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電力信息通信技術(shù)論文

時(shí)間:2021-06-11 13:58:18 論文 我要投稿

電力信息通信技術(shù)論文精選

  1智能電網(wǎng)建設(shè)中信息通信的重要性

電力信息通信技術(shù)論文精選

  1.1電力通信專網(wǎng)支撐智能電網(wǎng)信息傳送信息通信、智能管理、采集控制是發(fā)展智能電網(wǎng)不可或缺的三大要素。電力通信專網(wǎng)中傳輸了大量的電網(wǎng)信息,生產(chǎn)自動(dòng)化、電力營(yíng)銷業(yè)務(wù)、調(diào)度自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化等電網(wǎng)業(yè)務(wù)都需要依靠高速、實(shí)時(shí)、雙向的信息通信,為電網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、先進(jìn)工藝引進(jìn)、智能設(shè)備應(yīng)用創(chuàng)建出最優(yōu)環(huán)境。隨著國(guó)家電網(wǎng)公司建設(shè)“三集五大”體系目標(biāo)的提出,為了提升電網(wǎng)的精細(xì)化、智能化管理與決策水平,信息與通信服務(wù)也逐漸向著一體化方向發(fā)展,與智能化的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)相配合,為電網(wǎng)提供更加智能化的移動(dòng)式服務(wù)。

  1.2對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的智能化改造需要信息技術(shù)智能電網(wǎng)發(fā)展本質(zhì)就是新型能源的大量接入以及大量智能化設(shè)備的應(yīng)用。在對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的智能化改造中,信息技術(shù)發(fā)揮著重要的推動(dòng)作用,智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合、數(shù)字家庭、智慧城市等概念,無(wú)一不與電力通信有著密切關(guān)系。傳統(tǒng)的高頻通信、電力載波通信已經(jīng)逐漸被電力光纖通信所替代,電力通信向著數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性更高、網(wǎng)絡(luò)更加穩(wěn)定、體系更加完善的方向發(fā)展,電網(wǎng)數(shù)據(jù)將為更多領(lǐng)域提供支撐作用,形成規(guī)模效益。

  1.3智能電網(wǎng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)需要發(fā)展信息技術(shù)在智能電網(wǎng)發(fā)展中,包括電力生產(chǎn)部門、調(diào)度通信部門、行政部門、信息部門、電力營(yíng)銷部門在內(nèi)的各個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用部門,都是由各類信息技術(shù)構(gòu)架的電力信息通信網(wǎng)來(lái)進(jìn)行信息傳輸,以光纜為代表的智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸方式,經(jīng)過(guò)PDH/SDH同步數(shù)字序列和同步技術(shù),經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)包交換后上送網(wǎng)絡(luò),最終進(jìn)入應(yīng)用業(yè)務(wù)層,為繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、行政電話、電網(wǎng)管理業(yè)務(wù)、電力ERP系統(tǒng)、電力營(yíng)銷自動(dòng)化、遠(yuǎn)程抄表、負(fù)荷控制等業(yè)務(wù)服務(wù)。

  2電力信息和通信技術(shù)推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)

  2.1電力一次網(wǎng)與通信網(wǎng)的兩網(wǎng)融合電力一次網(wǎng)與通信網(wǎng)密不可分,隨著智能電網(wǎng)推進(jìn),電力一次設(shè)備也在逐步智能化,大量智能斷路器、智能開關(guān)等一次設(shè)備投入使用,數(shù)字化變電站的蓬勃發(fā)展,在簡(jiǎn)化了電力二次接線的同時(shí),也使得變電站對(duì)通信系統(tǒng)的依賴性更加增強(qiáng)。大量的合并單元和級(jí)聯(lián)裝置的使用,以及IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的推行,使得數(shù)字化變電站的信息化、自動(dòng)化程度進(jìn)一步增強(qiáng),市場(chǎng)信息、電網(wǎng)信息、用戶信息、網(wǎng)絡(luò)通信在通信系統(tǒng)中傳遞,電網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)獲取、繼電保護(hù)、電網(wǎng)控制業(yè)務(wù)都需要通信網(wǎng)絡(luò)的支撐,進(jìn)一步促進(jìn)了電力一次網(wǎng)與通信網(wǎng)的兩網(wǎng)融合。

  2.2電網(wǎng)相關(guān)的增值業(yè)務(wù)隨著各種特種光電復(fù)合纜技術(shù)的發(fā)展,電力光纖到戶已經(jīng)具備了一定的技術(shù)基礎(chǔ),智能電網(wǎng)下的光纖技術(shù)與電力線路相結(jié)合,有利于促進(jìn)電力的業(yè)務(wù)網(wǎng)與信息網(wǎng)融合,實(shí)現(xiàn)資源共享與優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。一旦實(shí)現(xiàn)電力光纖到戶,電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)能夠融合發(fā)展,為電網(wǎng)提供多種增值服務(wù),構(gòu)建更加開放和共享的信息交互平臺(tái)。通過(guò)電力光纖技術(shù),實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)與用戶的實(shí)時(shí)雙向互動(dòng),為用戶的精細(xì)化用電、智能小區(qū)發(fā)展、階梯電價(jià)定價(jià)、智能充電樁提供信息平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù),并可以更好的實(shí)現(xiàn)電力營(yíng)銷、電費(fèi)征繳、用電信息通知、商業(yè)信息推廣等、用電安全知識(shí)等服務(wù),實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)業(yè)務(wù)與電信、交通、物流、金融等信息的全面融合,以及“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的互動(dòng)。

  2.3電力信息和通信技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的具體應(yīng)用

  2.3.1發(fā)電領(lǐng)域在發(fā)電領(lǐng)域,智能電網(wǎng)的重要特征就是新能源的接入和消納,清潔能源接入電網(wǎng)后,必然對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量、潮流計(jì)算、諧波成分等運(yùn)行特性產(chǎn)生影響,必須要通過(guò)電力通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的'采集和傳輸,實(shí)時(shí)傳送遙測(cè)、遙控、遙調(diào)、遙信等信號(hào)。此外,新能源并網(wǎng)后,與傳統(tǒng)電網(wǎng)的協(xié)同工作需要電力通信提供支撐作用,實(shí)現(xiàn)兩網(wǎng)的無(wú)縫對(duì)接,新能源電站的繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)等關(guān)鍵電網(wǎng)安全管理業(yè)務(wù)必須具備兩條相互獨(dú)立的通信信道,以提高信息傳送的安全性,同時(shí)有效的平抑并網(wǎng)波動(dòng),為新能源接入后電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)、運(yùn)行、控制提供高速、穩(wěn)定、可靠的通信平臺(tái)。

  2.3.2輸電領(lǐng)域智能電網(wǎng)以特高壓為骨干網(wǎng)架、交直流混聯(lián)、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展,為了確保電能大容量、遠(yuǎn)距離、低損耗的電能傳送,我國(guó)提出西電東送、建設(shè)“三華”同步電網(wǎng)等戰(zhàn)略規(guī)劃,我國(guó)的特高壓交直流輸電獲得了大規(guī)模發(fā)展,特高壓再造中國(guó)能源大動(dòng)脈,我國(guó)已經(jīng)成為世界上特高壓輸電電壓等級(jí)最高的國(guó)家。在特高壓輸電的發(fā)展過(guò)程中,大量的新設(shè)備和新元件投入使用,電網(wǎng)的控制特性更加復(fù)雜,以電力電子元器件為例,為了提升特高壓直流輸電的靈活性,大量的晶閘管、無(wú)功控制、補(bǔ)償器等元件投入使用,這些元件的接入環(huán)境更加復(fù)雜多變,對(duì)電網(wǎng)通信環(huán)境提出了更高的要求,高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)成為電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),通過(guò)建立雙向、實(shí)時(shí)、高速的通信系統(tǒng),為智能電網(wǎng)發(fā)展提供更為廣闊的發(fā)展空間。

  2.3.3變電領(lǐng)域在變電領(lǐng)域,智能電網(wǎng)的特征集中體現(xiàn)在數(shù)字化變電站的建設(shè),隨著對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)的改造不斷深入,我國(guó)新建的220kV及以上變電站均為數(shù)字化變電站,而數(shù)字化變電站的三個(gè)關(guān)鍵特征就是數(shù)字化一次設(shè)備、數(shù)字化二次設(shè)備和統(tǒng)一的IEC61850規(guī)約通訊平臺(tái),通過(guò)信息和通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的電氣設(shè)備狀態(tài)分析、電網(wǎng)調(diào)度管理、電能質(zhì)量控制、精細(xì)用電管理。在數(shù)字化變電站中,所有的一次設(shè)備和二次設(shè)備之間的信息交互都通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成,以光纖通信取代了復(fù)雜的二次電纜接線,提升了信號(hào)傳輸效率,減少了二次接線工作量;通過(guò)合并單元和級(jí)聯(lián)設(shè)備實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高速傳送,減少了通信誤碼率,并具有良好的抗干擾性能,穩(wěn)定可靠的通信傳輸為數(shù)字化變電站的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。此外,統(tǒng)一的IEC61850通信平臺(tái)解決了電力設(shè)備間通信規(guī)約不一致、設(shè)備兼容性差等問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備間統(tǒng)一的信息模型和通訊接口,提高了設(shè)備的互操作性。

  2.3.4配電領(lǐng)域在配電領(lǐng)域,國(guó)家電網(wǎng)公司將投入大量資金用于配電網(wǎng)的升級(jí)和改造。智能配電網(wǎng)發(fā)展對(duì)通信技術(shù)的可靠性、可擴(kuò)展性等都有著較高要求,由于配電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境較為惡劣,運(yùn)行設(shè)備和通信信道相對(duì)老舊,且電力通信網(wǎng)的組網(wǎng)方案相對(duì)缺乏,還面對(duì)規(guī)劃不統(tǒng)一、信道不穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范等問(wèn)題,通信環(huán)節(jié)已經(jīng)成為智能配電網(wǎng)發(fā)展的瓶頸。目前采取多種通信技術(shù)相結(jié)合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)智能配電網(wǎng)的通信,通過(guò)光纖傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的傳輸,結(jié)合載波通信實(shí)現(xiàn)調(diào)度電話、遠(yuǎn)動(dòng)信息、配電自動(dòng)化、調(diào)度繼電保護(hù)信息等。

  2.3.5用電領(lǐng)域在用電領(lǐng)域,由于用電環(huán)節(jié)直接接入客戶端,與用戶用電舒適度密切相關(guān),通信技術(shù)的使用主要體現(xiàn)在智能用電信息采集和智能小區(qū)用電等方面。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)展規(guī)劃,要實(shí)現(xiàn)電力客戶用電信息采集的“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”,結(jié)合最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能量測(cè)技術(shù)、高速通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)用電環(huán)節(jié)的智能化。智能用電采集系統(tǒng)使用智能電能表完成對(duì)用電信息的實(shí)時(shí)采集與更新,結(jié)合高速通信技術(shù)上送電網(wǎng)企業(yè),為階梯電價(jià)制定、營(yíng)銷策略選擇提供支撐,提升電網(wǎng)企業(yè)的線損分析水平,方便電網(wǎng)的電費(fèi)統(tǒng)計(jì)、稅費(fèi)征繳、與電力用戶的雙向互動(dòng)。智能小區(qū)是未來(lái)智能電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)之一,智能小區(qū)支持新能源接入、電動(dòng)汽車充電,還能夠?qū)崿F(xiàn)電力用戶與電網(wǎng)的雙向互動(dòng),參與電力營(yíng)銷策略制定,電力用戶還能夠主動(dòng)參與電能的使用,根據(jù)浮動(dòng)電價(jià)來(lái)自主選擇削峰降耗,實(shí)現(xiàn)“分時(shí)電價(jià)、階梯電價(jià)、全面預(yù)付費(fèi)”的構(gòu)想。


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