智能電網(wǎng)配用電LasMile融合通信解決方案

智能電網(wǎng)配用電LastMile融合解決方案

中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東省電力設(shè)計(jì)研究院

張斌

2015年5月中國(guó)·北京

目錄ONTENTSC政策背景及需求分析1配用電通信現(xiàn)狀2融合解決方案3總結(jié)與展望4

政策背景與需求分析一TitleHereTitleHereTitleHereTitleHere國(guó)家政策：新電改來(lái)了0102030405060701020304050607中發(fā)2015年9號(hào)文：《關(guān)于深化電力體制改革的若干意見(jiàn)》國(guó)家發(fā)改委2015年4月：《關(guān)于貫徹中發(fā)[2015]9號(hào)文件精神加快推進(jìn)輸配電價(jià)改革的通知》國(guó)家發(fā)改委、財(cái)政部2015年4月：《關(guān)于完善電力應(yīng)急機(jī)制做好電力需求側(cè)管理城市綜合試點(diǎn)工作的通知》國(guó)家發(fā)改委2015年5月：《關(guān)于完善跨省跨區(qū)電能交易價(jià)格形成機(jī)制有關(guān)問(wèn)題的通知》國(guó)發(fā)[2015]26號(hào)：《關(guān)于2015年深化經(jīng)濟(jì)體制改革重點(diǎn)工作意見(jiàn)的通知》國(guó)家發(fā)改委2014年8月：《深入推進(jìn)重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新助力高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)健康發(fā)展》國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局2015年3月：《關(guān)于改善電力運(yùn)行調(diào)節(jié)促進(jìn)清潔能源多發(fā)滿(mǎn)發(fā)的指導(dǎo)意見(jiàn)》新電改政策解讀三強(qiáng)化強(qiáng)化政府監(jiān)管一獨(dú)立推進(jìn)交易機(jī)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立，規(guī)范運(yùn)行三放開(kāi)強(qiáng)化電力安全高效運(yùn)行和可靠供應(yīng)強(qiáng)化電力統(tǒng)籌規(guī)劃有序放開(kāi)輸配以外的競(jìng)爭(zhēng)性環(huán)節(jié)電價(jià)有序向社會(huì)資本放開(kāi)配售電業(yè)務(wù)有序放開(kāi)公益性和調(diào)節(jié)性以外的發(fā)用電計(jì)劃市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)環(huán)節(jié)：煤電、核電、部分水電、分布式發(fā)電放開(kāi)的工商業(yè)用戶(hù)第三象限第一象限第四象限第二象限市場(chǎng)化壟斷環(huán)節(jié):直流輸電放開(kāi)的配電網(wǎng)市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)環(huán)節(jié):風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)、部分水電、居民、農(nóng)業(yè)用電、公益性用電、暫未開(kāi)放的工商業(yè)用戶(hù)市場(chǎng)化壟斷環(huán)節(jié):交流輸電主要集中在配用電領(lǐng)域文件中發(fā)2015年9號(hào)文，《關(guān)于深化電力體制改革的若干意見(jiàn)》解讀放松對(duì)競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域管制+加強(qiáng)對(duì)壟斷領(lǐng)域監(jiān)管3+1+3通信網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)第一象限范圍逐步擴(kuò)大高速、實(shí)時(shí)、雙向的通信網(wǎng)絡(luò)是基礎(chǔ)配用電、分布式能源的市場(chǎng)化催生增值業(yè)務(wù)：互聯(lián)網(wǎng)能源電價(jià)套餐服務(wù)能效管理服務(wù)電網(wǎng)優(yōu)化電力體制改革發(fā)電輸電變電配電用電雙向的電能與信息傳輸傳統(tǒng)電網(wǎng)向智能電網(wǎng)的演進(jìn)電力流信息流第二第三象限逐步向第一象限靠攏第四象限剛性不可動(dòng)搖智能電網(wǎng)多樣化的業(yè)務(wù)接入需求帶寬時(shí)延低高高低壓集抄視頻監(jiān)控充電站/樁分布式能源配網(wǎng)自動(dòng)化業(yè)務(wù)配電房柱上開(kāi)關(guān)環(huán)網(wǎng)柜變壓器三遙業(yè)務(wù)一遙、二遙業(yè)務(wù)電力通信網(wǎng)絡(luò)電壓監(jiān)測(cè)計(jì)量自動(dòng)化業(yè)務(wù)負(fù)荷控制配變監(jiān)測(cè)智能電網(wǎng)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)負(fù)荷實(shí)時(shí)監(jiān)控配網(wǎng)自動(dòng)化線(xiàn)路視頻監(jiān)控應(yīng)急集群調(diào)度遠(yuǎn)程抄表階梯電價(jià)用電：更精細(xì)的計(jì)量數(shù)據(jù)采集輸電：更豐富的監(jiān)測(cè)手段ABC配電：更精準(zhǔn)的電力調(diào)度多媒體數(shù)據(jù)傳輸，多業(yè)務(wù)承載低時(shí)延，高安全的數(shù)據(jù)通信并發(fā)的大數(shù)據(jù)量采集和回傳智能電網(wǎng)的新業(yè)務(wù)、新需求主要集中在配用電通信領(lǐng)域，且將呈現(xiàn)出面狀通信的形態(tài)“點(diǎn)””線(xiàn)”狀通信D“面”狀通信

配用電通信現(xiàn)狀二配用電通信網(wǎng)現(xiàn)狀現(xiàn)有配用電通信網(wǎng)缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃，結(jié)構(gòu)混亂。電力線(xiàn)載載波遠(yuǎn)程通信信技術(shù)應(yīng)應(yīng)用現(xiàn)狀狀變電站三遙二遙一遙三遙二遙公變專(zhuān)變專(zhuān)變公變專(zhuān)變集中器電表有線(xiàn)光纜纜無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)網(wǎng)施工困難成本高協(xié)議兼容差可靠性低運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)服務(wù)對(duì)象是人，難以滿(mǎn)足智能電網(wǎng)通信需求，需建立電力專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)。少用戶(hù)高頻度高帶寬低實(shí)時(shí)低可靠多終端低頻度低時(shí)延高安全高可靠運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先連接的是用戶(hù)需求電力專(zhuān)網(wǎng)優(yōu)先承載的是電力業(yè)務(wù)12遠(yuǎn)程通信信過(guò)度依依賴(lài)運(yùn)營(yíng)營(yíng)商公共共網(wǎng)絡(luò)AMI通信方式式現(xiàn)狀場(chǎng)景復(fù)雜部署施工困難多種協(xié)議兼容困難傳統(tǒng)載波干擾嚴(yán)重可靠性低城中村環(huán)環(huán)境惡劣劣，集中中器安裝及RS485線(xiàn)路施工工困難地下室情情況復(fù)雜雜，布線(xiàn)線(xiàn)及微功率無(wú)無(wú)線(xiàn)信號(hào)號(hào)穿透損損耗大傳統(tǒng)窄帶帶載波干干擾嚴(yán)重重，穩(wěn)定性差差，在線(xiàn)線(xiàn)率低集中器電表RS485/RS232PLC微功率無(wú)無(wú)線(xiàn)電表電表寬帶電力力線(xiàn)載波波以其抗抗干擾能能力強(qiáng)，，傳輸帶帶寬高，，而受到到廣泛關(guān)關(guān)注信息孤孤島現(xiàn)現(xiàn)狀變電站站三遙二遙一遙公變專(zhuān)變專(zhuān)變集中器器配網(wǎng)自自動(dòng)化化系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)量自自動(dòng)化化系統(tǒng)統(tǒng)電壓監(jiān)監(jiān)測(cè)系系統(tǒng)調(diào)度部部門(mén)市場(chǎng)部部門(mén)設(shè)備部部門(mén)數(shù)據(jù)利用率低設(shè)備維護(hù)量大重復(fù)采集設(shè)備冗余管理部部門(mén)相相互獨(dú)獨(dú)立電壓監(jiān)測(cè)電房區(qū)區(qū)域融合解決方案三配用電電通信信三層層網(wǎng)絡(luò)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)骨干層層：變電站站作為為骨干干層節(jié)節(jié)點(diǎn)，，利用用主網(wǎng)網(wǎng)光纖纖資源源實(shí)現(xiàn)現(xiàn)成環(huán)環(huán)。接入層層：配電站站點(diǎn)、、環(huán)網(wǎng)網(wǎng)柜、、集中中器作作為接接入層層節(jié)點(diǎn)點(diǎn)，實(shí)實(shí)現(xiàn)上上聯(lián)與與骨干干層節(jié)節(jié)點(diǎn)的的通信信。本地層層：實(shí)現(xiàn)現(xiàn)集抄抄電表表、充充電樁樁、分分布式式新能能源、、柱上上開(kāi)關(guān)關(guān)等業(yè)業(yè)務(wù)終終端接接入集集中器器、環(huán)環(huán)網(wǎng)柜柜。骨干層層發(fā)電廠廠調(diào)度大大樓變電站站變電站站環(huán)網(wǎng)柜柜柱上開(kāi)關(guān)集中器器接入層層本地層層電表充電樁樁分布式式新能能源光纖光纖無(wú)線(xiàn)公公網(wǎng)無(wú)線(xiàn)專(zhuān)專(zhuān)網(wǎng)中壓載載波RS485低壓載載波低功率率無(wú)線(xiàn)線(xiàn)遠(yuǎn)期研究應(yīng)用一體化終端設(shè)備，進(jìn)一步融合計(jì)量和配網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，進(jìn)一步融合終端設(shè)備和通信通道多功能能設(shè)備備一體體化融融合一體化化終端端設(shè)備備：含含配網(wǎng)網(wǎng)、計(jì)計(jì)量等等功能能通信通通道異異構(gòu)融融合單一接接口設(shè)設(shè)備多?；侵悄芑O(shè)備備……PLCRS485無(wú)線(xiàn)鏈路電網(wǎng)管管理控制中中心PLC光纖……無(wú)線(xiàn)鏈路靈活的網(wǎng)絡(luò)接入選擇可靠的路由備份統(tǒng)一兼容的數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一兼容的安全策略dataPLC、無(wú)線(xiàn)線(xiàn)RS485、RS232技術(shù)融融合根據(jù)一一次配配網(wǎng)架架構(gòu)多多樣性性、城城市電電荷密密度、、技術(shù)術(shù)發(fā)展展程度度，采采用多多種技技術(shù)融融合，，是大大勢(shì)所所趨傳統(tǒng)電電網(wǎng)現(xiàn)現(xiàn)狀技術(shù)融融合趨趨勢(shì)配網(wǎng)計(jì)量光纖無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)根據(jù)業(yè)業(yè)務(wù)采采用不不同技技術(shù)體體制因地制制宜，，多種種技術(shù)術(shù)融合合光纖無(wú)線(xiàn)公公網(wǎng)無(wú)線(xiàn)專(zhuān)專(zhuān)網(wǎng)RS232微功率率無(wú)線(xiàn)線(xiàn)載波PLC接入層層本地層層數(shù)據(jù)融融合-部門(mén)統(tǒng)統(tǒng)籌配網(wǎng)自自動(dòng)化化主站計(jì)量自自動(dòng)化化主站電壓監(jiān)監(jiān)測(cè)主站調(diào)度部部門(mén)設(shè)備部部門(mén)市場(chǎng)部部門(mén)數(shù)據(jù)融融合共共享的的云平平臺(tái)與與大數(shù)數(shù)據(jù)管管理多部門(mén)門(mén)統(tǒng)籌籌管理理大數(shù)據(jù)據(jù)綜合合分析析一體化化智能能化云平臺(tái)臺(tái)化多?；疘P化數(shù)據(jù)融融合統(tǒng)籌管理設(shè)備融融合通道融融合高效低碳經(jīng)濟(jì)可靠多維度度融合合小結(jié)結(jié)總結(jié)與展望四總結(jié)與與展望望-電力配配用電電網(wǎng)通通信10年探索索之路路200420052007200920122015…采用光貓+GPRS方式

建設(shè)配網(wǎng)一期采用傳輸設(shè)備建設(shè)中

心配網(wǎng)通信二期采用工業(yè)以太網(wǎng)交換

機(jī)、EPON技術(shù)、4GTD-LTE建設(shè)建設(shè)傳輸網(wǎng)光纜采用GPRSMODEM

建設(shè)2009年配網(wǎng)通信未來(lái)進(jìn)入IP化、寬帶化、高可靠的LastMile異構(gòu)融合通信網(wǎng)絡(luò)總結(jié)與與展望望未來(lái)電力配用電網(wǎng)通信關(guān)鍵技術(shù)展望電力無(wú)無(wú)線(xiàn)專(zhuān)專(zhuān)網(wǎng)寬帶PLC載波光纖分分層結(jié)結(jié)構(gòu)未來(lái)趨趨勢(shì)與與展望望家庭區(qū)區(qū)域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)01智能建建筑、、用戶(hù)戶(hù)儲(chǔ)能能電力大大數(shù)據(jù)據(jù)分析析管理理用戶(hù)行行為分分析、、預(yù)