3yzex60xrhml智能電網(wǎng)-電力通信的機(jī)遇和挑戰(zhàn)(孫毅)

1、3yzex60xrhml智能電網(wǎng)-電力通信的機(jī)遇和挑戰(zhàn)(孫毅).txt精神失常的瘋子不可怕，可怕的是精神正常的瘋子！ 本文由pepgan11貢獻(xiàn) ppt文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。 智能電網(wǎng)-智能電網(wǎng)-電力通信的機(jī)遇和挑戰(zhàn) 華 北 電 力 大 學(xué) 通信技術(shù)研究所 副所長 孫 毅 智能電網(wǎng)電力通信的機(jī)遇和挑戰(zhàn) 智能電網(wǎng) 電力通信的機(jī)遇和挑戰(zhàn) 第一部分: 第一部分:從智能電網(wǎng)的起源看智能電網(wǎng)通信 第二部分: 第二部分:電力系統(tǒng)通信現(xiàn)狀與存在的問題 第三部分:智能電網(wǎng) 第三部分:智能電網(wǎng)電力通信的機(jī)遇和挑戰(zhàn) 2010-12-19 NCEPU 2 第一

2、部分： 第一部分：從智能電網(wǎng)的起源看智能電網(wǎng)通信 2010-12-19 NCEPU 3 1.1 智能電網(wǎng)的起源：美國能源新政 開發(fā)利用 可再生 能源 開采 國內(nèi) 資源 使美國逐步擺脫對石油 和化石燃料的進(jìn)口依賴。 提高 能源的 使用效率 2010-12-19 NCEPU 4 新能源利用的關(guān)鍵問題 儲能蓄能技術(shù) 分布式發(fā)電 把電能作 為主要的 能源終端 消費(fèi)模式 微網(wǎng)技術(shù) 新能源發(fā)電 2010-12-19 NCEPU 5 能源使用效率的問題 能源使用效率問題主要就是電網(wǎng)的效率問題。 特高壓 輸電 負(fù)荷管理 智能化 節(jié)能調(diào)度 線損管理 這些手段綜合在一起，就構(gòu)成了新型電網(wǎng)的主要技術(shù)特性。 2010

3、-12-19 NCEPU 6 1.2 智能電網(wǎng)概念的提出 這種新型電網(wǎng)，是在大量交互式數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上 實(shí)現(xiàn)的精細(xì)化管理、智能化管理的電網(wǎng)，這就 是智能電網(wǎng) 智能電網(wǎng)的基本特征。 智能電網(wǎng) 智能電網(wǎng)貫穿發(fā)電、輸變電、配電、用電全過 程，通過智能電網(wǎng)的建設(shè)，電力系統(tǒng)各領(lǐng)域都 將產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。 發(fā)電 輸變電 配電 用電 2010-12-19 NCEPU 7 智能電網(wǎng)的目標(biāo)和本質(zhì) 智能電網(wǎng)的目標(biāo)：是在現(xiàn)代電網(wǎng)中應(yīng)用信息通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)電能 從電源到用戶的傳輸、分配、管理和控制，以達(dá)到節(jié)約能源和 成本的目標(biāo)。 智能電網(wǎng)的本質(zhì)：就是能源替代和兼容利用。它主要是通過終 端傳感器將用戶之間、用戶和電網(wǎng)公司之間形成即

4、時連接的網(wǎng) 絡(luò)互動，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取的實(shí)時、高速、雙向的效果，整體 性提高電網(wǎng)的綜合效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。 2010-12-19 NCEPU 8 1.3 中國電網(wǎng)的特點(diǎn)：統(tǒng)一、堅強(qiáng)、智能 國外智能電網(wǎng)的特點(diǎn)（歐洲、美國）： 理念：綠色、清潔、環(huán)保、分布式； 形式：配電網(wǎng)（無源-有源），用戶（被動-主動）。 中國的特殊性 負(fù)荷、資源的逆向分布：西電東送。 主要區(qū)別：大風(fēng)電、光伏發(fā)電，遠(yuǎn)距離輸送，以特高壓 骨架為基礎(chǔ)。 2010-12-19 NCEPU 9 國網(wǎng)公司：中國統(tǒng)一堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的特征 1.數(shù)字化：數(shù)字化電網(wǎng)、數(shù)字化電表與數(shù)字化用電設(shè) 備； 2.信息化 市場信息、電網(wǎng)信息、 信息化：

5、2.信息化：市場信息、電網(wǎng)信息、用戶信息與寬帶通 信形成的信息平臺； 信形成的信息平臺； 3.自動化：大電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制(高級智能調(diào)度)，變 3.自動化：大電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制(高級智能調(diào)度) 自動化 電站自動化與用戶用電系統(tǒng)智能控制； 電站自動化與用戶用電系統(tǒng)智能控制； 4.互動化 電網(wǎng)、 互動化： 4.互動化：電網(wǎng)、發(fā)電與用戶以信息為基礎(chǔ)的互動和 決策。 決策。 2010-12-19 NCEPU 10 1.4 智能電網(wǎng)中電力通信的重要性 智能電網(wǎng)建設(shè)關(guān)系到國計民生，關(guān)系到國家能源 戰(zhàn)略，作為支撐智能電網(wǎng)的電力通信專網(wǎng)將實(shí)現(xiàn) 所有電力系統(tǒng)環(huán)節(jié)的全覆蓋，實(shí)現(xiàn)與用戶的雙向 互動。 智能電網(wǎng)中電力通信

6、專網(wǎng)建設(shè)也是一項關(guān)系到國 家安全及能源戰(zhàn)略的一項重大基礎(chǔ)設(shè)施工程。（ 國家戰(zhàn)略高度的基礎(chǔ)性支撐平臺建設(shè)工程，而不 僅僅是企業(yè)行為?。?2010-12-19 NCEPU 11 智能電網(wǎng)中信息通信的重要性 高速、實(shí)時、 高速、實(shí)時、雙向 的信息通信 精細(xì)化、 精細(xì)化、智能化 管理與決策 智能 電網(wǎng) 數(shù)據(jù)采集 與控制 信息通信、智能管理和采集控制構(gòu)成了智能電網(wǎng)不可或缺的三個要素。 信息通信、智能管理和采集控制構(gòu)成了智能電網(wǎng)不可或缺的三個要素。 而高速、實(shí)時、雙向的信息通信是智能電網(wǎng)首先要解決的基本要素。 而高速、實(shí)時、雙向的信息通信是智能電網(wǎng)首先要解決的基本要素。 2010-12-19 NCEPU

7、12 第二部分： 第二部分：電力系統(tǒng)通信現(xiàn)狀與存在的問題 營銷自動化網(wǎng)絡(luò) 生產(chǎn)自動化網(wǎng)絡(luò) MIS/OA/ERP 網(wǎng) 視頻會議網(wǎng) 業(yè) 務(wù) 電話網(wǎng) IP網(wǎng) 網(wǎng) ATM 網(wǎng) 交 換 網(wǎng) 傳 輸 網(wǎng) 光纖/ 光纖/SDH/PDH 部分通道由微波補(bǔ)充實(shí)現(xiàn) 2010-12-19 NCEPU 13 2.1 電力通信的現(xiàn)狀 生產(chǎn)、 生產(chǎn)、調(diào)度通信部門 行政、 行政、信息部門 行政電話 ERP 視頻會議 營銷自動化 電力營銷部門 遠(yuǎn)程抄表 負(fù)荷控制 應(yīng)用業(yè)務(wù) 自動化 Services 繼電保護(hù) 視頻監(jiān)控 網(wǎng)絡(luò) Networks 數(shù)字專線 PSTN PCM:RS232 E&M 無線蜂窩網(wǎng) 無線接入網(wǎng) IP 網(wǎng) 寬

8、帶交換網(wǎng)ATM 寬帶交換網(wǎng)ATM Switching technology 交換技術(shù) 數(shù)據(jù)包交換 電路交換 circuit switching Datagram Virtual circuit 虛電路 Packet switching 分組交換 Transmission channel 傳輸信道 模擬 Analog / 時分復(fù)用和數(shù)字交叉連接 TDM / DXC 230M數(shù)傳電臺 230M數(shù)傳電臺 數(shù)字 Digital / 準(zhǔn)同步和同步數(shù)字系列 PDH / SDH 光纜 微波 衛(wèi)星 頻分復(fù)用 FDM Media 媒體 Cables 電纜 Optic Microwave Satellite 其它

9、 無線 2010-12-19 NCEPU 14 2.2 智能電網(wǎng)對電力通信特殊需求 智能電網(wǎng)中通信平臺不僅僅是通信通道，而是智能電網(wǎng)的一部分，需要與 智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)配合進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃； 電力通信平臺需要開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通用的通信標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備與設(shè)備之間信 息可互通、可互操作； 電力通信網(wǎng)要能夠延伸到相關(guān)發(fā)電、送變電和終端用電設(shè)備等電網(wǎng)末端， 智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取、保護(hù)和控制業(yè)務(wù)都需要有效通信網(wǎng)絡(luò)加以支撐； 電力通信平臺要求保證業(yè)務(wù)可靠性、保密性，能抵御黑客或非法攻擊，私 密性強(qiáng)。 瓶頸：缺乏大容量、雙向、 瓶頸：缺乏大容量、雙向、實(shí)時的通信接入網(wǎng)支持 2010-12-19 NCEPU 15 2.3 電力通

10、信中急需解決的問題 (一)配電通信網(wǎng)的建設(shè)問題 智能電網(wǎng)中的大部分工作在配電網(wǎng)上完成； 隨著智能電網(wǎng)研究與建設(shè)，配電通信網(wǎng)的建 設(shè)顯得越來越重要。 建設(shè)一個電力專用配電通信網(wǎng)絡(luò)？ TV 開關(guān) FTU 城區(qū)配網(wǎng)上無合適的通信方式 2010-12-19 NCEPU 16 (二)雪災(zāi)與地震后的思考 人類社會已經(jīng)進(jìn)入高風(fēng)險社會 各種突發(fā)事件隨時可能發(fā)生 應(yīng)把非常態(tài)管理置于常態(tài)管理之中 2010-12-19 NCEPU 17 (二)雪災(zāi)與地震后的思考:應(yīng)急備用通信與后備電源 應(yīng)急與備用通信系統(tǒng)的建設(shè) 應(yīng)該建設(shè)一套基于無線的應(yīng)急與備 用通信系統(tǒng)： 點(diǎn)對點(diǎn)微波+點(diǎn)對多點(diǎn)無線接入 （寬帶多媒體集群系統(tǒng)） 寬帶

11、多媒體集群系統(tǒng)） 寬帶多媒體集群系統(tǒng) 后備電源系統(tǒng)建設(shè) 分布式電源+微電網(wǎng)技術(shù) 微通信網(wǎng)：脫網(wǎng)自通與自組網(wǎng)技術(shù) 2010-12-19 NCEPU 18 第三部分：智能電網(wǎng)-電力通信的機(jī)遇和挑戰(zhàn) 第三部分：智能電網(wǎng)-電力通信的機(jī)遇和挑戰(zhàn) - 2010-12-19 NCEPU 19 3.1 智能電網(wǎng)條件下電力通信的機(jī)遇 1.電力通信專業(yè)的發(fā)展機(jī)遇 通信網(wǎng)的規(guī)模和覆蓋范圍不斷擴(kuò)大：涵蓋發(fā)電、輸電 （線路）、配網(wǎng)、用電、調(diào)度、變電6大環(huán)節(jié)的通信 網(wǎng)絡(luò)； 業(yè)務(wù)拓展：電網(wǎng)業(yè)務(wù)、增值服務(wù)？ 2.電力通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇 滿足電網(wǎng)，特別是智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)需求的通信設(shè)備制造 產(chǎn)業(yè)及相關(guān)服務(wù)產(chǎn)業(yè)； 3.提升電力系統(tǒng)通信

12、專業(yè)地位絕佳時機(jī) 兩網(wǎng)的融合，一次網(wǎng)和通信網(wǎng)密不可分，信息通信地 位及其支撐作用更加重要； 2010-12-19 NCEPU 20 智能電網(wǎng)條件下電力通信的機(jī)遇 4.電力通信技術(shù)水平（科研及研制）將大大提升； 5.電力通信科研創(chuàng)新與成果：依托中國智能電網(wǎng)工 程，形成一批具有國際領(lǐng)先水平的科研成果。 2010-12-19 NCEPU 21 3.2 智能電網(wǎng)條件下電力通信面臨的挑戰(zhàn) 抓住根本 自主創(chuàng)新 人力資源的 嚴(yán)重不足 通信網(wǎng)建設(shè) 的若干問題 對公網(wǎng)通信技 術(shù)的行業(yè)化改進(jìn) 2010-12-19 挑戰(zhàn)一：抓住根本、自主創(chuàng)新 抓住根本，不要舍本逐末 智能電網(wǎng)的根本：節(jié)能減排！ 電力通信的根本：保證

13、生產(chǎn)！ 自主創(chuàng)新是國家的基本國策 歷史上任何一次經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展都離不開創(chuàng) 新技術(shù)；以智能電網(wǎng)為代表的能源產(chǎn)業(yè)將是 下一代技術(shù)創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主體。 2010-12-19 23 具體措施 先抓配電網(wǎng)和大用戶，緩抓居民用戶及智能電表 中國的電價對居民用戶不敏感 中國電力市場改革還不深入 中國電力通信還沒有運(yùn)營權(quán) 2010-12-19 NCEPU 24 挑戰(zhàn)二：人力資源的嚴(yán)重不足 通信及相關(guān)專業(yè)人力資源不足的問題日益明顯： 近五年來通信資源及設(shè)備數(shù)量至少翻了兩番； 而通信專業(yè)人員數(shù)量增加得很少； 智能電網(wǎng)的通信接入網(wǎng)建設(shè)無人可用！ 盡快進(jìn)行通信及相關(guān)專業(yè)人力資源的儲備！ 廣東 2010-12-19

14、廣西 云南 貴州 海南 25 挑戰(zhàn)三：通信網(wǎng)建設(shè)的若干問題 1.智能電網(wǎng)的發(fā)展，新業(yè)務(wù)、新模式對通信的新需求； 智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展預(yù)測、業(yè)務(wù)流量預(yù)測分析、相關(guān)業(yè)務(wù)性能保 障技術(shù) 2.智能電網(wǎng)6大環(huán)節(jié)的信息通信保障； 尤其是配電和用電網(wǎng)的通信方式急需解決 3.現(xiàn)有信息、通信網(wǎng)的融合演進(jìn)策略； 現(xiàn)有通信網(wǎng)不是推倒重來，而是如何保護(hù)現(xiàn)有投資，平滑過渡 4.網(wǎng)絡(luò)安全問題（一個更加突出的問題，二次防護(hù)的領(lǐng)域 也需要擴(kuò)展與修訂）； 5.電力通信網(wǎng)的規(guī)劃問題（電源接入點(diǎn)的增加）； 瓶頸：通信接入網(wǎng)（配電通信網(wǎng)）建設(shè)的問題！ 瓶頸：通信接入網(wǎng)（配電通信網(wǎng)）建設(shè)的問題！ 2010-12-19 NCEPU 26 通

15、信接入網(wǎng)的建設(shè)問題 智能電網(wǎng)中電力通信的特點(diǎn)： 缺的不是算法，而是數(shù)據(jù)！ 少的不是終端，而是通道！ 薄弱的不是骨干網(wǎng)，而是 接入網(wǎng)！ 數(shù) 據(jù) 采集控制終端 信息通信通道 智能管理系統(tǒng) 2010-12-19 27 通信接入網(wǎng)技術(shù)的對比選擇 智能電網(wǎng)對通信網(wǎng)要求： 具備雙向性、實(shí)時性、可靠性特征，出于安全 性靠慮理論上應(yīng)是與公網(wǎng)隔離的電力通信專網(wǎng) 具備技術(shù)先進(jìn)性，能夠承載智能電網(wǎng)現(xiàn)有業(yè)務(wù) 和未來擴(kuò)展業(yè)務(wù) 最好具備自主知識產(chǎn)權(quán)，可具有面向智能電網(wǎng) 業(yè)務(wù)的定制開發(fā)和業(yè)務(wù)升級能力 智能電網(wǎng)中通信接入網(wǎng)技術(shù)的對比選擇 公網(wǎng)與專網(wǎng)：專網(wǎng)！ 寬帶網(wǎng)與窄帶網(wǎng)：寬帶網(wǎng)！ 光纖網(wǎng)還是寬帶無線接入網(wǎng) ： OPPC+E

16、PON .vs. BWA？ 2010-12-19 28 無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn) 移 動 性 14.4kbps 1995 144kbps 2000 384kbps 2005 50Mbps 2010+ 3G 3G LTE/AIE） （LTE/AIE） 100Mbps 泛在 IMTIMT-advanced 異構(gòu) 4G 網(wǎng)絡(luò) 高速 2G （Digital） Digital） IS95/CDMA2000-1x/GSM IS95/CDMA2000- 1G （Analog） Analog） AMPS ETACS JTACS NMT 3G （IMT2000） IMT2000） CDMA2000 EVDO TD

17、TD-SCDMA/HSPA WCDMA/HSPA SCDMA WiMAX 802.16d 2.4GHz 5.8GHz WLAN PAN SCDMA 寬帶無線 WiMAX 802.16e 高速 WLAN RFID 802.11a/g/b Bluetooth 數(shù)據(jù)速率 WPAN ZigBee MANet 中速 低速 2010-12-19 NCEPU 29 電力寬帶無線接入解決方案 Internet PBX IPPBX PRI 傳 感 RTU 器 BS IP IP BS MEM PCMCIA PDA OA ERP MIS CPE 2010-12-19 NCEPU 30 配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的應(yīng)用情況 FT

18、U 負(fù)控開關(guān) 電臺 負(fù)控開關(guān) 臺區(qū)電表 負(fù)荷管理終端 DTU 配電自動化終端 TTU 居民電表 GPRS Modem 居民電表 居民電表 遠(yuǎn)程集中抄表終端 暫無合適的通信方式 公網(wǎng)GPRS通道 移動通信機(jī)房 終端 230M電臺無線信道 230M電臺主站 電力通信塔 RS232 專線 DDN/ASDL/ISDN 移動通信基站 信道 主站 系統(tǒng) LAN 前置機(jī) 前置機(jī) 負(fù)控 工作站 配變監(jiān)控 工作站 服務(wù)器 其它 工作站 2010-12-19 NCEPU 31 無線寬帶專用通信網(wǎng)：一次性解決配電網(wǎng)通信問題 FTU 負(fù)控開關(guān) 負(fù)控開關(guān) 臺區(qū)電表 負(fù)荷管理終端 DTU 配電自動化終端 MEM 160

19、TTU 居民電表 居民電表 遠(yuǎn)程集中抄表終端 MEM 160 居民電表 MEM 160 終端 電力通信塔 電力通信塔 McWiLL基站 McWiLL基站 電力通信塔 McWiLL基站 信道 主站 系統(tǒng) 負(fù)控 工作站 配變監(jiān)控 工作站 SAC及 網(wǎng)管服務(wù)器 其它 工作站 LAN 2010-12-19 NCEPU 32 無線頻率資源 數(shù)字蜂窩GSM： 數(shù)字蜂窩IS-95： WiMax: 模擬集群 數(shù)字集群： 890-915/935-960MHz 824-849/869-894MHz 暫無可用的頻率資源 350MHz（公安系統(tǒng)專用） 806-821/851-866MHz 數(shù)字蜂窩DCS-1800：1

20、710-1785/1805-1880MHz 寬帶無線接入SCDMA：1785-1805MHz 數(shù)傳電臺：頻譜范圍223.525231.650MHz；信道 帶寬 25KHz；15個全雙工信道，10個半雙工信道 2010-12-19 NCEPU 33 無線頻率資源的申請 附：國內(nèi)頻率使用情況 補(bǔ)充 FDD SCDMA 1.785 1.755 1.785 1.805 1.785 GSM1800 1.711.71-1.755 GSM1800 1.8051.805-1.850 補(bǔ)充 FDD 1.85 1.85 1.88 TDD 1.88 1.88 1.92 FDD 1.92 1.921.98 2.112

21、.17 2.11 TDD 2.01 2.01 2.025 補(bǔ)充 2.3 2.32.4MSS Future usage Future usage Future usage Future usage 1.7G Current usage Current usage Current usage Current usage 2010-12-19 1.8G Microwave communication 1.71.7-1.9G CDMA 1.8651.865-1.88 1.9G DECT&PHS CDMA 1.9-1.92 1.945-1.96 1.91.945- 2G microwave 1.91.9

22、-2.3G FDD wireless access 1.881.88-1.9 FDD wireless access 1.961.96-1.98 NCEPU 34 挑戰(zhàn)四：對現(xiàn)有公網(wǎng)通信技術(shù)的行業(yè)化改進(jìn) 智能電網(wǎng)對通信技術(shù)提出了區(qū)別于公眾通信網(wǎng)的 特殊要求： 數(shù)據(jù)量要求； 上下行傳輸速率的不同要求； 針對不同業(yè)務(wù)的不同技術(shù)要求； 實(shí)時性要求； 環(huán)境適應(yīng)性要求； 網(wǎng)絡(luò)管理要求； 網(wǎng)絡(luò)安全性要求； 應(yīng)急通信要求； 對電力業(yè)務(wù)終端的要求。 2010-12-19 35 智能電網(wǎng)條件下配電網(wǎng)通信的特點(diǎn) 以數(shù)據(jù)通信為主 不同的業(yè)務(wù)有不同的特點(diǎn)和需求： 線損管理（變電臺區(qū)考核）：數(shù)據(jù)量適中，實(shí)時性要求不高。

23、 用戶智能電表遠(yuǎn)程雙向通信：數(shù)據(jù)量適中，實(shí)時性要求適中。 分布式電源與儲能設(shè)備的接入控制與管理：實(shí)時性高、可靠性高。 大用戶負(fù)荷管理與控制：實(shí)時性高，可靠性高，廣播、組播。 配電網(wǎng)自動化與智能調(diào)度：實(shí)時性高，可靠性高，廣播、組播。 2010-12-19 NCEPU 36 不同業(yè)務(wù)對通信的不同需求 不同業(yè)務(wù)走不同的信道？ 信息安全角度考慮 實(shí)時性與組播需求：寬帶數(shù)據(jù)集群通信？ 分布式電源與儲能設(shè)備的接入控制與 管理 負(fù)荷管理與控制 配電網(wǎng)自動化與智能調(diào)度 2010-12-19 NCEPU 37 針對其它需求的改進(jìn) 環(huán)境適應(yīng)性要求 從民用級到工業(yè)級 網(wǎng)絡(luò)管理要求 把智能電網(wǎng)終端作為網(wǎng)元級管理單元

24、信息安全需求 加密與鑒權(quán)技術(shù)在接入網(wǎng)中的應(yīng)用 應(yīng)急通信要求 寬帶無線接入：從蜂窩網(wǎng)到自組網(wǎng)的演進(jìn) 對電力業(yè)務(wù)終端的要求 “電力業(yè)務(wù)終端+通信模塊”需要改進(jìn) 擴(kuò)展通信模塊功能使之成為電力終端 含通信模塊的業(yè)務(wù)終端含計量模塊的智能終端？ 2010-12-19 NCEPU 38 對通信廠商的建議 當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化時，能夠生存下來的物種未 必是最強(qiáng)大的物種，而是能適應(yīng)環(huán)境的物種。 誰能盡快解決智能電網(wǎng)通信接入的若干問題， 誰就能在智能電網(wǎng)建設(shè)中搶占先機(jī)。 2010-12-19 NCEPU 39 智能電網(wǎng)：電力通信發(fā)展的新契機(jī) 2010-12-19 NCEPU 40 1本文由pepgan11貢獻(xiàn) ppt文

25、檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。 智能電網(wǎng)-智能電網(wǎng)-電力通信的機(jī)遇和挑戰(zhàn) 華 北 電 力 大 學(xué) 通信技術(shù)研究所 副所長 孫 毅 智能電網(wǎng)電力通信的機(jī)遇和挑戰(zhàn) 智能電網(wǎng) 電力通信的機(jī)遇和挑戰(zhàn) 第一部分: 第一部分:從智能電網(wǎng)的起源看智能電網(wǎng)通信 第二部分: 第二部分:電力系統(tǒng)通信現(xiàn)狀與存在的問題 第三部分:智能電網(wǎng) 第三部分:智能電網(wǎng)電力通信的機(jī)遇和挑戰(zhàn) 2010-12-19 NCEPU 2 第一部分： 第一部分：從智能電網(wǎng)的起源看智能電網(wǎng)通信 2010-12-19 NCEPU 3 1.1 智能電網(wǎng)的起源：美國能源新政 開發(fā)利用 可再生 能源 開采

26、 國內(nèi) 資源 使美國逐步擺脫對石油 和化石燃料的進(jìn)口依賴。 提高 能源的 使用效率 2010-12-19 NCEPU 4 新能源利用的關(guān)鍵問題 儲能蓄能技術(shù) 分布式發(fā)電 把電能作 為主要的 能源終端 消費(fèi)模式 微網(wǎng)技術(shù) 新能源發(fā)電 2010-12-19 NCEPU 5 能源使用效率的問題 能源使用效率問題主要就是電網(wǎng)的效率問題。 特高壓 輸電 負(fù)荷管理 智能化 節(jié)能調(diào)度 線損管理 這些手段綜合在一起，就構(gòu)成了新型電網(wǎng)的主要技術(shù)特性。 2010-12-19 NCEPU 6 1.2 智能電網(wǎng)概念的提出 這種新型電網(wǎng)，是在大量交互式數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上 實(shí)現(xiàn)的精細(xì)化管理、智能化管理的電網(wǎng)，這就 是智能電網(wǎng)

27、智能電網(wǎng)的基本特征。 智能電網(wǎng) 智能電網(wǎng)貫穿發(fā)電、輸變電、配電、用電全過 程，通過智能電網(wǎng)的建設(shè)，電力系統(tǒng)各領(lǐng)域都 將產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。 發(fā)電 輸變電 配電 用電 2010-12-19 NCEPU 7 智能電網(wǎng)的目標(biāo)和本質(zhì) 智能電網(wǎng)的目標(biāo)：是在現(xiàn)代電網(wǎng)中應(yīng)用信息通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)電能 從電源到用戶的傳輸、分配、管理和控制，以達(dá)到節(jié)約能源和 成本的目標(biāo)。 智能電網(wǎng)的本質(zhì)：就是能源替代和兼容利用。它主要是通過終 端傳感器將用戶之間、用戶和電網(wǎng)公司之間形成即時連接的網(wǎng) 絡(luò)互動，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取的實(shí)時、高速、雙向的效果，整體 性提高電網(wǎng)的綜合效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。 2010-12-19 NCEPU 8 1.

28、3 中國電網(wǎng)的特點(diǎn)：統(tǒng)一、堅強(qiáng)、智能 國外智能電網(wǎng)的特點(diǎn)（歐洲、美國）： 理念：綠色、清潔、環(huán)保、分布式； 形式：配電網(wǎng)（無源-有源），用戶（被動-主動）。 中國的特殊性 負(fù)荷、資源的逆向分布：西電東送。 主要區(qū)別：大風(fēng)電、光伏發(fā)電，遠(yuǎn)距離輸送，以特高壓 骨架為基礎(chǔ)。 2010-12-19 NCEPU 9 國網(wǎng)公司：中國統(tǒng)一堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的特征 1.數(shù)字化：數(shù)字化電網(wǎng)、數(shù)字化電表與數(shù)字化用電設(shè) 備； 2.信息化 市場信息、電網(wǎng)信息、 信息化： 2.信息化：市場信息、電網(wǎng)信息、用戶信息與寬帶通 信形成的信息平臺； 信形成的信息平臺； 3.自動化：大電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制(高級智能調(diào)度)，變 3.自動化：

29、大電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制(高級智能調(diào)度) 自動化 電站自動化與用戶用電系統(tǒng)智能控制； 電站自動化與用戶用電系統(tǒng)智能控制； 4.互動化 電網(wǎng)、 互動化： 4.互動化：電網(wǎng)、發(fā)電與用戶以信息為基礎(chǔ)的互動和 決策。 決策。 2010-12-19 NCEPU 10 1.4 智能電網(wǎng)中電力通信的重要性 智能電網(wǎng)建設(shè)關(guān)系到國計民生，關(guān)系到國家能源 戰(zhàn)略，作為支撐智能電網(wǎng)的電力通信專網(wǎng)將實(shí)現(xiàn) 所有電力系統(tǒng)環(huán)節(jié)的全覆蓋，實(shí)現(xiàn)與用戶的雙向 互動。 智能電網(wǎng)中電力通信專網(wǎng)建設(shè)也是一項關(guān)系到國 家安全及能源戰(zhàn)略的一項重大基礎(chǔ)設(shè)施工程。（ 國家戰(zhàn)略高度的基礎(chǔ)性支撐平臺建設(shè)工程，而不 僅僅是企業(yè)行為！） 2010-12-19

30、 NCEPU 11 智能電網(wǎng)中信息通信的重要性 高速、實(shí)時、 高速、實(shí)時、雙向 的信息通信 精細(xì)化、 精細(xì)化、智能化 管理與決策 智能 電網(wǎng) 數(shù)據(jù)采集 與控制 信息通信、智能管理和采集控制構(gòu)成了智能電網(wǎng)不可或缺的三個要素。 信息通信、智能管理和采集控制構(gòu)成了智能電網(wǎng)不可或缺的三個要素。 而高速、實(shí)時、雙向的信息通信是智能電網(wǎng)首先要解決的基本要素。 而高速、實(shí)時、雙向的信息通信是智能電網(wǎng)首先要解決的基本要素。 2010-12-19 NCEPU 12 第二部分： 第二部分：電力系統(tǒng)通信現(xiàn)狀與存在的問題 營銷自動化網(wǎng)絡(luò) 生產(chǎn)自動化網(wǎng)絡(luò) MIS/OA/ERP 網(wǎng) 視頻會議網(wǎng) 業(yè) 務(wù) 電話網(wǎng) IP網(wǎng) 網(wǎng)

31、 ATM 網(wǎng) 交 換 網(wǎng) 傳 輸 網(wǎng) 光纖/ 光纖/SDH/PDH 部分通道由微波補(bǔ)充實(shí)現(xiàn) 2010-12-19 NCEPU 13 2.1 電力通信的現(xiàn)狀 生產(chǎn)、 生產(chǎn)、調(diào)度通信部門 行政、 行政、信息部門 行政電話 ERP 視頻會議 營銷自動化 電力營銷部門 遠(yuǎn)程抄表 負(fù)荷控制 應(yīng)用業(yè)務(wù) 自動化 Services 繼電保護(hù) 視頻監(jiān)控 網(wǎng)絡(luò) Networks 數(shù)字專線 PSTN PCM:RS232 E&M 無線蜂窩網(wǎng) 無線接入網(wǎng) IP 網(wǎng) 寬帶交換網(wǎng)ATM 寬帶交換網(wǎng)ATM Switching technology 交換技術(shù) 數(shù)據(jù)包交換 電路交換 circuit switching Datag

32、ram Virtual circuit 虛電路 Packet switching 分組交換 Transmission channel 傳輸信道 模擬 Analog / 時分復(fù)用和數(shù)字交叉連接 TDM / DXC 230M數(shù)傳電臺 230M數(shù)傳電臺 數(shù)字 Digital / 準(zhǔn)同步和同步數(shù)字系列 PDH / SDH 光纜 微波 衛(wèi)星 頻分復(fù)用 FDM Media 媒體 Cables 電纜 Optic Microwave Satellite 其它 無線 2010-12-19 NCEPU 14 2.2 智能電網(wǎng)對電力通信特殊需求 智能電網(wǎng)中通信平臺不僅僅是通信通道，而是智能電網(wǎng)的一部分，需要與 智能

33、電網(wǎng)業(yè)務(wù)配合進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃； 電力通信平臺需要開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通用的通信標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備與設(shè)備之間信 息可互通、可互操作； 電力通信網(wǎng)要能夠延伸到相關(guān)發(fā)電、送變電和終端用電設(shè)備等電網(wǎng)末端， 智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)獲取、保護(hù)和控制業(yè)務(wù)都需要有效通信網(wǎng)絡(luò)加以支撐； 電力通信平臺要求保證業(yè)務(wù)可靠性、保密性，能抵御黑客或非法攻擊，私 密性強(qiáng)。 瓶頸：缺乏大容量、雙向、 瓶頸：缺乏大容量、雙向、實(shí)時的通信接入網(wǎng)支持 2010-12-19 NCEPU 15 2.3 電力通信中急需解決的問題 (一)配電通信網(wǎng)的建設(shè)問題 智能電網(wǎng)中的大部分工作在配電網(wǎng)上完成； 隨著智能電網(wǎng)研究與建設(shè)，配電通信網(wǎng)的建 設(shè)顯得越來越重要。 建設(shè)一

34、個電力專用配電通信網(wǎng)絡(luò)？ TV 開關(guān) FTU 城區(qū)配網(wǎng)上無合適的通信方式 2010-12-19 NCEPU 16 (二)雪災(zāi)與地震后的思考 人類社會已經(jīng)進(jìn)入高風(fēng)險社會 各種突發(fā)事件隨時可能發(fā)生 應(yīng)把非常態(tài)管理置于常態(tài)管理之中 2010-12-19 NCEPU 17 (二)雪災(zāi)與地震后的思考:應(yīng)急備用通信與后備電源 應(yīng)急與備用通信系統(tǒng)的建設(shè) 應(yīng)該建設(shè)一套基于無線的應(yīng)急與備 用通信系統(tǒng)： 點(diǎn)對點(diǎn)微波+點(diǎn)對多點(diǎn)無線接入 （寬帶多媒體集群系統(tǒng)） 寬帶多媒體集群系統(tǒng)） 寬帶多媒體集群系統(tǒng) 后備電源系統(tǒng)建設(shè) 分布式電源+微電網(wǎng)技術(shù) 微通信網(wǎng)：脫網(wǎng)自通與自組網(wǎng)技術(shù) 2010-12-19 NCEPU 18 第

35、三部分：智能電網(wǎng)-電力通信的機(jī)遇和挑戰(zhàn) 第三部分：智能電網(wǎng)-電力通信的機(jī)遇和挑戰(zhàn) - 2010-12-19 NCEPU 19 3.1 智能電網(wǎng)條件下電力通信的機(jī)遇 1.電力通信專業(yè)的發(fā)展機(jī)遇 通信網(wǎng)的規(guī)模和覆蓋范圍不斷擴(kuò)大：涵蓋發(fā)電、輸電 （線路）、配網(wǎng)、用電、調(diào)度、變電6大環(huán)節(jié)的通信 網(wǎng)絡(luò)； 業(yè)務(wù)拓展：電網(wǎng)業(yè)務(wù)、增值服務(wù)？ 2.電力通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇 滿足電網(wǎng)，特別是智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)需求的通信設(shè)備制造 產(chǎn)業(yè)及相關(guān)服務(wù)產(chǎn)業(yè)； 3.提升電力系統(tǒng)通信專業(yè)地位絕佳時機(jī) 兩網(wǎng)的融合，一次網(wǎng)和通信網(wǎng)密不可分，信息通信地 位及其支撐作用更加重要； 2010-12-19 NCEPU 20 智能電網(wǎng)條件下電力通信

36、的機(jī)遇 4.電力通信技術(shù)水平（科研及研制）將大大提升； 5.電力通信科研創(chuàng)新與成果：依托中國智能電網(wǎng)工 程，形成一批具有國際領(lǐng)先水平的科研成果。 2010-12-19 NCEPU 21 3.2 智能電網(wǎng)條件下電力通信面臨的挑戰(zhàn) 抓住根本 自主創(chuàng)新 人力資源的 嚴(yán)重不足 通信網(wǎng)建設(shè) 的若干問題 對公網(wǎng)通信技 術(shù)的行業(yè)化改進(jìn) 2010-12-19 挑戰(zhàn)一：抓住根本、自主創(chuàng)新 抓住根本，不要舍本逐末 智能電網(wǎng)的根本：節(jié)能減排！ 電力通信的根本：保證生產(chǎn)！ 自主創(chuàng)新是國家的基本國策 歷史上任何一次經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展都離不開創(chuàng) 新技術(shù)；以智能電網(wǎng)為代表的能源產(chǎn)業(yè)將是 下一代技術(shù)創(chuàng)新與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主體。 201

37、0-12-19 23 具體措施 先抓配電網(wǎng)和大用戶，緩抓居民用戶及智能電表 中國的電價對居民用戶不敏感 中國電力市場改革還不深入 中國電力通信還沒有運(yùn)營權(quán) 2010-12-19 NCEPU 24 挑戰(zhàn)二：人力資源的嚴(yán)重不足 通信及相關(guān)專業(yè)人力資源不足的問題日益明顯： 近五年來通信資源及設(shè)備數(shù)量至少翻了兩番； 而通信專業(yè)人員數(shù)量增加得很少； 智能電網(wǎng)的通信接入網(wǎng)建設(shè)無人可用！ 盡快進(jìn)行通信及相關(guān)專業(yè)人力資源的儲備！ 廣東 2010-12-19 廣西 云南 貴州 海南 25 挑戰(zhàn)三：通信網(wǎng)建設(shè)的若干問題 1.智能電網(wǎng)的發(fā)展，新業(yè)務(wù)、新模式對通信的新需求； 智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展預(yù)測、業(yè)務(wù)流量預(yù)測分析、相

38、關(guān)業(yè)務(wù)性能保 障技術(shù) 2.智能電網(wǎng)6大環(huán)節(jié)的信息通信保障； 尤其是配電和用電網(wǎng)的通信方式急需解決 3.現(xiàn)有信息、通信網(wǎng)的融合演進(jìn)策略； 現(xiàn)有通信網(wǎng)不是推倒重來，而是如何保護(hù)現(xiàn)有投資，平滑過渡 4.網(wǎng)絡(luò)安全問題（一個更加突出的問題，二次防護(hù)的領(lǐng)域 也需要擴(kuò)展與修訂）； 5.電力通信網(wǎng)的規(guī)劃問題（電源接入點(diǎn)的增加）； 瓶頸：通信接入網(wǎng)（配電通信網(wǎng)）建設(shè)的問題！ 瓶頸：通信接入網(wǎng)（配電通信網(wǎng)）建設(shè)的問題！ 2010-12-19 NCEPU 26 通信接入網(wǎng)的建設(shè)問題 智能電網(wǎng)中電力通信的特點(diǎn)： 缺的不是算法，而是數(shù)據(jù)！ 少的不是終端，而是通道！ 薄弱的不是骨干網(wǎng)，而是 接入網(wǎng)！ 數(shù) 據(jù) 采集控制終端

39、 信息通信通道 智能管理系統(tǒng) 2010-12-19 27 通信接入網(wǎng)技術(shù)的對比選擇 智能電網(wǎng)對通信網(wǎng)要求： 具備雙向性、實(shí)時性、可靠性特征，出于安全 性靠慮理論上應(yīng)是與公網(wǎng)隔離的電力通信專網(wǎng) 具備技術(shù)先進(jìn)性，能夠承載智能電網(wǎng)現(xiàn)有業(yè)務(wù) 和未來擴(kuò)展業(yè)務(wù) 最好具備自主知識產(chǎn)權(quán)，可具有面向智能電網(wǎng) 業(yè)務(wù)的定制開發(fā)和業(yè)務(wù)升級能力 智能電網(wǎng)中通信接入網(wǎng)技術(shù)的對比選擇 公網(wǎng)與專網(wǎng)：專網(wǎng)！ 寬帶網(wǎng)與窄帶網(wǎng)：寬帶網(wǎng)！ 光纖網(wǎng)還是寬帶無線接入網(wǎng) ： OPPC+EPON .vs. BWA？ 2010-12-19 28 無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn) 移 動 性 14.4kbps 1995 144kbps 2000 384k

40、bps 2005 50Mbps 2010+ 3G 3G LTE/AIE） （LTE/AIE） 100Mbps 泛在 IMTIMT-advanced 異構(gòu) 4G 網(wǎng)絡(luò) 高速 2G （Digital） Digital） IS95/CDMA2000-1x/GSM IS95/CDMA2000- 1G （Analog） Analog） AMPS ETACS JTACS NMT 3G （IMT2000） IMT2000） CDMA2000 EVDO TDTD-SCDMA/HSPA WCDMA/HSPA SCDMA WiMAX 802.16d 2.4GHz 5.8GHz WLAN PAN SCDMA 寬帶無

41、線 WiMAX 802.16e 高速 WLAN RFID 802.11a/g/b Bluetooth 數(shù)據(jù)速率 WPAN ZigBee MANet 中速 低速 2010-12-19 NCEPU 29 電力寬帶無線接入解決方案 Internet PBX IPPBX PRI 傳 感 RTU 器 BS IP IP BS MEM PCMCIA PDA OA ERP MIS CPE 2010-12-19 NCEPU 30 配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的應(yīng)用情況 FTU 負(fù)控開關(guān) 電臺 負(fù)控開關(guān) 臺區(qū)電表 負(fù)荷管理終端 DTU 配電自動化終端 TTU 居民電表 GPRS Modem 居民電表 居民電表 遠(yuǎn)程集中抄表終端

42、 暫無合適的通信方式 公網(wǎng)GPRS通道 移動通信機(jī)房 終端 230M電臺無線信道 230M電臺主站 電力通信塔 RS232 專線 DDN/ASDL/ISDN 移動通信基站 信道 主站 系統(tǒng) LAN 前置機(jī) 前置機(jī) 負(fù)控 工作站 配變監(jiān)控 工作站 服務(wù)器 其它 工作站 2010-12-19 NCEPU 31 無線寬帶專用通信網(wǎng)：一次性解決配電網(wǎng)通信問題 FTU 負(fù)控開關(guān) 負(fù)控開關(guān) 臺區(qū)電表 負(fù)荷管理終端 DTU 配電自動化終端 MEM 160 TTU 居民電表 居民電表 遠(yuǎn)程集中抄表終端 MEM 160 居民電表 MEM 160 終端 電力通信塔 電力通信塔 McWiLL基站 McWiLL基站 電力通信塔 McWiLL基站 信道 主站 系統(tǒng) 負(fù)控 工作站 配變監(jiān)控 工作站 SAC及 網(wǎng)管服務(wù)器 其它 工作站 LAN 2010-12-19 NCEPU 32 無線頻率資源 數(shù)字蜂窩GSM： 數(shù)字蜂窩IS-95： WiMax: 模擬集群 數(shù)字集群： 890-915/935-960MHz 824-849/869-894MHz 暫無可用的頻率資源 350MHz（公安系統(tǒng)專用） 806-821/851-866MHz 數(shù)字蜂窩DCS-1800：1710-1785/1805-1880MHz 寬帶無線接入SCDMA：1785-1805MHz 數(shù)傳電臺