南方電網(wǎng)未來(lái)電力通信系統發(fā)展及應用分析
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公網(wǎng)通信在南方電網(wǎng)的應用主要在應急通信、農網(wǎng)信息化、配網(wǎng)自動(dòng)化及營(yíng)銷(xiāo)自動(dòng)化以及日常辦公。在應急通信中通過(guò)租用光纖、電路資源作為電網(wǎng)實(shí)時(shí)控制業(yè)務(wù)的備用通道;通過(guò)租用電路資源實(shí)現農網(wǎng)信息化;通過(guò)租用公網(wǎng)GPRS/CDMA無(wú)線(xiàn)通信資源解決配變監測、大客戶(hù)負控、低壓集抄等通信問(wèn)題;以及實(shí)現辦公互聯(lián)網(wǎng)接入、辦公電話(huà)外線(xiàn)、傳真、移動(dòng)電話(huà)等。然而，由于公網(wǎng)通信主要面向社會(huì )大眾，還沒(méi)有制定專(zhuān)門(mén)針對電力企業(yè)工業(yè)化控制和信息安全需要的技術(shù)服務(wù)，目前使用中還存在網(wǎng)絡(luò )不穩定、需求及故障處理滯后等一些技術(shù)和管理方面的問(wèn)題。
3、 電力通信業(yè)務(wù)發(fā)展及其對通信的新需求
綠色環(huán)保與可持續發(fā)展是當今世界的一大主題。綠色電網(wǎng)體現在更多的應用可再生能源、電網(wǎng)設備與環(huán)境和人的和諧、更高的電能質(zhì)量和能源使用效率等方面。以超(特)高壓遠距離輸電和智能電網(wǎng)為特征的現代化電網(wǎng)架構正體現了這一目標。同時(shí)，綠色電網(wǎng)的目標還呈現出電網(wǎng)技術(shù)的以下發(fā)展趨勢：輸變電設備的緊湊型、數字化、無(wú)污染、組合化和高可靠性;配、用電設備智能化、自動(dòng)化和互動(dòng)化;電網(wǎng)設備運維更加注重抗災容災、遠程監控、狀態(tài)檢修與風(fēng)險評估;電網(wǎng)調度運行更加注重節能、自動(dòng)化和一體化智能調度;配網(wǎng)運行更加注重供電可靠性和電能質(zhì)量。圍繞綠色電網(wǎng)的目標，高效儲能、FACTS與定制電力技術(shù)、可再生能源發(fā)電、分布式發(fā)電等技術(shù)將得到更大的發(fā)展。
此外，繼電保護、安穩裝置業(yè)務(wù)提出接口光纖化、統一時(shí)間標識的新要求。在十二五期間，繼電保護通信業(yè)務(wù)將推廣采用光纖通道，同時(shí)要求裝置能通過(guò)以太網(wǎng)接入站內自動(dòng)化系統和繼電保護信息系統，應能接受站內對時(shí)系統統一提供同步時(shí)鐘信號，其實(shí)時(shí)性要求保持與當前要求一致，保護信號的傳輸延時(shí)要求在12毫秒以?xún)?可靠性要求為500千伏線(xiàn)路每套主保護和220千伏線(xiàn)路兩套主保護均采用兩條完全獨立的通信通道。具有光纖通道的線(xiàn)路，其主保護優(yōu)先考慮采用光纖電流差動(dòng)保護;正在開(kāi)展保護裝置直接通過(guò)光口接入通信通道的研究，預計今后設備間將統一采用2M光接口。
在十二五期間，安穩裝置在主站、子站及執行站之間通信技術(shù)采用復用2Mb/s光纖通道。實(shí)時(shí)性要求保持與目前要求一致，信號的傳輸延時(shí)要求在30毫秒以?xún)?可靠性要求為每套穩控系統采用兩路完全獨立的傳輸通道。
變電站數字化、智能化的趨勢可以看出，南方電網(wǎng)電力通信將從站間通信延伸到站內通信。變電站內部通信物理層逐步向單模光纖發(fā)展，統一采用LC接頭;高速、大容量的傳輸設備成為變電站通信的發(fā)展方向，逐步取消PCM設備及低速接口。
配電網(wǎng)自動(dòng)化系統遙信、遙測、遙控數據要求帶寬很小，但數量龐大。按照網(wǎng)公司城農網(wǎng)建設規劃，預計在十二五期間將有72萬(wàn)個(gè)配網(wǎng)站點(diǎn)需要通信支持。配電網(wǎng)設備大多安裝在線(xiàn)路上和配電房掛式柜中，操作空間狹窄，要求配電網(wǎng)通信設備能夠便于安裝和調試，減少日常維護量;又因配電網(wǎng)通信覆蓋面廣，通信設備必須具有遠程管理功能。同時(shí)，配電網(wǎng)通信設備大多安裝在室外，自然環(huán)境惡劣，要求設備具有工業(yè)級標準，能夠承受要求較高的溫度、濕度并具有防雷能力。
這些技術(shù)的共同點(diǎn)是：數據傳輸延時(shí)更短，將縮短至毫秒量級;帶寬更高，將達到幾兆甚至是幾十兆;路徑要可控、通信路由要更可靠，電網(wǎng)控制業(yè)務(wù)的路由必須是全程全網(wǎng)的管控，通信傳輸的時(shí)間參數將成為電網(wǎng)控制業(yè)務(wù)的關(guān)鍵參數;覆蓋范圍更廣，將覆蓋至10kV甚至是220/380V電網(wǎng);統一的時(shí)間、頻率系統，電網(wǎng)控制業(yè)務(wù)、通信設備失去時(shí)間、頻率將無(wú)法工作，后果不堪設想;此外，通信設備需要在更加苛刻的環(huán)境下穩定運行。這些變化對電力通信提出了更加嚴格的要求。
3.2企業(yè)管理信息類(lèi)業(yè)務(wù)發(fā)展對通信技術(shù)新需求
隨著(zhù)南方電網(wǎng)公司信息化進(jìn)程的不斷深入，朝著(zhù)企業(yè)管理信息類(lèi)和企業(yè)決策支持類(lèi)的應用方向發(fā)展。
從南方電網(wǎng)公司近期信息類(lèi)業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢看，信息化應用深入發(fā)展的方向可以概括為：網(wǎng)級集中的業(yè)事務(wù)處理、企業(yè)級數據中心支持的輔助決策、高帶寬下的移動(dòng)辦公、虛擬與現實(shí)互聯(lián)的應用等四個(gè)方面。南方電網(wǎng)企業(yè)管理的發(fā)展方向主要是集中化發(fā)展，即信息業(yè)務(wù)按照“統一架構、二級中心、多層應用”的思想，在南方電網(wǎng)公司總部、各分子公司本部分別建立的數據中心，地市公司建立綜合數據平臺。企業(yè)數據中心、同城災備中心、異地災備中心，各分子公司本部數據中心、同城災備中心與異地災備中心間的數據同步復制，對帶寬要求極高，可達到1600-4000Mb/s、通信延時(shí)在幾毫秒內，通信誤碼率為≤10-3，需嚴格保證通信通道可用，嚴格保證信息不被惡意截獲和修改。
這類(lèi)業(yè)務(wù)應用發(fā)展的共同點(diǎn)是：電力通信覆蓋面更廣，從各級電網(wǎng)公司、地區供電局至縣級單位、二級單位、變電站、供電所、營(yíng)業(yè)點(diǎn)等業(yè)務(wù)末端都需要保證通信暢順;通信帶寬要求高，能滿(mǎn)足從財務(wù)管理、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)幾兆大量數據到災備中心幾千兆海量數據的傳輸要求;安全性、可靠性要求更高，由于該類(lèi)業(yè)務(wù)交互管理決策、電力銷(xiāo)售、生產(chǎn)計劃等數據，對通信通道安全性、可靠性要求極高，一般采用電力通信專(zhuān)網(wǎng)，若采用公網(wǎng)通信則要求有相應的安全防范措施。這些都對電力通信提出了更加嚴格的要求。
4、智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展及其對通信的新需
智能電網(wǎng)的核心理念是利用現代信息通信、控制等先進(jìn)技術(shù)，提升電網(wǎng)的智能化水平，適應可再生能源接入、雙向互動(dòng)等多元化電網(wǎng)服務(wù)要求，提供安全可靠、經(jīng)濟高效的可持續電力供應。電力通信網(wǎng)絡(luò )是智能電網(wǎng)實(shí)現的基礎，通信是地理位置不同地點(diǎn)智能化系統之間信息溝通的主要手段，其性能決定了智能化系統的總體性能。實(shí)現智能電網(wǎng)，關(guān)鍵要實(shí)現智能調度和控制，其技術(shù)保證是要有高速、雙向、實(shí)時(shí)、集成的通信系統。同時(shí)通信系統要和電網(wǎng)一樣深入到千家萬(wàn)戶(hù)，才形成兩張緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò )—輸配電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現智能電網(wǎng)的目標和主要特征。
目前大都說(shuō)明通信對于智能電網(wǎng)的重要性以及通信應該覆蓋到的范圍，并沒(méi)有說(shuō)明這樣的通信網(wǎng)絡(luò )應該如何能實(shí)現。但基本上有以下共識：
“智能電網(wǎng)中的各主體之間需要實(shí)現充分的信息共享、交互，因此，智能電網(wǎng)環(huán)境下的電力通信系統必須具備“范圍廣”和“數量大”的特點(diǎn)。因此，建設面向21世紀電網(wǎng)的最大調整在于發(fā)展廣域互聯(lián)的通信設施。”
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