智能配电网通信业务需求分析及通信方案

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智能配电网通信业务需求分析及技术方案

智能配电网通信业务需求分析及技术方案
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0 引言
近来 智 能 电 网 已成 为 国 内外 的研 究 热 点 。
制 、 户互 动等业 务提供 安全 可靠 的通 信手段 。 用 智 能 配 电通 信 网要 求 覆盖 A O 中高 级 配 电 D 自动 化 、 网络保 护 、 布 式 能源 接 入 的业 务 节 点 , 分 覆 盖 AMI 中智 能 电能 表 和 负 荷 控 制 管 理 的业 务 节点 , 盖 A 覆 AM 中设 备运行 状态 监测节 点 。 智 能配 电通信 网各类业 务 的覆 盖面 、通 信通
电运 行 、 高级量 测体 系、 高级 输 电运行 、 高级 资 产管理 ) 信 业务 的 需 求 , 步 给 出了采 用 配 通 初
网光 纤 、 宽带无 线接入 方 式 实现 智 能 配 电网的通信 技 术 方案 . 为制 定智 能 配 电网通信 规 划提

智能电网发展现状及设备研发方向需求分析

智能电网发展现状及设备研发方向需求分析

智能电网发展现状及设备研发方向需求分析电网智能化的进步关系着我国经济发展,对电网功能的进一步优化有重要意义。

使得电网资源合理配置、电力系统的稳定运行、多元化的电力服务以及新兴型电力产业的战略性发展得到全面提升。

在智能电网运行过程中,对我国国民经济发展、能源生产安全与利用、以及环境保护、化石资源节能等方面都带来巨大推动和经济效益,为此全面发展我国智能电网对拉动国民经济发展以及经济发展模式的转变有积极意义。

标签:能源资源;智能电网;配电设备随着社会的发展,人类的生活水平、生存环境、国际上的政治环境以及经济水平等多种问题都发生着惊天动地的转变,但同时,多种问题也变得复杂化。

全球的范围的能源问题已经成为世界各国的关注重点,让各个国家针对能源的开发和节流的问题上投入了很多的精力以及资金,都在利用各种方法来有效的运用现有的能源,和降低浪费以及发掘新的能源资源。

真正做到节源减排。

有效的进行智能电网的发展,即可以做到对已有的能源进行有效的运用和管理、对未知能源进行发掘。

因此,在全球能源紧缺的整体环境下,全球各个国家对此都非常重视,在多个发达国家的带动下,发展智能电网已经成为了必要的途径。

1 智能电网的发展情况以及发展的前景1.1 智能电网的发展情况1.1.1 国际上智能电网的发展情况由于各个国家的基本国情、能源情况、地理情况、发展情况、经济情况、生存环境以及人民习惯等等问题的不同,也就导致了对于智能电网的需求和发展的方向、侧重点的差别。

而且就目前形式来看,智能电网的意义和所包含的问题还没有统一的定论,所以各个国家在针对这个问题上的解决方法,即制定的电网线路是各不相同的。

但是因为全球的各种问题导致,各个国家在智能电网的发展上来讲,其目的是比较统一的。

主要是为了保证国家的能源资源;节能减排有效的利用资源,发掘和促进二次再生的能源,发掘新能源,提高劳动和再就业的问题等等。

以发达国家美国为例,其政府在智能电网的发展的前期工作中,给予了达到45个亿的投资,并且认为对于能源的投资是势在必行的,也是现在社会的一个主要发展方向。

智能配用电大数据需求分析与应用研究

智能配用电大数据需求分析与应用研究

智能配用电大数据需求分析与应用研究一、本文概述随着科技的飞速发展,智能化和大数据技术的应用日益广泛。

在配用电领域,智能配用电系统和大数据技术的应用已经取得了显著的成果。

本文旨在深入分析智能配用电大数据的需求,探讨其在实际应用中的价值和潜力,以期为推动配用电行业的智能化和数字化转型提供理论支持和实践指导。

本文首先将对智能配用电大数据的概念进行界定,明确其内涵和外延。

接着,通过对国内外相关文献的梳理和评价,分析当前智能配用电大数据的研究现状和发展趋势。

在此基础上,结合我国配用电行业的实际情况,深入剖析智能配用电大数据的需求,包括数据采集、存储、处理、分析和应用等方面的需求。

本文还将探讨智能配用电大数据在配用电行业中的应用场景和实例,分析其在提高配用电效率、优化资源配置、保障能源安全等方面的作用。

通过案例分析和实证研究,验证智能配用电大数据应用的有效性和可行性,为相关企业和机构提供决策参考和实践借鉴。

本文将对智能配用电大数据的未来发展趋势进行展望,提出相应的政策建议和研究展望,以期为推动智能配用电大数据的深入研究和广泛应用提供有益的思路和方向。

二、智能配用电大数据概述随着信息化和工业化深度融合,以及物联网、云计算、大数据等新技术的广泛应用,配用电系统正迎来一场以数字化、网络化、智能化为特征的深刻变革。

智能配用电大数据作为这场变革的产物,正逐渐成为支撑配用电系统高效运行和优质服务的关键要素。

智能配用电大数据是指在配用电领域产生的海量、高增长率和多样化的数据集合。

这些数据来源于配电网运行监控、用户用电行为、设备状态监测、能源管理等多个方面,具有体量大、类型多、价值密度高、处理速度快等特征。

通过对这些数据的收集、存储、分析和挖掘,可以实现对配用电系统的运行状态、用户用电行为、设备健康状况等的全面感知和深度洞察,为配用电系统的规划、设计、运行、维护和管理提供有力支撑。

智能配用电大数据的应用价值主要体现在以下几个方面:一是提高配用电系统的安全性和可靠性。

适用于配电网络通信的5G电力通信终端方案设计

适用于配电网络通信的5G电力通信终端方案设计

适用于配电网络通信的5G电力通信终端方案设计摘要:在电力和能源领域,以中国为代表的亚洲国家积极进行5G技术应用探索。

采用5G技术实现居民用电信息的大数据采集,用电信息采集周期可达到15分钟/次,这对实现双向互动用电、带动节能减少碳排放非常必要;中国国家电网公司和中国南方电网公司在配电领域用5G授时CPE实现了配电网络的差动保护,这将提升配电网络的可靠性和稳定性;中国电信联合供电公司实现了毫秒级精准负荷控制,这对新能源并网接入和输电网的安全十分重要;借助于5G技术的大带宽和低延时特性,实现了变电领域日常业务无人值守智能化运维和监控。

本文主要分析适用于配电网络通信的5G电力通信终端方案设计。

关键词:5G;配电自动化;配网通信;配网保护引言经过十余年的电力建设发展大潮,电网公司基本完成供电主干网络变电站的建设,为进一步增强电力自动化水平和提高供电质量,电网公司开始了智能配电网的建设。

智能配电网的建设质量是由馈线自动化和配网继电保护水平决定。

在馈线自动化方面,由于历史原因,配电网络布局复杂,光纤通道铺设复杂。

由于基于无线通信技术的5G通信具备高可靠、低延时的特性,与配电网保护和馈线自动化业务需求契合,电网公司尝试使用5G无线通信技术。

1、5G电力应用概述5G通信具有高速率、低时延、海量接入的特点。

基于大规模天线阵列、全双工传输、软件定义网络、网络功能虚拟化等各类网络传输和组网技术,用户体验速率达1Gbit/s,空口时延1ms,用户接入数量可扩大10倍。

5G具有更加安全的认证体系、数据防护和隐私保护,补充了以往通信网络在安全性方面的不足。

网络切片是5G的主要服务形式,根据不同业务对网络速率、时延、带宽的要求,通过对空口资源、无线资源、核心网资源的分配实现网络切片化。

在空口侧划分专用的资源块(resourceblock,RB)进行资源隔离,根据切片ID进行映射。

利用网络虚拟化技术将网络资源进行逻辑划分,在不同切片之间通过灵活以太网(flexibleEthernet,FlexE)或电路交换连接实现硬隔离,或者使用多协议标签交换、虚拟局域网等技术实现软隔离。

新型农村配电网数字化、智能化改造分析

新型农村配电网数字化、智能化改造分析

新型农村配电网数字化、智能化改造分析目录1. 内容概览 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究目的 (3)1.3 研究方法 (4)2. 新型农村配电网数字化、智能化改造概述 (5)2.1 配电网数字化、智能化改造的概念 (6)2.2 国内外发展现状及趋势 (7)2.3 新型农村配电网的特点 (8)3. 新型农村配电网数字化、智能化改造技术 (9)3.1 智能传感器技术 (11)3.2 数据采集与传输技术 (12)3.3 数据处理与分析技术 (14)3.4 故障诊断与预测技术 (15)3.5 优化调度与管理技术 (16)4. 新型农村配电网数字化、智能化改造方案设计 (18)4.1 系统架构设计 (19)4.2 设备选型与配置 (21)4.3 软件设计与实现 (22)4.4 系统集成与测试 (24)5. 新型农村配电网数字化、智能化改造实施与应用 (25)5.1 实施过程与管理 (27)5.2 应用效果评估 (28)5.3 典型案例分析 (30)6. 总结与展望 (31)6.1 主要工作总结 (32)6.2 存在问题与不足 (34)6.3 进一步研究方向与建议 (35)1. 内容概览随着国家对农村电力基础设施的重视和投入,新型农村配电网数字化、智能化改造已成为农村电力系统发展的重要方向。

本文档旨在分析新型农村配电网数字化、智能化改造的现状、需求、技术挑战以及实施策略,为农村电力系统的可持续发展提供参考。

首先,本文将对新型农村配电网数字化、智能化改造的背景和意义进行阐述,明确改造的目标和价值。

其次,通过对国内外相关研究和实践的梳理,总结出当前新型农村配电网数字化、智能化改造的主要技术和方法。

然后,分析新型农村配电网数字化、智能化改造面临的技术挑战,如数据采集、传输与处理、智能控制等方面的问题。

针对这些挑战,提出相应的实施策略和建议,以推动新型农村配电网数字化、智能化改造的顺利进行。

1.1 研究背景随着现代信息技术的发展,电力系统中的配电网正处于数字化、智能化改造的新阶段。

配电网自动化通信技术

配电网自动化通信技术

包括数据压缩、加密、解密等技 术,以减小数据传输量、提高数 据传输安全性和保密性。
网络安全与可靠性保障
网络安全技术
包括防火墙、入侵检测、病毒防 范等技术,以防止网络攻击和数
据泄露。
可靠性保障技术
包括设备冗余设计、故障自愈技术、 数据备份恢复技术等,以确保配电 网自动化通信系统的稳定运行和数 据安全。
配电网自动化通信技 术应用案例分享
某地区配电网自动化改造项目背景介绍
项目背景
随着该地区经济快速发展,电力需 求不断增长,传统配电网已无法满 足高效、安全、可靠的供电要求。
改造目标
通过引入先进的自动化通信技术, 提高配电网的供电质量、运行效率 和安全性。
采用先进通信技术提升系统性能实践经验分享
通信技术选择
搭建符合实际运行环境的测试系统,包括硬 件设备、软件配置和网络环境等。
测试用例设计
测试实施
针对配电网自动化通信系统的各项功能和性 能指标,设计全面、有效的测试用例。
按照测试用例和测试计划,对配电网自动化 通信系统进行全面的测试,记录测试结果。
性能指标评估结果展示
01
02
03
04
通信系统性能
评估配电网自动化通信系统的 传输速率、误码率、时延等性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在高频段进行数据传输,传输速率较高,但传输距离较短,适用于智能
家居和楼宇自动化等场景。
03
正交频分复用(OFDM)技术
一种多载波调制技术,通过将高速数据流分配到多个正交子载波上进行
并行传输,提高电力线载波的传输速率和抗干扰能力。
04
配电网自动化通信系 统设计与实现
系统总体架构设计
分层分布式架构

惠州智能配电网通信系统的建设

惠州智能配电网通信系统的建设
和重 N技术 .E O 1 3.E O .1 P N技术原 理 1 EO P N技术是 基于 以太网 的无源光 网络技术 ,其主要 特征是光 线 路终 端( L , p cl i emn1 光 网络 单 ̄ ( N ,pi l e— O TO ta Ln T r ia 和 i e ) O U O ta N t c w r U i之 间的光分  ̄ JO N O t a Dsiui e o ) ok n ) t (D , pi l ir tnN t r 全部 由 c tb o wk 无源光器件组 成 , 含任何有源 电子设备 。 P N 网络可 以有效 避免 不包 EO 电磁干扰对 通信设 备的影 响 , 有简洁 、 、 的特点 , 普遍认 为 具 廉价 可靠 被 是宽带接人 网的未来发展方 向。
如图 1 所示 :
智能配 电网通信 主干层 网络可采 用如下几种方 式 : () 调度数 据 网 : 网信息 在变 电站 汇聚 , 过调 度数据 网 的 1利用 配 通 非实 时控制 V N送到配 网主站。 P ()l 光 纤传 输 网( S P功 能 )配 网信 息 在变 电站汇 聚 , 过 2 ̄用 J MT : 通 MS P O / 0 T IM 1 M接 口接人传 输 网, 0 通过传输 网送 到配 网主站 。 () 3利用光纤传输 网( 支持 M T 功能 )配网信息在变 电站汇聚 , 不 SP : 通过路 由器转为 E 方 式接人光纤传输 网 , 过传输 网送到 配网主站。 1 通 智能 配电网通信接 人层涉及 到大量 的配电终端 信息 的接 入 ,由于 数量 大 , 广 , 环境 差等 特点 , 配 网通信 建设需 要解 决 的难 点 分布 现场 是
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配电自动化及其对通信网的需求研究分析

配电自动化及其对通信网的需求研究分析

配电自动化及其对通信网的需求研究分析发布时间:2021-01-13T14:56:56.313Z 来源:《中国电业》2020年第27期作者:张晋[导读] 智能配电网可以提高电力系统的运行效率以及供电质量,通过对分布式发电、张晋国网晋城供电公司山西晋城 048000摘要:智能配电网可以提高电力系统的运行效率以及供电质量,通过对分布式发电、储能的并网优化,让电力需求侧的管理更加的高效,而且通过现代的管理理念,让配电、用电的运行及管理更加的稳定。

配电自动化系统主要是由配电主站、子站、配电终端以及通信通道组成。

配电主站是实现数据处理、人机交互等多种应用功能的中心,配电子站是连接配电主站与配电终端的中间设备,主要功能是进行数据信息的汇集,同时,也根据实际运行要求完成区域监控的任务。

通信通道是配电主站、子站以及配电终端之间相互连接的信息传输网络,通过通信通道,配电系统中的各个部分实现了及时的信息数据传输、调控指令下达等功能。

随着国家“三网”融合的推进,智能电网得到了前所未有的快速发展。

而智能配电网是智能电网的关键环节之一,很好的实现了电能的有效传输,在配电网中,通信网络是重要的组成部分,因此,提高配电网的运行质量,就要构建先进、稳定的组网系统。

关键词:配电自动化;通信网;需求引言随着中国科学技术水平的提高,社会逐渐向提供知识和信息的方向发展。

在快速增长的市场中鼓励竞争是为了产生并获得持续的经济利益,所有公司都必须加强对领先技术的研究。

如果电力企业通过对电力通信技术进行现代化改造提高智能水平将其称为智能电网。

因此,它将不断满足不断增长的电力需求。

一方面,在促进该国的社会经济发展中发挥重要作用。

因此,能源公司应深入研究智能电网,提高电力通信技术的使用效率,并促进自动化和智能化动力传动的发展。

1智能配电网的概念及特征从技术层面讲,智能配电网是利用计算机技术、人工智能技术等现代科学技术构建的自动化的供电网络,利用分布式智能以及自动控制系统来实时的监控每个用户以及节点,确保从发电厂到用户端每个节点上的电流以及信息能够双向互动。

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智能配电网通信业务需求分析及通信技术方案摘要:配电通信网是发展智能配电网的基础条件,随着智能配电网、分布式新能源站和智能用户的接入,配电通信网的业务需求发生了很大变化。

本文分析了智能配电网各部分(高级量测体系、高级配电运行、高级输电运行、高级资产管理)通信业务需求,并初步给出了主要采用配网光纤、宽带无线接入方式实现智能配电网通信技术方案,为进一步智能配电网通信规划设计提供参考。

关键词:智能电网、智能配电网、高级配电运行(ADO)、高级量测体系(AMI)、智能配电通信网Smart distribution network communication communications services requirements analysis and communication technology programHuangsheng (Guangdong Electric Power Design Institute Guangzhou GuangDong 510663) Abstract:Distribution communication network is the base of the Smart distribution network. With the smart distribution network, distributed new energy stations and smart user access, distribution communications network services requirements great changes have taken place. This paper analyzes the various parts of the Smart distribution Grid (AMI,ADO,ATO,AAM) communications business requirements, and a preliminary paper mainly uses distribution Grid optical fiber, broadband wireless access Smart distribution Grid Communications Technology Program, in order to further Smart distribution Grid communications planning and design for reference.Keywords: Smart Grid, Smart distribution Grid, ADO, AMI, Smart Grid distribution communication network1.前言1.1 智能电网与智能配电网近来国外和国内的“智能电网”的研究很热[1-3]。

智能电网是使用健全的双路通信。

高级的传感器和分布式计算机的电力传输与分配网络,其目的是改善电力传送和使用的效率、可靠性和安全[3]。

智能电网覆盖发、输、配、用电整个链条中,根据国际、国内目前研究报告,智能电网主要由4部分组成[3]:(1)高级量测体系(Advanced Metering Infrastructure ,AMI)(2)高级配电运行(Advanced Distribution Operations ,ADO)(3)高级输电运行(AdvancedTransmission Operations,A TO)(4)高级资产管理(Advanced Asset Management,AAM)在各个部分中配电运行部分ADO 是目前装备较薄弱的环节,所以国际上关于智能电网的研究报告中,配电网是大家关注的重点。

1.2 智能配电通信网覆盖范围智能配电通信网是智能配电网的重要组成部分,可以说是实现智能配电网的基础条件。

智能配电通信网建设目标是利用经济合理、先进成熟通信技术,满足智能配电网发展各阶段对电力通信网络的需求,支持各类业务的灵活接入,为电力智能化系统或设备提供“即插即用”的电力通信保障。

为电力用户与分布式能源提供信息交互通信渠道。

配网通信主要有三种技术:光通信、无线通信、低压电力线载波,为智能配电网监测、控制、用户互动等业务提供安全可靠的通信手段[4-7]。

智能配电通信网要求覆盖ADO中高级配电自动化、网络保护、分布式能源接入的业务节点,覆盖AMI中智能电表和负荷控制管理的业务节点,覆盖AAM中设备运行状态监测节点。

智能配电通信网各类业务覆盖面、通信通道需求各不相同,需要进行重点分析,为配电通信网建设的技术选型、方案选择提供依据。

2.智能配电通信网业务需求分析2.1 ADO通信需求2.1.1纵联网络保护通信需求:目前配电网线路保护业务采用不需要通道的电流保护方式,智能电网时代保护方式将发生改变,利用配网通信通道进行纵联网络保护方式[8-9]。

配电网线路保护不需要考虑电力系统稳定性因素,只需要考虑保护电力元器件,故动作时间比高压输电网线路保护动作时间略长,约500~700ms,通信通道时延应不大于100ms,通信带宽约为64K~1M级别。

2.1.2高级配电自动化通信需求:智能配电网通信需要主要满足配电网设备(FTU、DTU、TTU)监测信息、自愈控制信息、故障定位信息的传送。

从智能配电网自愈动作速度要求为<3s,除去元件采集和调度系统处理时间,双向通信通道时间应小于1s,则单向通信时延要求<500ms,通信带宽约为30k级别。

2.1.3分布式电源、储能站通信需求:储能站状态监测、控制、管理信息与配电网调度端交互通信时延为秒级,通信带宽约为64K~1M级。

分布式能源站DER(DistributedEnergy Resources):SCADA、AGC、A VC 控制信息与配电网调度端交互通信时延为秒级,通信带宽约为30K级。

分布式能源站预测负荷曲线通常为15分钟一次,24小时96点预测点曲线上传调度端,通信时延为分钟级,通信带宽约为5k级。

2.2 AMI通信需求2.2.1智能电表通信需求电力用户智能电表实时采集用户用电量信息,各智能家电用电功率、状态等信息给配电调度,向用户传送实时电费、分时电价、智能家电控制等信息。

每电表按300字节/15分钟信息量考虑,通信带宽<0.01K/s,1个110kV站通常20条10kV出线,配电400个台区,共有20万户智能电表。

通信通信方式是各智能电表通过RS485电缆、载波、WiFi等方式汇聚到台区集中点,再通过配电通信网上送。

2.2.2负荷需求侧管理通信需求针对大负荷用户的特殊需求和影响,需要进行负荷需求侧管理,包括负荷预测、电能质量监测、负荷控制参数下发等功能。

负荷需求侧管理带宽为5K级别,时延为分钟级。

2.3 AAM通信需求智能电网新的业务需求为电网设备全生命周期的管理,以提高电网资产利用率。

需要对全网设备(线路)运行状态进行在线监测[10],提高检修效率,延长使用寿命。

设备运行状态监测为秒级业务,单点流量约为4K,110kV站覆盖配网范围内监测信息点包括(变压器、断路器、避雷器、二次设备、线路故障指示器等),数量约为2000个。

2.4 总结智能配电通信网业务需求配电网范围通常以110kV变电站向下配电输送范围来计算,配电网通信业务流量统计也应以110kV变电站覆盖范围来统计。

根据上文所述,智能配电通信网业务需求应如表1所示:表1:智能配电网通信业务需求表Table 1: Smart Distribution Grid Communications business requirements table智能配电网通信业务主要分为实时控制业务和非实时监测、管理业务。

实时控制业务,适用于高可靠、低时延的光纤通信平台,非实时监测、管理业务适用于覆盖广泛的无线宽带通信平台,利用应用层重传机制保证信息的非实时传送。

110kV变电站覆盖范围的配网无线宽带通信带宽需求为:分布式能源站负荷预测60K,智能电表2M,负荷需求控制管理1M,设备运行状态监测信息8M,合计12Mb/s。

110kV变电站覆盖范围的配网光纤通信带宽需求为:纵联网络保护60M、高级配电自动化9M、分布式能源站SCADA、AGC、AVC控制360K、储能站监测管理4M,合计73Mb/s,合并无线业务流量,在光传输网上流量总计85Mb/s。

3.智能配电通信方案3.1 智能配电通信网要求智能配电通信网建设出了满足各类业务通道要求以外,还需要满足以下三点要求:3.1.1安全性要求:根据《电力二次系统安全防护规定》及《电力二次系统安全防护总体方案》的要求,电力二次系统安全防护工作应坚持安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证的原则。

智能配电网中的纵联保护、配网自动化、能源站监测、负荷控制等业智能配电网应考虑通道备用、自愈功能满足智能配电网高可靠性要求。

通信设备应具备工业级可靠性,电源、机房环境等基础设施应有一定的保障能力。

3.1.3经济性要求:配电网具有数量十分庞大的特点,智能配电通信网应根据业务发展情况,区分保障和覆盖类型通信节点,合理选择通信方式,实现经济覆盖要求。

3.2 智能配电网通信网方案根据智能配电网通信业务需求,智能配网通信网主要以光纤通信实现重点保障,无线通信实现广泛覆盖,载波通信作为接入补充的方案,技术方案结构图如图1所示。

图1 智能配电网通信网技术方案示意图Figure 1 Smart Distribution Grid Communication Network Technology program diagram110kV站覆盖光纤通信,纵联保护装置、配网自动化监测节点、分布式能源站、独立储能站、重要负荷管理节点需要覆盖光纤,实现装置之间和到配电调度之间的光纤通信通道。

要求采用具有自愈功能的155M SDH环网或100M工业以太环网方式。

智能电表台区集中点和设备运行状态监测节点在光通信覆盖之外节点采用宽带无线通信或租用公网无线通信方式。

实现智能电表双向信息和设备运行状态信息到配网管理站的无线通道。

每个无线接入点流量为5K,汇聚到110kV变电站基站流量为12M。

智能电表到台区集中根据距离远近,采用RS485电缆、Wifi、载波等方式灵活接入,实现智能电表的广泛接入。

台区集中点至智能电表流量为0.01K,汇聚后流量为5K。

总结随着新技术、新需求的发展,未来电网将向智能化方向发展。

目前配网通信网建设还十分欠缺,制约了配电智能化建设。

智能配电网中高级配电运行、高级量测体系、高级资产管理各部分中通信业务时延、带宽等需求各不相同,主要分为实时控制业务和非实时监测、管理业务。

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