电力通信技术在智能电网中的应用分析

马宏辉

国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司 江苏 宿迁 223800

引言

智能化电网的存在不仅降低了因手抄电表所造成的人力损耗，更为居民提供了更多的便捷，而这些主要依靠于智能化电网的重要组成部分（即电力通信、电力控制、调度自动化）在发电、变电、送电及配电等环节的相互协同调度，其中电力通信更是在维持和保护电网稳定性上发挥着不可或缺的作用。基于上述分析和现实情况，智能化电网凭借着自身优势深得民心，因此，电网企业要想发展迅猛，只能促进电网系统向着科学化、现代化、智能化方向更新，而加大对其的关注力度，转变传统的建设方案、合理应用通信技术更是必然趋势[1]。

1 智能电网运行现状

造成系统出现故障的因素有很多，目前来看，部分电力系统仍然应用老式继电器，这种继电器存在很多弊端，其保护设备的反应速度非常慢，难以对动作可靠性加以保障，无法达到提供快速保护的标准，若电力系统的故障严重，极易扩散故障范围，造成严重后果。此外，电网系统配电自动化终端也容易出现一些故障，如接线错误、上下线不稳定或离线等状况，导致配电自动化终端无法正常进行在线工作，对主站故障识别造成严重影响。电力系统电网故障处理中，配电自动化所发出的通信信号，会对配电自动化与继电保护配合产生直接影响，也是造成两者配合不和谐的主要原因之一。例如：光纤受外力破坏断掉、无线模块受损、无线信号差和光纤接线不稳定等。因此，要基于配电自动化与继电保护配合的原则，来实施对电力电网故障的处理方法。

2 智能电网运行优势[2]

电力行业既是我国社会基础产业，也是国家规划未来重点发展的产业之一。同时，电网工程的建设密切关系着国家中长期能源资源结构和经济发展规划。在我国电力需求不断增长的背景下，我国基础电力工业的现代化建设进入了关键时期。为了适应国家现代化发展的战略部署，需要建立具有中国特色的大规模智能电网。输变电设备维护技术的智能化已经逐渐成为国家电网系统运行和管理不可或缺的核心环节。作为电网企业重要的能源构成要素，智能输变电技术在线路发生电气故障时起着关键作用，及时引入智能输变电技术，不仅能有效避免潜在的电力经济损失，还能减少因电力系统故障造成的社会影响，对保证国家电网线路的正常高效运行至关重要。随着当前社会的发展和科技的进步，电网的负荷需求不断增加。高耗能电力资源的需求大幅增加，电网常面临诸如“功率倒流”和“功率绕送”等问题。

3 加强智能电网运行措施

3.1 质量优化措施

在城市智能电网工程的初期投资建设管理中，通常通过优化配置技术系统来进行质量评价。该技术系统合理区分电能功率水平，并在开展各种功能的电能评估匹配方面发挥积极的支撑作用。为了确保供电系统的安全和稳定运营，在综合考虑实际建设情况的基础上，采用更科学、合理的配置方法。这种方法既能提高供电线路的质量和性能，也能建设更完善、节能高效的供电线路系统。通过优化配置，确保供电运营工作长期保持协调有序和稳定进行。此外，在智能电网开发建设运行过程中，为保证每种技术都发挥出自身优势，满足企业日常工作的技术需求，有必要从生产技术和经济效益等整体层面对智能电网产品的关键特性进行分析和评价。

3.2 IDS系统应用措施

IDS系统在配电自动化中扮演着重要的角色，由主站、子站和FTU单元构成。该系统主要用于对配电系统中的终端数据信息进行统计、分析、设备状态信息的检测和评估，同时实现主系统和子系统之间的数据共享。随着配电自动化与智能电网的融合，电网系统的数据信息得到了充分的采集和管理，从宏观方面提高了信息的控制水平，提高了数据的准确性。为了实现智能化控制，IDS系统采用了大量的远程控制开关，实现了对区域内电网运行的远程智能控制。同时利用传感器技术、智能开关控制技术等实现了对配电的智能化控制，使企业的工作人员能够快速对电网的运行状态进行掌控，保证了电网系统运行的安全性和稳定性。配电自动化与智能电网的融合是电力企业发展的必然趋势，通过统一规划和建设，能够更好地管理电网系统，提高管理水平和效率，同时也为企业经济效益的提高奠定了坚实的基础。在未来的发展中，IDS系统将继续发挥重要作用，不断推进电网系统的智能化建设，为人们提供更加可靠、安全、高效的电力服务。

3.3 健全作业安全机制

智能电网背景下，虽然可以依托现代科技减少一些不必要的人工付出，但是在推进配电运维一体化的过程中也要健全工人作业时的安全机制来保障运维的安全水平。整个电网在运行过程中难免会出现一些不同程度的故障，此时电网的稳定性会受到一定的负面影响，甚至可能会发生难以控制的电力事故。为了避免这一问题，要派遣专业人员对于电网进行定时定期定点的安全巡护以及检查。在这一过程中要选择合理的故障检测方式来排除电网运行中的安全隐患，同时保障工作人员自身的安全性。在当下的运维一体化过程中，常会用到的检测方法是电子检测法以及状态检测法。工作人员在进行检测时，由于会接触大型电力设备，为了避免出现安全事故，在进行作业之前相关电力公司要健全安全机制，对于工作环境进行审核或者是派遣轮转小组对于工作进行排班，同时明确不同检查工作的安全要点。对于安全机制而言，可以采用分段检测以及整体化检测，在保障工作人员安全的基础上排除电网运维一体化中的隐患，提升工作的安全性能和故障排除率。

4 电力通信技术在智能电网中的应用

4.1 电力物联网技术

5G移动通信技术的应用，满足了泛在电力物联网对通信业务的需求，同时也缓解了云端计算压力，配合云计算，能够实现云计算处理，边缘计算节点可对一部分采集数据进行预处理，实现实时控制类业务，将5G切片和边缘计算结合起来，能够打造出端到端的切片网络，为不同的电力业务提供专有网络通道的同时，实现差异化的数据处理，确保业务之间的安全隔离，切实降低服务响应时延。在电力系统过往运行过程中，物联网技术可以有效降低电力系统建设成本，尤其是泛在电力物联网技术，其构建出了一个集成化网络，让电网企业、发电企业、电力用户之间实现数据共享，完成高质量的负荷控制，对配网自动化和状态检测工作创造了最优体系。而5G技术的加入让泛在电力物联网工作得到更好落实，真正意义上实现了全场景处理，在这个过程中，5G技术应用在网络层中，主要承担数据流传输工作[3]。另外，5G网络切片的应用，可以将物联网技术和不同的电力业务场景相结合，实现灵活的数据支持，打造出定制化的专用网络。从5G网络切片总体框架来看，网络切片包括了核心网、承接网、接入网3个子切片，以5G终端和电力终端为最终的终端用户，实现通信服务管理、网络切片管理。现如今，社会对电力行业的要求不断提高，5G网络切片在实际发展过程中，在变电站智能巡检等业务上效果突出，可以实现高速率视频数据回传，即便是最恶劣的环境下也可以展开监测和巡检，电力部门也可以借助这一技术，结合自身应用需求，打造出更加完善的电力安全系统，打造出强智能电网和泛在电力物联网，满足国家电网的要求，切实解决安全性问题。

4.2 分层技术

应用分层技术，可以增加电力通信系统覆盖面。在使用该项技术之前，应该确定使用者群体的位置，科学选取环形、逐层分层等技术，具体使用哪种技术应该结合覆盖效果来确定。不同地方对覆盖面的需求有差异，尚未产生相对固定的标准，在使用光通信技术时，应该综合思考各种情况，主动使用新型传输技术，以此保障系统覆盖面，切实提升系统传输效果。分层技术能够在本地电网中得到应用，常用于格状组网，在电网运行与保护期间，无须应用多个保护功能便可以完成有关业务。在本地电网运转期间，需借助电网关联，确保业务传输的安全性与可靠性。电网各个成分之间的关系密切，如某环节发生问题，将影响业务传输。为切实保障电网的可靠性与安全性，防止出现业务流失问题，在工作期间，应该充分结合通信技术处理相关问题。

4.3 保护输电线路[4-5]

①光纤通信技术在继电保护中高压测量的应用。继电保护设施需要经过TA、TV设施，通过在输电线路上测量电压、电流，才能够应用，保证输电线路的健康运行。为确保测量效果，可以应用光纤通信设备测量输电线路。其中，要用光纤把TA、TV设备和保护装置联系在一起，开展测量工作。在这种情况下，就容易排除外界电磁对测量结果的干扰，保障测量的精准性。由此可见，光纤变流器代替了电磁式TA、TV设备，极大提升了电压、电流测量水平。而根据电压、电流数值就可以更好地了解输电状态，发挥计算机对输电线路的保护作用。因此，要积极地使用光纤通信技术测量输电线路的电压、电流。②光纤通信系统的复用在继电保护中的应用。在光纤通信技术快速发展的背景下，使继电保护应用光纤以数字或模拟形式传输多路电流、电压信号，对于提高电流纵差保护水平具有积极作用。所以，要深入地研究光纤通信技术，加大光纤通信技术在继电保护中的应用力度，提高电网运行水平。③光纤通信用作于继电保护的信号通道。在电力系统中，需要光纤通信电缆作为电力传输的媒介，进而更好地远距离传输电力，从而确保电力传输效果。远距离电力传输相较于近距离电力传输要求高。为提高电力远距离传输水平，要每隔一段距离的通道中设置继电器。而光纤通信则是电力系统继电保护的通道，为电力传输的顺利推进奠定基础。其中，在微博保护中，其则可以作为保护设施和发射塔几十米甚至几百米距离间的数据输送线；在高频保护中，其可作为继电保护的载波机和控制室。

4 结束语

电力通信的传输技术和通信方式上的创新变革有赖于经济和科技水平，而智能化电网的普及同样有赖于电力通信技术的应用，因此要想电网企业和智能化长足进步，认识到电子通信在电网智能化普及中的重要作用举足轻重。只有如此，电力通信技术才能在大量用电需求、智能化水平不断提升的大环境之下助力于电网智能化水平的提升，其自身亦拥有广阔前景。