南方電網(wǎng)未來電力通信系統(tǒng)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(nóng)網(wǎng)信息化、配網(wǎng)自動化及營銷自動化以及日常辦公。在應急通信中通過租用光纖、電路資源作為電網(wǎng)實時控制業(yè)務的備用通道;通過租用電路資源實現(xiàn)農(nóng)網(wǎng)信息化;通過租用公網(wǎng)GPRS/CDMA無線通信資源解決配變監(jiān)測、大客戶負控、低壓集抄等通信問題;以及實現(xiàn)辦公互聯(lián)網(wǎng)接入、辦公電話外線、傳真、移動電話等。然而，由于公網(wǎng)通信主要面向社會大眾，還沒有制定專門針對電力企業(yè)工業(yè)化控制和信息安全需要的技術服務，目前使用中還存在網(wǎng)絡不穩(wěn)定、需求及故障處理滯后等一些技術和管理方面的問題。
綠色環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展是當今世界的一大主題。綠色電網(wǎng)體現(xiàn)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(xiàn)代化電網(wǎng)架構正體現(xiàn)了這一目標。同時，綠色電網(wǎng)的目標還呈現(xiàn)出電網(wǎng)技術的以下發(fā)展趨勢：輸變電設備的緊湊型、數(shù)字化、無污染、組合化和高可靠性;配、用電設備智能化、自動化和互動化;電網(wǎng)設備運維更加注重抗災容災、遠程監(jiān)控、狀態(tài)檢修與風險評估;電網(wǎng)調(diào)度運行更加注重節(jié)能、自動化和一體化智能調(diào)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、可再生能源發(fā)電、分布式發(fā)電等技術將得到更大的發(fā)展。
此外，繼電保護、安穩(wěn)裝置業(yè)務提出接口光纖化、統(tǒng)一時間標識的新要求。在十二五期間，繼電保護通信業(yè)務將推廣采用光纖通道，同時要求裝置能通過以太網(wǎng)接入站內(nèi)自動化系統(tǒng)和繼電保護信息系統(tǒng)，應能接受站內(nèi)對時系統(tǒng)統(tǒng)一提供同步時鐘信號，其實時性要求保持與當前要求一致，保護信號的傳輸延時要求在12毫秒以內(nèi);可靠性要求為500千伏線路每套主保護和220千伏線路兩套主保護均采用兩條完全獨立的通信通道。具有光纖通道的線路，其主保護優(yōu)先考慮采用光纖電流差動保護;正在開展保護裝置直接通過光口接入通信通道的研究，預計今后設備間將統(tǒng)一采用2M光接口。
在十二五期間，安穩(wěn)裝置在主站、子站及執(zhí)行站之間通信技術采用復用2Mb/s光纖通道。實時性要求保持與目前要求一致，信號的傳輸延時要求在30毫秒以內(nèi);可靠性要求為每套穩(wěn)控系統(tǒng)采用兩路完全獨立的傳輸通道。
變電站數(shù)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(nèi)通信。變電站內(nèi)部通信物理層逐步向單模光纖發(fā)展，統(tǒng)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)自動化系統(tǒng)遙信、遙測、遙控數(shù)據(jù)要求帶寬很小，但數(shù)量龐大。按照網(wǎng)公司城農(nóng)網(wǎng)建設規(guī)劃，預計在十二五期間將有72萬個配網(wǎng)站點需要通信支持。配電網(wǎng)設備大多安裝在線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(diào)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，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。
這些技術的共同點是：數(shù)據(jù)傳輸延時更短，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)務的路由必須是全程全網(wǎng)的管控，通信傳輸?shù)臅r間參數(shù)將成為電網(wǎng)控制業(yè)務的關鍵參數(shù);覆蓋范圍更廣，將覆蓋至10kV甚至是220/380V電網(wǎng);統(tǒng)一的時間、頻率系統(tǒng)，電網(wǎng)控制業(yè)務、通信設備失去時間、頻率將無法工作，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(wěn)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)管理信息類業(yè)務發(fā)展對通信技術新需求
隨著南方電網(wǎng)公司信息化進程的不斷深入，朝著企業(yè)管理信息類和企業(yè)決策支持類的應用方向發(fā)展。
從南方電網(wǎng)公司近期信息類業(yè)務的發(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)事務處理、企業(yè)級數(shù)據(jù)中心支持的輔助決策、高帶寬下的移動辦公、虛擬與現(xiàn)實互聯(lián)的應用等四個方面。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)務按照“統(tǒng)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(shù)據(jù)中心，地市公司建立綜合數(shù)據(jù)平臺。企業(yè)數(shù)據(jù)中心、同城災備中心、異地災備中心，各分子公司本部數(shù)據(jù)中心、同城災備中心與異地災備中心間的數(shù)據(jù)同步復制，對帶寬要求極高，可達到1600-4000Mb/s、通信延時在幾毫秒內(nèi)，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。
這類業(yè)務應用發(fā)展的共同點是：電力通信覆蓋面更廣，從各級電網(wǎng)公司、地區(qū)供電局至縣級單位、二級單位、變電站、供電所、營業(yè)點等業(yè)務末端都需要保證通信暢順;通信帶寬要求高，能滿足從財務管理、市場營銷幾兆大量數(shù)據(jù)到災備中心幾千兆海量數(shù)據(jù)的傳輸要求;安全性、可靠性要求更高，由于該類業(yè)務交互管理決策、電力銷售、生產(chǎn)計劃等數(shù)據(jù)，對通信通道安全性、可靠性要求極高，一般采用電力通信專網(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(xiàn)代信息通信、控制等先進技術，提升電網(wǎng)的智能化水平，適應可再生能源接入、雙向互動等多元化電網(wǎng)服務要求，提供安全可靠、經(jīng)濟高效的可持續(xù)電力供應。電力通信網(wǎng)絡是智能電網(wǎng)實現(xiàn)的基礎，通信是地理位置不同地點智能化系統(tǒng)之間信息溝通的主要手段，其性能決定了智能化系統(tǒng)的總體性能。實現(xiàn)智能電網(wǎng)，關鍵要實現(xiàn)智能調(diào)度和控制，其技術保證是要有高速、雙向、實時、集成的通信系統(tǒng)。同時通信系統(tǒng)要和電網(wǎng)一樣深入到千家萬戶，才形成兩張緊密聯(lián)系的網(wǎng)絡—輸配電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標和主要特征。
目前大都說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，并沒有說明這樣的通信網(wǎng)絡應該如何能實現(xiàn)。但基本上有以下共識：
“智能電網(wǎng)中的各主體之間需要實現(xiàn)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(tǒng)必須具備“范圍廣”和“數(shù)量大”的特點。因此，建設面向21世紀電網(wǎng)的最大調(diào)整在于發(fā)展廣域互聯(lián)的通信設施。”
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