智能电网信息与通信技术关键问题分析

陈鸿毅

摘 要：本文通过对智能电网运行特性的分析，探讨关于智能电网信息与通信技术问题，意在从根本上促进智能电网的建设。

关键词：智能电网；通信技术；问题

智能电网是指：依据发电设备和用电设备、输配电网络与储能设备等物理电网，通过传感技术、自动化技术以及通信技术的融入，构建的新型电网。并结合系统观测与控制、综合优化等手段，彰显智能电网安全性和可靠性、清洁性与高效性的特点。现阶段，基于电网构建复杂化、严格化标准的背景下，智能电网已成为电网发展的最终结果。

一、对智能电网运行特性的分析

（一）运行特性

经济性：基于全球化市场背景下，业务范围的拓宽，促使通信业逐渐重视运营成本，用以维持自身经济效益，使其能够在经济全面发展的氛围下占据关键性地位。而在此过程中，智能电网的衍生，不仅可保证市场秩序与稳定交易，还可促进能源利用率的提升。总之，通信技术、智能电网间的有机融合，能够在创造效益的同时，满足数据传输标准。

兼容性：传统电网漏洞问题，是降低能源使用率的制因。智能电网却通过数据兼容的方式，为电网长期运行、稳定运行奠定基础，以自身综合性的优势，保障用户和企业间的交流、沟通与互动。

自愈性：基于诸多因素的制约，传统电网运行期间常发生自动终止现象，从而使其难以维持稳定运作。但是，随着智能电网的运用，该类问题得以全面解决，其利用故障自动检测与处理的形式，结合自动化分析、检测等工作的开展，对故障电网予以实时抢修，保证其正常运作。同时，智能电网还具有实时监测、及时评估的作用。

稳定性：智能电网作为智能化与现代化技术的衍生物，其于集成通信和双向通信系统构建中，发挥高性能、智能化优势。和传统电网相对比，智能电网以稳定性强的特点，在网络结构运作稳定的条件下起到数据防盗的作用。若电网系统运行故障，不仅可维持正常供电，降低用户损失，还可规避停电事故。而在极端电流的限制下，传统电网无法保证系统正常运作，但智能电网却与之相反。

集成性：若要切实共享电网信息的目的，可通过网络化平台的构建，以其规范性与标准性的特点，对各项数据予以融合，经直调控制的方式，对智能电网进行成效彰显，预防信息与资料盗取事件的发生。

（二）意义

生活便捷：伴随智能电网在人们生活中的运用，智能城市与智能小区如雨后春笋般涌现，对改善用户生活质量具有显著优势。例如：家庭智能电网，以远程与实时控制的方式对智能家电进行管控；便于互联网、数字电视与电信网等服务的接入；贯彻落实自动转账、自动抄表等目标的实现。

经济效益：控制电力系统装机容量、燃料费用和电量消费，依据投资减少与效率提升的优势，避免线损问题；通过用户、企业间双向沟通的模式，为其提供更为便捷的电力服务；节能减排，推进能源开发，改善土地资源矛盾；促进经济发展，带动各项产业链条的发展；实现煤电转换，降低运输压力。

二、关于智能电网信息与通信技术问题探讨

（一）层次模型

智能电网中涉及的层次模型包含设备层和网架层、管理层与应用层等，此环节中产生的通信技术问题主要为软硬件问题、信息转换问题。例如：若智能电网设备层出现硬件问题（计量表），则难以完成数据采集工作，从而对整体化模型数据通信造成影响；若为计量表软件问题，则可出现采集数据、输出数据不相符的局面；若为计量表线路故障，无法实现数据传递的目的。由此可见，倘若以智能电网层次模型的层面，解决通信技术问题，则应对软硬件、传输设备等运行状态进行根本化判断。

（二）标准体系

从整体上来看，国内智能电网中采用的传输技术具有多元化和多样化的特点。将有线通信作为案例，现阶段我国诸多区域已全面完成光纤通信，但仅少数区域仍以铜缆线为主；无线通信中，微波通信、无线扩频通信比例基本持平。在此背景下，因通信方式的差异，使其在通信协议表述中也不尽相同，甚至还易出现传输故障，增加企业和用户双向损失。其中，国内智能电网现行通信协议涉及以下几类：ANSI C12协议、BAC net标准、IEEE 1588标准（用于智能电网统计时间标准，可通过核对与计时的方式，避免测量时间混乱）、IEC 62351标准、SONET标准、TCP/IP协议。

（三）信息网络

智能电网是以双向互动为基准，结合企业自动化化管控的方式，对电网予以标准化且严格化管理。由于电力传输具有覆盖面广、需求矛盾和投入差异等特点，从而诱发智能电网、通信技术间问题的发生。为夯实智能电网运用基础，电力企业通过资本投入，虽然构建主体化智能电网，但因受到各区域主电网、子电网的限制，使其难以实现电网调度的目的。譬如：主电网由于供电需求过大，且传输量过高，若未经合理用电协调，则可出现传输拥堵问题；子电网设备设施相对薄弱，通信系统常见各类问题。

倘若从根本上解决智能电网主干道和子电网间问题，则可通过调度优算的形式，即结合广域后备的层面，以继电保护的方式，提出系统优化的构想，即若子系统在无法完成上级调度命令时，结合继电系统电力输出，依据系统故障前电压与电流值的变化，并通过静态通信，将其作用于通讯设备。

（四）通信安全

由通信技术引起的智能电网通信安全问题，涉及外部威胁和内部问题两个层面。前者分为外部攻击、用户侵入两种，其中外部攻击是以高级技术者因诸多条件与原因的约束，对通信系统进行攻击，以此产生的安全问题；用户侵入主要为信息窃取行为。后者包含系统脆弱、数据备份问题。其中系统脆弱为系统主观漏洞、软件间排斥、运作故障；数据备份问题，关键在于智能电网实时数据采集、分析与存储工作，而工作人员由于长时间运作环境，而出现操作失误或行为误差，最终造成数据丢失。

若要避免该类问题的发生，筆者建议可从智能电网通信系统强化的角度入手，通过系统标准统一化的形式，优化安全监测技术，以此判断通信系统是否存在外部威胁与内部问题，并经数据强制备份的手段，以防数据丢失与损坏问题。

结束语：

通过全文，可知智能电网作为电网发展的必经趋势，其信息技术、通信技术的融合更是有着更为严格的标准。对此，为切实智能电网建设与发展的目标，则应加强信息技术和通信技术的分析工作，以循序渐进的思路，推进电网运行效率与运行质量的提升，并通过电网规划和结构优化的手段，构建安全化、标准化与严格化智能电网。

参考文献：

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