講稿-通信支撐電網智能化教學內容

講稿-通信支撐電網智能化-1-1.1電力通信的地位電力通信是為電力工業(yè)提供保障的重要基礎設施電力工業(yè)是國民經濟的重要基礎產業(yè)-2-1.2電力通信網架構骨干通信網終端接入網－7－1.3通信系統(tǒng)41.4公司通信網現狀經過多年建設，國網公司骨干通信網基本建成了覆蓋各級電網主網架、滿足電網安全穩(wěn)定運行需要的“三縱四橫”通信傳輸網。光纜總長度近40萬公里，基本覆蓋各級變電站實現了傳輸媒介光纖化，業(yè)務承載網絡化，運行監(jiān)視和管理正在逐步實現信息化和自動化。配網通信系統(tǒng)的建設綜合利用光纖、無線、電力線通信等多種方式，通信網規(guī)模小，覆蓋率低（不到15%）。用戶側通信方面，建設用電信息采集通信系統(tǒng)，在部分城市開展了用戶寬帶接入試點工作，尚未形成具有電力特色的服務模式。51.5技術水平傳輸媒介光纖化。公司主干通信網絡已100％數字化，形成了以光纖通信為主，微波、衛(wèi)星、電力線載波等多種通信技術并存的骨干傳輸網；業(yè)務應用IP化。建成了以IP技術和MPLS技術為主的數據通信網，實現了數據業(yè)務逐步向IP化的過渡；技術體制互補化。因地制宜采用電力線載波、VSAT衛(wèi)星通信技術做為補充。管理信息多媒體化。在通信傳輸平臺上建成了調度交換、行政電話、會議電視等多個業(yè)務系統(tǒng)，為電網生產和企業(yè)管理提供了較為豐富的語音、視頻服務。61.6主要問題電網系統(tǒng)復雜度增加通信網架結構由一次網主導，存在薄弱環(huán)節(jié)，不隨一次的通信網“填平補齊”項目，單獨立項及停電施工困難。近年來公司加快發(fā)展，“十一五”規(guī)劃考慮的通信容量儲備余度消耗很快，部分區(qū)段已經或接近飽和。部分通道重載，承載多條重要線路的保護安控，多年不能安排通信設備停運檢修。配用電環(huán)節(jié)通信能力亟待加強，公共平臺建設和管理機制尚未形成，地市及以下通信專業(yè)化管理力度不夠。優(yōu)化骨干通信網，提高網絡資源利用率；擴充通信系統(tǒng)容量,解決信息傳輸瓶頸問題；建立靈活互動的配用電通信體系，提升配用電通信服務能力；延伸到戶，實現“多網融合”，拓展電網服務范圍，提升資源共享能力。2.1智能電網通信戰(zhàn)略需求2.2智能電網通信新需求發(fā)電、變電、調度環(huán)節(jié)：主要為固定生產場所，現有電力通信網已有較強支撐能力，通信需求主要是量變，只需在現有網絡基礎上繼續(xù)強化、優(yōu)化、完善，重點向低電壓等級變電站、新能源發(fā)電站等擴展延伸；輸電環(huán)節(jié)：設施固定，但線路很長，需支持沿途監(jiān)視、監(jiān)測、遠方控制、作業(yè)聯絡等新要求，提供無線與光纖相結合、固定與移動相結合的新型通信解決方案；配電、用電環(huán)節(jié)：通信需求變化較大，需要對有自動化需求的配電裝置，對集中抄表裝置等實現無縫隙通信覆蓋，需采取無源光網、固定無線、移動無線、PLC等多種方式，結合“電力光纖到戶”戰(zhàn)略，新建通信接入網。2.3通信對智能電網業(yè)務支撐3.1發(fā)電的通信支撐發(fā)電廠通信可分為本地監(jiān)控和外聯通信，支撐發(fā)電廠的運行、控制和管理，強化多種電源支撐能力，提升機網協(xié)調水平，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定，推進資源優(yōu)化配置。支持新能源功率監(jiān)測和接入通過電力光纖傳輸網與太陽能和風電廠建立遠程通信，實現與電力系統(tǒng)的互聯，對電廠新能源進行遠程實時在線的監(jiān)測、信息交流和控制。支撐電廠本地監(jiān)控采用現場總線、工業(yè)以太網、寬帶無線局域網等通信技術，承載火電廠機組、風力發(fā)電廠風機、太陽能光伏電源現場監(jiān)控數據的傳輸和交換，確保機組穩(wěn)定、高效、可靠性運行。支持水庫智能調度水電廠的遠程監(jiān)視與控制，實現水庫智能在線調度和風險分析，提高水能利用率3.2輸電環(huán)節(jié)的通信支撐通過通信的手段將分布在輸電線和電力線走廊上的各種監(jiān)測信息傳送到電力公司，實現集中監(jiān)測的功能，建立覆蓋輸電各專業(yè)共享的網絡化信息平臺，實現線路資產全壽命管理，為線路勘測數字化、設計可視化、移交電子化、運行狀態(tài)化、信息標準化、應用網絡化提供強健的支撐。支持線路綜合防災與安全保障信息體系的建立通過遠程視頻監(jiān)測，將冰凍雨雪、地震等自然災害納入監(jiān)測、分析、預報管理，實現應急現場監(jiān)測、災害預警與應急演練分析，提高綜合防災與安全保障能力支持輸電線路遠程狀態(tài)監(jiān)測通過短距離無線、遠程無線或光纖通信，建立實時在線監(jiān)測系統(tǒng)，實現輸電線路氣象、導線溫度、弧垂、覆冰、風偏、振動、桿塔振動、絕緣子污穢等狀態(tài)監(jiān)測。支撐線路風險評估、故障診斷等應用，支持線路運行狀態(tài)的可控、能控和在控。3.3智能變電站的通信支撐通信系統(tǒng)為變電站自動化系統(tǒng)的各種功能提供信息傳輸與交換的平臺，支撐站內變電設備狀態(tài)的運行監(jiān)控、保護、自動化、計量等業(yè)務；遠程通信支撐變電站的運動、調度、安穩(wěn)保護、遠程視頻監(jiān)視管理等。智能變電站通信要求由于一些操作通過智能代理實現，各種操作的動作時間更快，對變電站通信網的實時性、互操作性、可靠性要求更高。支持智能變電站的信息采集由于更多設備具有自我狀態(tài)監(jiān)測功能，智能變電站通信網的覆蓋范圍將更廣，通信節(jié)點將更多，數據量將更大。站外聯絡通信的寬帶、高速化擴容、增強、優(yōu)化外聯光纖傳輸網，支撐變電站可視化管理、輸電線路遠程監(jiān)視信息、地區(qū)配用電采集信息、調度信息化等會聚信息的轉接、傳輸。站內通信網的光纖化、數字化、網絡化采用具有網絡標準、開放性好、高速率、傳輸容量大的工業(yè)級以太網技術，構建環(huán)形總線或星形交換式雙路由網絡。3.4智能配電的通信支撐以光通信(無源光EPON和工業(yè)以太網)為主干技術，中壓載波、無線專網（光載無線）和無線公網為輔助手段，多種通信技術相結合，形成安全、可靠、多點、實時的智能電網通信信息網絡。實現配電網能量流、信息流、業(yè)務流的雙向運作與高度整合，構建具備集成、互動、自愈、兼容、優(yōu)化等特征的智能配電系統(tǒng)，使配電網網架堅強、網絡智能。支持微電網接入滿足分布式電源、儲能系統(tǒng)接入的信息通信要求，支持智能配電網的運行、實時監(jiān)控和靈活高效管理。支撐配電自動化系統(tǒng)的建設采用多級分布式結構，綜合利用多種通信技術的復合，構建一體化通信平臺，具有統(tǒng)一網管功能，解決配網覆蓋面廣、多點、分散的終端信息采集與監(jiān)控的難題。支持配電網可視化智能監(jiān)視和末端電源質量監(jiān)測構建基于IP技術體制的寬帶、高速網絡，支持包括語音、圖像、視頻等全業(yè)務數據的靈活接入，滿足各種業(yè)務的QoS要求。3.5智能用電的通信支撐合理選擇適用的通信方式，集成應用無源光網絡技術、電力線載波、短距離無線和無線公網技術，構建智能用電通信網絡。實現用電信息的采集、電網與用戶的互動服務。服務三網融合低壓通信接入網中采用光纖復合低壓電纜（OPLC）技術，將電力光纖延伸到戶，為語音、數據、視頻等業(yè)務提供統(tǒng)一通信平臺，服務國家“三網融合”戰(zhàn)略，開展增值服務。支持智能用電小區(qū)建設通過小區(qū)通信網絡建設，全面支持智能用電小區(qū)配電自動化、客戶側分布式電源有序接入、電動汽車充電服務、智能家居與能效監(jiān)控、雙向互動服務等智能化、互動化管理與服務。支持用電信息的全覆蓋、全采集和費控實現對所有電力用戶和關口的全面覆蓋，實現計量裝置在線監(jiān)測和用戶負荷、電量、電壓等重要信息的實時采集，為智能電費結算提供技術基礎，推進雙向互動營銷3.6智能調度的通信支撐電網實時監(jiān)控與預警傳輸EMS、PMU以及繼電保護、安全自動裝置、故障錄波等信息，實現對電網調度一體化的實時監(jiān)控、在線穩(wěn)定分析、安全預警、調度輔助決策。支持智能調度一體化通過電力調度數據網，構建“橫向協(xié)同、縱向貫通”的集成的、集約化調度一體化系統(tǒng)，對電網運行的監(jiān)視、分析、控制、計劃編制、評估和管理等業(yè)務提供技術支持支撐電網調度生產與管理傳輸關口電能量計量、電網負荷等采集信息，發(fā)送調度控制命令，優(yōu)化資源配置，提高電網可靠性和經濟性?；赟DH技術建設繼電保護通道專線，提供高可靠、低時延繼保、安穩(wěn)信號傳輸要求；基于TDM技術構建的SDH/MSTP電力調度數據網，提供電網調度、安穩(wěn)、PMU等電網生產控制業(yè)務。4.1解決方案３.技術發(fā)展趨勢4.1解決方案智能電網的發(fā)、輸、變、配、調過程的控制信息承載在調度數據網，保護、安全穩(wěn)定控制信息等對時延要求嚴格的控制信息采用專用線承載。智能電網的用戶電網信息采用先進的、適用于電力系統(tǒng)用戶網接入特點的、滿足互動要求的通信承載技術。管理、運行維護、營銷等行政部門信息化業(yè)務承載在綜合數據網上，根據軟交換建設的進程，話音等專線業(yè)務逐步有轉移到綜合數據網承載。為滿足網絡向安全、高效、智能等方面的發(fā)展，同時適應未來智能電網及SG-ERP等新增業(yè)務開展的需要，采用新一代的大容量長跨距OTN與智能核心調度ASON技術相結合的方式優(yōu)化改造現有骨干網，是解決當前骨干網傳輸瓶頸和智能化管理的一種有效措施。３.技術發(fā)展趨勢4.2骨干網技術寬帶智能融合機遇.挑戰(zhàn)智能用電通信技術光通信：EPON、GPON、工業(yè)以太網電力線通信：寬帶/窄帶智能家庭通信技術光通信：EPON無線通信：WiFi/Zigbee/433M無線電力線通信：寬帶/窄帶串行通信：工業(yè)總線無線通信：433M/WiFi/Zigbee智能配電通信技術光通信：EPON、GPON、工業(yè)以太網無線通信：GPRS、CDMA電力線通信：寬/窄帶4.3智能配用電通信技術5.1技術發(fā)展趨勢傳輸介質的光纖化，電力特種光纜技術逐步向中低壓配電網延伸，實現從高壓、中壓到低壓的電力特種光纜/光電纜連通。傳輸介質傳輸技術的高速、長距離、寬帶化傳輸技術傳輸網絡網絡平臺的寬廣化、網絡架構的堅強可靠、資源的優(yōu)化整合是電力光纖通信網技術的主要趨勢。5.1技術發(fā)展趨勢（續(xù)）骨干通信繼續(xù)向“高速、大容量、智能化”發(fā)展,傳輸技術趨于全光化,業(yè)務承載IP化，網絡結構彈性化。骨干通信配用電通信向融合、寬帶化發(fā)展,光纖與無線融合、固定與移動融合。配用通信無線通信無線通信技術的寬帶化、網絡化發(fā)展適應了智能電網通信接入、傳輸的需求。電力綜合通信網絡將是集成了通用通信技術和電力特有通信技術構成的綜合通信網絡，并向多網絡、多業(yè)務的融合化發(fā)展。綜合網統(tǒng)一網管整網設備統(tǒng)一網管具備提供第三方廠家二次開發(fā)能力開