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我国电力通信网的现状和未来多级目标化的前景
更新时间:2014-06-13 发布:www.1024sj.com

PresentStateandMulti-aimDevelopmentofElectricPowerCommunicationNetworkinChina
miaoqian
(StatePowerCorporationofChinaElectricPowerConstructionResearchInstitute)
 【摘要】:本文经由过程对我国电力通讯网络现状的介绍,连系现今不竭前进和运用的高新技术,针对电力系统自身情况和特点,从行业进程角度动身,给出从此电力通讯网络营业扩大实施的几种可行方案。文中同时分析了最新网络技术的特点及运用前景,并基于今朝行业所处的内、外部情况,论述了本人对电力通讯网络从此成长标的目的及控制、经管运行模式等各方面所做出的构想,并探讨其营业扩充形式和经营方针的可能,给出较为具体的运作方式。
  【关头词】:通讯;电力通讯网络;数据营业形式;成长标的目的及经营方针
  【中图分类号】:TN919;TM73【文献标识码】:A
  【Abstract】:PresentstateandcharacteristicofElectricPowerCommunicationNetworkinChinaareintroducedinthispaper.ItisanadvancedareawhichhasbeenwidelyusedinmanyfieldsofPowerSystem.InordertoenlargetheapplicationfieldofElectricPowerCommunicationNetwork,,basedonitsprogressandthedevelopmentaltrendofnew-styletechnology,somenewschemesareprovidedindetailinthiswork.InviewofthedevelopmentofChinaPowerIndustry,asolutionofcontrolandmanagementisproposedaccordingtotheanalysisundertheinnerandexternalenvironments.SometentativeIdeas,suggestionsandnewplansabouttheapplicationofnetworktechniquearealsopresentedanddiscussedonbasisoftheabove-mentionedpremisesinthiswork.WebelievethatitmustbeabrightprospectofChinaPowerIndustryinthefuture.
  【Keywords】:Communications;ElectricPowerCommunicationNetwork;DataApplicationModes;DevelopmentalTrendandManagement0、前言
  近几年来,经济全球一体化趋向和迅猛成长的科技形势越发凸显,强劲的联网风潮带来了普遍的社会冲击。随着我国电力工业的成长,出格是当前三峡工程机组的陆续并网发电,我国电力工业已进进了全国甚至跨国联网阶段。为了充实阐扬年夜电网的优越性,提高其运行的靠得住性,经济性,与飞速成长的信息时代相顺应,就要求其必需具有高度现代化通讯系统、高度平安稳定控制系统、高度自动化监控系统等多种功能。本文主要针对我国电网通讯系统做出较为详实的论述与探讨。
1、电力通讯网简介
1.1、概述
  电力系统通讯网是一种专业的通讯网,是由发电厂及变电所等各级电力部门相互毗连的传输系统和设在这些部门的交换系统或终端装备组成,是电网重要组成部门,由电网的结构、运行经管模式、经济性等身分决议。
1.2、电力通讯网的主要通讯历程
  通讯技术履历了从纵横交换到程控交换、从明线和同轴电缆到光纤传输、从模拟网到数字通讯网、从定点通讯到移动通讯、从主要面向硬件到面向软件技术的几年夜阶段变化。我国电力专用通讯网也是基于此进程,随着电网的建设、成长和电网自动化水平的不竭提高形成并慢慢成长起来的。在60、70年月,电力通讯是以音频、载波、模拟微波等通讯方式为主。80年月以后,随着年夜规模集成电路的成长,泛起了数字微波、光纤通讯、程控交换机等,这也是今朝电网通讯系统的主要组成单元。到了90年月,我国电力通讯装备水平与日新月异的通讯技术成长相比已显滞后。随着信息交流的日益强烈,跨行业技术交叉与渗透越发现显,电力通讯作为电力系统的重要根蒂根基举措措施、系统的神经中枢、行业的高科技先驱,更应当跟上飞速成长的时代步伐,率先引领电力科技领域新潮水。
2、电力通讯网主要扩大营业形式
  随着网络通讯技术在电力行业内的普遍运用,对我国电力基建、生产和营销时刻发生着深层的影响。以下简要介绍一些可以基于我国电力通讯网的扩大营业类型。
2.1、电网平安监视和稳定控制方面
电力系统解体的基本缘由是网络结构的亏弱性和不合理性,哄骗丈量控制装配的投进(如:实时定位线路故障点的线路故障测距装配;实时监视通讯全网路健康状态的通讯全线路自动监视系统等),经由过程网络传递实时信息,实现在线监控。利于迅速破除输电线路事故,快速恢复故障电网,避免年夜面积停电。
在电力系统中实施相量控制(phasorcontrol)是电力系统稳定控制最直接的方式,经由过程采用全球卫星定位系统GPS(GlobalPositioningSystem)实现的同步相量丈量技术和光纤通讯技术使任一变电站都可经由过程切确时间脉冲给当地丈量的电压波形以时间标识表记标帜。通讯系统将丈量收集汇总处置后,凭据各变电站之间动态相量变化实施控制。GPS相量丈量装配与常规RTU相配合,使调剂中心的EMS系统功能从稳态向动态转变,将使年夜电力系统的全局稳定和恢复控制成为可能。
2.2、气象与新能源方面
降水量监测装配:在水电站上游某位置(如:野外无人职守监测台站)进行常年降雨量的收集,给每个收集点分配响应的网络地址号或频点,经由过程网络传递信息,进行数据统一分析处置。再如,水电站水位网络报警装配:当汛期或其它缘由使水库水位异常时可经由过程网络自动向下流传递实时信息,并提醒对策便于宏观调控。
雷电观测系统:由于雷击是造成线路事故的主要缘由,随着电力工业的成长,电网建设密度的加年夜,雷击故障点的切确定位、轨迹跟踪及处置难度也随之提高,就要求我们制定出一整套较为完善的方案,以增强对雷电的实时监测。
新型能源发电技术
太阳能、风能、潮汐等新能源发电技术实施是从此国家电力进程的一个方针,对新能源的预告及充实哄骗也是从此电力通讯网络的使命之一。
  综上,随着电网互联工程的展开,应将气象(包括雷电、降雨、降雪、雾、风力、日照、潮汐等)数据信息系统周全接进,建立国家级监测网络。将收集的样本数据汇总、存档,组建焦点数据库进行分析处置。数据库系统可分为几个条理(如:中央单元后台年夜型数据库系统、中央单元后台中小型数据库系统、专用数据库系统、地方数据库系统、小我桌面数据库系统等,形成总部与分中心的模式),对新能源的开发哄骗、电网平安运行均有益处。此运用系统可与国家气象部门配合协作开发及运行维护,充实哄骗气象卫星收集旌旗灯号,实现跨行业、跨部门的资本同享。据报道,今朝我国气象卫星观测系统已处于世界进步前辈水平,而且气象信息产物已为国内许多行业和部门提供了年夜量的专业性和公益性的服务。
2.3、情况庇护方面
  随着情况庇护力度的加年夜,要求对火电厂、核电站的排放(包括烟气、放射线等)实时监测。监测系统将收集的数据就地分析处置,并提醒接纳响应措施;同时经由过程网络传输,由中央级单元统一存案集中调控。
GPS系统、地舆信息系统(GIS)、远感技术(RS)等的泛起及运用,为电力通讯网络营业扩大实施提供了可能。出格是允许用户哄骗基于Windows情况下的具有可视化界面的VB、VC等软件自立二次开发GPS用户接收机单元,经由过程接收机自身的串行通讯口授输数据,实现对雷电、降雨、水位、烟气、放射线、电磁等的时间、地址、数目、强度、浓度等各类信息、数据的实时监测。对上述几项营业的展开提供了技术上的支持。
2.4、电网商业化运营方面
  随着电力改造的不竭深化,依托于全国联网工程和开放性电力市场的电网商业化运营方针已慢慢形成,具有集成、拓展、平安性的基于国际互联网的企业电子商务系统是从此成长的必然。电子商务系统以其快捷平安的性能使电力市场的开放买卖成为可能,电量的即时买卖、用户的个性定制,既极年夜的改善了买卖与服务,又下降了成本。互动式电子商务平台的建立,其所提供的服务不仅停留在销售层面上,更主要的是在前期供给链层面上,到达信息交换与获取交相照映。出格是信息的采定,为国家电网电力市场、区域电网电力市场和省网电力市场介入者进行投资计划年夜有益处。而且特殊类型机组的上网买卖,更为推动绿色和新能源电力市场的成长全力。电子商务的实时买卖必然需要高速平安的电力通讯网络的支持与承载,并对电力通讯网络情况及性能提出加倍严酷的要求。
3、电力通讯网成长标的目的
3.1、通讯网络成长趋向
  进进90年月以来,高新技术的飞速成长和功效的不竭实用化,出格是计较机技术与通讯技术取得了惊人的成长,两者相互融合、渗透,奠基了现代信息社会的根蒂根基。新技术革命剧烈改变着传统电信的概念和系统,通讯体系体例正发生着深入的变化,现代通讯正履历着从信件交换(无毗连)成长到电路交换(面向毗连)再到包交换(无毗连)的螺旋型上升进程。高速成长的微电子及计较机技术,多系统协议的开放及兼容,使通讯技术上也发生着庞大的变化。通讯媒质、智能技术、光电子技术等的泛起及运用,使通讯系统向着多功能、多方位、多条理成长,而且正在方兴日盛的成长着。
  未来通讯网应向着综合化、智能化、分组化、小我化、高速、宽带年夜容量等标的目的成长,同时还要不竭增强网络传输的有用性、靠得住性、平安性(包括定期按时全方位、多条理将网络的整体、局部各类数据统计、汇总、备份,作为系统调整和扩大、维护的依据。其中含数据灾难恢复专题,数据通讯信息平安、网络保密技术、计较机病毒的自动进犯与防护)的开发研究及建设,各类营业数据综合同网“拟真”以后的再传输,使我们可以远距的、全维的、实时的领会并掌握信息,做出响应的判断与处置。
3.2、电力通讯网综合营业及方针
3.2.1.概述
  在技术瞬息万变的未来情况中必然要求我们构建一种智能、灵活靠得住、易开发扩大和恢复、支持全新运用模式和营业、成本低廉的真实的端到真个解决方案。而且网络必需提供便捷动态经管、集成份组和经由过程一体化解决方案实现协调一致的故障破除功能。随着技术的变化与市场容量的变化,还应当向着宽频带、低时延、高度灵活的组合扩大性、支持高突发性数据传输处置、高智能终端标的目的成长,使多种通讯手段互为弥补、备份。营业上向着具有高保真音频、高清晰度视频等多种数据传输方面拓展。
3.2.2.方案实施构想
  针对电力网自身靠得住性强、区域性广、笼盖率高、根蒂根基举措措施丰硕的特点和普遍的客户源,从此电力通讯网滞留于仅仅知足系统行政/调剂、自动化控制、继电庇护等基本功能的电力企业传统状态显然不顺应市场经济成长的要求。从此的电力机构应当不单单局限于在其电力网根蒂根基举措措施上传送动力,还应当斟酌切进网络服务,自己建立运营级网络,为企业自身和其它运营商建立数据平台、提供数据传输营业,充实开发哄骗现有网络资本优势,阐扬效能。而电力机构自身可以偏重于动力供给与传输、负荷经管和提供网络服务等,而将网络增值服务留给租用电力网络的ASP(ApplicationServiceProvider)和ISP(InternetServiceProvider)。
  近来我国信息工业部出台了相关政策,标志着我国增值电信市场的周全开放。其强调在继续支持主体电信企业的同时年夜力拔擢新兴的电信企业,促其成长,并允许通讯专网在进行了公司化改造以后规范的进进电信市场,形成公允有用的竞争款式。这就为我们提供了一个优秀、宽松的外部情况。适那时斟酌电力通讯部门作为一个新的电信企业介进我国通讯领域,告竣一个与敞开竞争年夜门之间的平衡关系。据悉信息工业部已正式核准国电通讯中心的ISP申请,使其可以展开相关电信增值营业,包括可以展开电路(纤芯、带宽)租赁营业等。我小我认为,这只是真正方针实现的第一步,关头是要经由过程ISP经营,建立电力系统对外经营服务系统,为申请根蒂根基电信营业打下优秀根蒂根基。一旦时机成熟,方案既定,在技术实施上可斟酌接纳只将部门网络条理剥离,仍保留运行生产专用通讯举措措施等方案;或也可测验考试将全数电力通讯系统剥离,使其成为一个自力的运营机构。这样就使它成为一个“超脱”的机构来负责电力市场和通讯市场的协调与运作,形成电力通讯资本跨分歧地域、跨分歧主体之间的高效、优化设置装备摆设,以到达效益最年夜化。而电力通讯部门也转变成长成为向电力业主和社会提供多元化服务的信息企业,成为一个自立经营、自负盈亏的法人实体和市场主体。可是由于电力行业的性质决议了具体实施时应当出格加以注重的是:必需要制定承载信息根蒂根基举措措施的多种平安机制和要求,并加以实时平安审计与监控,尤其是网络对外经营部门与内部营业部门应接纳物理隔离法子,内部最好也接纳依照数据营业类型分手方案,既平安又便于维护与经管。或内部接纳统一交换平台,统一网络,营业单列形式。经由过程一体化网络平台中的虚拟调剂机、远程智能模块和智能调剂台实现调剂通讯功能,使行政、调剂只是用户组、种别、权限的分歧而已。从具体资本提供方式角度动身,可以形成路由的让渡、备用光纤的出租、备用电路的提供等方式。
  下面以图例简要说明系统平安结构运用实施方案。
3.2.3.具体技术方案
  由于今朝我国各级电力公司都相继引进装备对自身通讯网络进行了改良,而且形式各异,斟酌到现有装备和传统数据通讯营业市场状态,尽量保证充实哄骗现有资本,采用进步前辈成熟技术机关新一代多层结构信息网,就要求新一代电力通讯网络所提供的营业平台不单要知足现存的数据花式透明度差、协议多种且不兼容、营业处置多样的功能,还要为未来的网络规模扩大及新型营业的接进提供可能。从现实动身,在现有网络向宽带过渡及兼容互通斟酌,以ATM(AsynchronousTransferMode)与IP(InternetProtocol)技术搭建电力综合营业数据平台,为网络提供靠得住支持是今朝和从此一段时间内较好的过渡性解决方案。基于IP的主要联网协议,中心层使用ATM/IP的分组网,物理层是基于WDM(DWDM)的光传输网。虽然两者将在从此一段时间内并存,甚至ATM交换机可能会在网络边缘持久存在,可是,基于网络融合的趋向和以Internet为代表的IP营业迅猛成长势头,多协议、多营业平台终将过渡到纯IP平台上。采用具有多层交换能力的多功能千兆交换机为主干,千兆交换机或百兆交换机为主体,以IP协议为信息承载协议,机关一个宽带IP光纤网势必成为极具成长前景的网络建设方案。由于IP网可以依托光缆路由器及新的网络平台,具有很年夜的带宽,从网络焦点层到边缘层、接进层等各层的带宽扩充都已有响应技术支持,虽然IP技术依然有不足的地方,但随着MPLS(Multi-protocolLabelSwitching)、流量工程和QoS(QualityofService)等最新技术的成长与完善,经由过程合理设计网络结构,以IP为根蒂根基的新体系体例,采用IP优化光网络,建设宽带IP网是我们从此成长的必然标的目的。组网应以方案实施灵活,营业接进多样,维护经管集中高效,转动、平滑拓展充实为原则。
电力系统可以斟酌机关一个基于IP网络技术的Intranet网络。以国家电网为例,整个电网可以分为若干局域网,只是形式上的差异。可以依照区域组网;也能够依照能源类型组网,分成火电、水电、新能源网;还可以依照效能匹配原则组网等。底层各节点均有响应的完全遵循新型网络传输方式的自力于任何网络硬件和网络设置装备摆设的逻辑地址号。便于统一控制与经管。方案实施上应接纳建立分歧中心(如:数据中心、通讯中心、网络中心、监测中心、指挥调剂中心等)模式,配合修建优秀完整的技术系统。以上设计思绪和构想愿与年夜家配合探讨。
4、结论
  年夜电网新营业的拓展必需依托于坚忍的电网结构、进步前辈的通讯网络、完善的金融、法制系统做支持。是以我们要不竭的提高自身技术和装备水平,将科技含量更高、技术更周全的成熟功效加以实施,抓紧改造现有电力通讯根蒂根基举措措施,慢慢完善提高电力通讯网架结构,才能使其运用更普遍,前景更广漠,为电力行业延续成长奠基坚实的根蒂根基。今朝我国电力系统联网工程,电力根蒂根基举措措施的加速建设也为我们提供了一次极好的契机,在内外部情况的两重激励下,掌控机遇,以电力通讯的信息工业化为契机,起劲开创电力市场崭新经济增加点,提高竞争实力和可延续成长能力,实现电力系统经济利益最年夜化。世纪之交的电力系统的成长正面临着新的挑战和机遇,而承载于现代高科技技术的电力工业势必获得不竭立异和成长,明天的电力工业会加倍美好辉煌。
参考文献
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7.面向21世纪的电力系统技术周孝信著2000.2作者简介:1973-,男,汉族,北京人,工程师,在读硕士,主要从事电力系统机电装备的研发和工程运用;电厂情况庇护工程自动化控制系统的研发;工业计较机网络开发运用等。

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