和控制的基础。随着智能电网在中国的建设发展，电力系统主干通信网和配电通信网之间的联系日趋紧密[1] [2]。电力通信网的建设不但要满足主网的业务需求，同时需要满足配网业务的需求。具有通信需求的站点不仅仅是调度中心、变电站、电厂，还包括新能源发电站、分布式电源、微网、用户端等，将对现有电力通信网络体系产生较大冲击。这就要其在建设电力系统通信网时，要将主网和配网统一考虑，形成主配一体化的建设方案，为智能电网的建设提供通信支撑。

1 电力通信网现状

电力通信网以MSTP光通信为主，在此基础上发展业务网和支撑网等。光纤通信和电力系统独有的电力载波通信、微波通信等作为电网的主要通信手段，并采用卫星通信、公网通信作为应急通信或辅助通信手段[3]。

近年来，随着通信技术的蓬勃发展，电力通信网在通信技术体制、网络规模发生了根本性的变革，光纤、数据网络等宽带通信技术发展迅速，成为主流。微波、载波等通信技术逐步萎缩。目前，继电保护、安全自动装置、自动化已普遍使用光通信技术，通道的可靠性极大提高，挣脱了带宽、时延、可靠性的束缚，跨区域的控制成为可能，跨系统的监视、分析成为现实。电流差动保护、新EMS系统等新的电网控制技术得以广泛推广。光纤网络覆盖范围的不断扩大，为通信网络完善架构、提高业务承载能力、加强网络的可靠性及安全性奠定了坚实的基础。

目前传输网、业务网和支撑网已经实现了网、省、地三级互联，部分地区已经延伸到县级单位。通信资源得以共享，有效缓解了同一变电站重复建设通信系统的问题，大大节约了建设成本。

公网通信主要应用在应急通信、农网信息化、配网自动化及营销自动化以及日常办公。在应急通信中通过租用光纤、电路资源作为电网实时控制业务的备用通道;通过租用电路资源实现农网信息化;通过租用公网GPRS/CDMA无线通信资源解决配变监测、大客户负控、低压集抄等通信问题;以及实现办公互联网接入、办公电话外线、传真、移动电话等[4]。

2 电力通信网面临的挑战

2.1传输网面临的挑战

电力通信网面临智能电网业务带来的巨大挑战，目前主要有以下几个方面[5]：

1)传输带宽需求压力增加。随着智能电网业务广泛使用，全景可视化、远端呈现、预警、数据容灾等业务的广泛应用，信息上行传输的需求增加，骨干通信网络的调度颗粒、传输容量大大增加。

2)对于分组业务的支持力度不够。未来面临大容量的分组传输需求，MSTP基于SDH技术，采用刚性管道进行数据传输，对于大量高速分组数据信号(GE以上)效率低，成本高，无法提供差异性服务。

3)通信网络的智能化程度不高。目前网络资源的统计、端到端业务的开通完全靠人工管理，当传输网络规模达到一定程度时，网络资源合理分配和管理将面临挑战。网络演进现在更加关注业务、智能、管理，提升网络的管理和维护能力。同时通信网络需要具备业务感知和预警功能，这需要提高通信网络的信息化和智能化水平。

4)业务多样性需求增加。电力系统通信业务正处于从TDM业务为主方向向数据业务为主的转型期，将面临TDM业务与数据业务长期共存的局面。未来电力通信需要一种能够有效传输分组业务，并提供电信级OAM和保护的分组传送技术。

5)配用电通信网基础薄弱，迫切需要建设配用电通信网。配用电通信网是电网智能化的重要支撑，承载着多种智能电网功能，是电网与用户的直接通信联系接口。由于以往配用电通信需求较小，网络复杂，技术多样化，多采用公网技术，无法满足双向通信、高效接入、实时、可靠、宽带等需求。因此配用电通信技术水平将是智能电网对用户的最直接印象，也是智能电网建设的重要环节

6)信息安全保证能力不足。未来智能电网中可控设备越来越多，为了避免由于通信层面出现漏洞而使电网受到攻击，通信网的信息安全则十分重要。

7)QoS保证机制不完善。未来智能电网中多种智能化业务都由通信网进行接入，多种业务的通信性能、可靠性、安全性等级均不相同，必须具有针对业务的QoS保证机制，以完善业务的优先级划分及防止业务之间在通信层面相互影响。

为了更好的解决以上问题，需要在现有通信体制进行优化和演进。对于电网企业来说，随着企业Internet、电力信息网、数字化电网、实时监控系统的进一步建设，传输带宽需求将大大增加，配用电通信网基础薄弱，现有电力通信网体系架构将面临挑战，目前，尽管电力系统关键业务对10G\40G和100G业务需求不是十分迫切，但网络大容量传输的需求发展趋势不可阻挡[7][8]。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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