南方電網(wǎng)未來電力通信系統(tǒng)發(fā)展及應(yīng)用分析

公網(wǎng)通信在南方電網(wǎng)的應(yīng)用主要在應(yīng)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(yīng)急通信中通過租用光纖、電路資源作為電網(wǎng)實(shí)時控制業(yè)務(wù)的備用通道;通過租用電路資源實(shí)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(fù)控、低壓集抄等通信問題;以及實(shí)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(shù)服務(wù)，目前使用中還存在網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、需求及故障處理滯后等一些技術(shù)和管理方面的問題。

3、 電力通信業(yè)務(wù)發(fā)展及其對通信的新需求

3.1 電力運(yùn)行業(yè)務(wù)的發(fā)展

綠色環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今世界的一大主題。綠色電網(wǎng)體現(xiàn)在更多的應(yīng)用可再生能源、電網(wǎng)設(shè)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(yuǎn)距離輸電和智能電網(wǎng)為特征的現(xiàn)代化電網(wǎng)架構(gòu)正體現(xiàn)了這一目標(biāo)。同時，綠色電網(wǎng)的目標(biāo)還呈現(xiàn)出電網(wǎng)技術(shù)的以下發(fā)展趨勢：輸變電設(shè)備的緊湊型、數(shù)字化、無污染、組合化和高可靠性;配、用電設(shè)備智能化、自動化和互動化;電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)維更加注重抗災(zāi)容災(zāi)、遠(yuǎn)程監(jiān)控、狀態(tài)檢修與風(fēng)險(xiǎn)評估;電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行更加注重節(jié)能、自動化和一體化智能調(diào)度;配網(wǎng)運(yùn)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(biāo)，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(hù)、安穩(wěn)裝置業(yè)務(wù)提出接口光纖化、統(tǒng)一時間標(biāo)識的新要求。在十二五期間，繼電保護(hù)通信業(yè)務(wù)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(hù)信息系統(tǒng)，應(yīng)能接受站內(nèi)對時系統(tǒng)統(tǒng)一提供同步時鐘信號，其實(shí)時性要求保持與當(dāng)前要求一致，保護(hù)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(hù)和220千伏線路兩套主保護(hù)均采用兩條完全獨(dú)立的通信通道。具有光纖通道的線路，其主保護(hù)優(yōu)先考慮采用光纖電流差動保護(hù);正在開展保護(hù)裝置直接通過光口接入通信通道的研究，預(yù)計(jì)今后設(shè)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(shù)采用復(fù)用2Mb/s光纖通道。實(shí)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(dú)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(shè)備成為變電站通信的發(fā)展方向，逐步取消PCM設(shè)備及低速接口。

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遙信、遙測、遙控?cái)?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(shè)規(guī)劃，預(yù)計(jì)在十二五期間將有72萬個配網(wǎng)站點(diǎn)需要通信支持。配電網(wǎng)設(shè)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(shè)備能夠便于安裝和調(diào)試，減少日常維護(hù)量;又因配電網(wǎng)通信覆蓋面廣，通信設(shè)備必須具有遠(yuǎn)程管理功能。同時，配電網(wǎng)通信設(shè)備大多安裝在室外，自然環(huán)境惡劣，要求設(shè)備具有工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)，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(shù)據(jù)傳輸延時更短，將縮短至毫秒量級;帶寬更高，將達(dá)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?shù)臅r間參數(shù)將成為電網(wǎng)控制業(yè)務(wù)的關(guān)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(wù)、通信設(shè)備失去時間、頻率將無法工作，后果不堪設(shè)想;此外，通信設(shè)備需要在更加苛刻的環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。這些變化對電力通信提出了更加嚴(yán)格的要求。

3.2企業(yè)管理信息類業(yè)務(wù)發(fā)展對通信技術(shù)新需求

隨著南方電網(wǎng)公司信息化進(jìn)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(yīng)用方向發(fā)展。

從南方電網(wǎng)公司近期信息類業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢看，信息化應(yīng)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(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(shí)互聯(lián)的應(yīng)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(wù)按照“統(tǒng)一架構(gòu)、二級中心、多層應(yīng)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(zāi)備中心、異地災(zāi)備中心，各分子公司本部數(shù)據(jù)中心、同城災(zāi)備中心與異地災(zāi)備中心間的數(shù)據(jù)同步復(fù)制，對帶寬要求極高，可達(dá)到1600-4000Mb/s、通信延時在幾毫秒內(nèi)，通信誤碼率為≤10-3，需嚴(yán)格保證通信通道可用，嚴(yán)格保證信息不被惡意截獲和修改。

這類業(yè)務(wù)應(yīng)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(qū)供電局至縣級單位、二級單位、變電站、供電所、營業(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，能滿足從財(cái)務(wù)管理、市場營銷幾兆大量數(shù)據(jù)到災(zāi)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(wù)交互管理決策、電力銷售、生產(chǎn)計(jì)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(yīng)的安全防范措施。這些都對電力通信提出了更加嚴(yán)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(xiàn)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(yīng)可再生能源接入、雙向互動等多元化電網(wǎng)服務(wù)要求，提供安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效的可持續(xù)電力供應(yīng)。電力通信網(wǎng)絡(luò)是智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，通信是地理位置不同地點(diǎn)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(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)，關(guān)鍵要實(shí)現(xiàn)智能調(diào)度和控制，其技術(shù)保證是要有高速、雙向、實(shí)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(luò)—輸配電網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的目標(biāo)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(yīng)該覆蓋到的范圍，并沒有說明這樣的通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該如何能實(shí)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(shí)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(diǎn)。因此，建設(shè)面向21世紀(jì)電網(wǎng)的最大調(diào)整在于發(fā)展廣域互聯(lián)的通信設(shè)施。”