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智能电网的基础-电力通信网

摘要智能电网的建立是提高我国电网运行、管理效率的有效手段和必然途

径。运用通信新技术的电力通信网络将为智能电网的建设提供支撑和必要保证。

通过对通信新技术应用和数字化变电站研究，对实现我国智能电网所需要的电力

通信技术进行分析。作为电力系统建设的基础设置，实现数字化变电站对于我国

建立坚强智能电网具有非常重大的技术和经济意义。

关键词智能电网；电力通信；数字化变电站

1智能电网概述

随着全球资源环境压力的不断增长，社会对绿色能源、节能减排、可持续发

展提出了更高的要求；同时，电力市场化的不断推进以及用户对电能可靠性及质

量的不断提升，要求未来的电网能够提供安全、可靠、清洁、优质的电力供应，

能够适应多种能源类型发电方式的需要，能够更加适应高度市场化的电力交易的

需要，能够更加适应客户的自主选择需要，进一步提高庞大的电网资产利用效率，

提供更加优质的服务。为此，以美国和欧盟为代表的不同国家和组织不约而同地

提出要建设灵活、清洁、安全、经济、友好的智能电网。我国能源专家武建东也

提出了“互动电网”的概念。智能电网成为未来电网的发展方向。

在智能电网中，不限制于仅使用某方面的技术，而是将基于现代新材料技术、

计算机软硬件技术、自动控制技术、传感器技术、电力电子器件技术、高温超导

技术、信息技术、分布式发电技术以及现代通信技术的综合，为现代电网提供各

种类型先进的测量、监视、保护和控制的电力设备，对传统电网进行升级改造，

构造一个更加经济、安全、可靠、环保的电网。智能电网的实施，是必须采用上

述各种技术来支撑所需要的属性。这些技术不少是在电网中已采用或是正在完善

的技术，这些技术包括如用于提供输电系统稳定的静止无功补偿器（SVC）和可

控串联补偿（TCSC）技术；用于输电系统稳定控制的广域测量系统（WAMS）

中同步相量（PMU）技术；优化配电网络运行的配电自动化系统中的馈线自动

化（FA）技术和自动抄表（AMR）技术；改善配电网电能质量的静止无功补偿

器（SVC/STACOM）和有源滤波器（AF）技术；大型风电场接入电网技术等等。

不断融合多项通信技术，电力通信网络已经从早期的仅支持语音业务的程控

电话网络拓展到可提供话音、数据、图像业务等多业务的综合通信网络系统，具

备了为电力生产、经营提供多种数据业务传输的能力，成为电力生产、经营和管

理的必要保障。随着智能电网的发展，符合电力系统的通信新技术，如ASON、

软交换技术、统一通信、数字化变电站等，必将给与智能电网强有力的支持。本

文仅就电力统一通信和数字化变电站对智能电网的支持进行分析。

2电力通信技术

电力通信作为电力产业不可分割的组成部分，正在扮演着越来越重要的作

用，电力系统通信网络建设主要体现在网络基础的扩充和网络应用的拓展两方

面。目前电力通信网络传输系统容量已经逐渐从早期的155M，622M扩展到现

在2.5G的传输系统，并逐步建设大规模的10G，而网络覆盖也扩展到各个变电

站，营业所。目前山西电力省干SDH电路带宽为10G，并通过DWDM技术实

现32路信号同纤运行，容量和覆盖的扩展为实现多业务的应用提供了可能。一

次电气设备和二次电子装置之间的数字化通信是指利用计算机网络通信技术（如

交换式以太网），实现数据和信息的就地采集和数字化传输。从而不仅简化了现

有变电站自动化系统中错综复杂的电缆接线，而且通过一次设备信息的共享，将

对监视、控制、保护和计量等功能进行优化组合和系统集成。

1）智能光网络。当前光纤通信采用的SDH技术以TDM业务传输和集中网

络管理为主，随着IP数据量的飞速增长，在快速、高效、动态的IP数据特性面

前，传输网络的控制管理能力始终是其发展的软肋，已经满足不了要求。为解决

问题，在光传输组网技术上叠加以IP技术为基础的网络智能化技术，形成具有

智能性的光网络——自动交换光网络，即智能光网络。智能光网络是一种自动交

换传送网，由用户端动态发起业务请求，自动选择路由，并通过信令控制实现业

务连接的建立、拆除。智能光网络以软件为核心的，其优势集中表现在组网应用

的动态、灵活、高效和智能方面。智能光网络可在以下几个方面为电力光网络带

来优点。网络结构变化：从传统的环网发展到MESH网状组网，MESH组网方

式提高网络的生存性，提供多种保护和恢