智能电网中的通信与网络技术研究
智能电网通信技术的研究

智能电网通信技术的研究作者:徐力来源:《城市建设理论研究》2013年第26期【摘要】智能电网具有高速、双向、实时、集成的通信系统,能够实时监视和控制电网运行,预防事故发生和及时清除故障。
本文分析了智能电网的现状、特点,并就智能电网中的通信技术进行研究,探讨了智能电网信息及通信技术层次模型和智能电网通信设计关键问题,供业内人士参考。
【关键词】智能电网;通信技术;现状;特点;研究中图分类号:U665.12文献标识码: A以信息技术改造现有能源利用体系,最大限度地开发电网体系的能源效率是智能电网建设的目的。
因此,期望通过一个数字化信息网络体系将发电、输电、变电、配电、用电、调度连接在一起,通过智能化控制实现将能源利用效率和能源供应安全提高到全新的水平,将污染和温室气体排放降低到环境可接受的程度。
智能电网涉及从电力生产到消费的多个环节,要实现双向互动电网的目标,对信息技术提出了很大的挑战。
1智能电网发展的现状智能电网建设是全球在能源领域的重要战略部署,欧美等国家都针对智能电网建设制订了战略规划。
从2009年起,我国也在智能电网建设上开始投入大量精力,制订了详细的战略发展规划。
智能电网的建设将逐步推动我国电力基础生产模式的改变,定位于利用先进的通信、信息和控制技术,构建以信息化、自动化、互动化为特征的国际领先、自主创新、具有中国特色的智能电网,是我国电力行业未来的发展方向。
而建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础,没有先进的通信系统,任何智能电网的特征都无法实现,因为智能电网的数据获取、保护和控制都需要通信系统的坚强支持,因此建立先进的通信系统是迈向智能电网的关键一步。
现在,我国电网面临的挑战有:适应新能源发电接入的要求。
风电等新能源发电加速发展,大量不稳定电源、分布式电源需要接入电网;(2)提高电力设备利用率。
近年来,我国电力负荷峰谷差逐年加大,积极引导用户合理分时段用电减少峰谷差,提高电力设施利用率;(3)满足客户自主选择的需要。
电力通信网络中的可见光通信技术研究

电力通信网络中的可见光通信技术研究近年来,随着电力通信网络的迅速发展,传统的有线通信已经不能满足日益增长的通信需求。
在这种情况下,可见光通信技术成为了一种备受关注的解决方案。
本文将对电力通信网络中可见光通信技术的研究进行探讨,并分析其在实际应用中的优势和挑战。
可见光通信技术是一种利用可见光频段进行通信的技术。
与传统的无线通信技术相比,可见光通信技术具有多个优势。
首先,可见光通信技术的频谱资源非常丰富,可使用的频段广泛,不会受到频谱压力的限制。
其次,可见光通信技术具有较高的安全性,由于可见光无法穿透固体物体,因此窃听和干扰的风险较低。
此外,可见光通信技术在室内环境中具有较好的适应性,可以利用室内灯具和光源进行通信,无需额外安装设备。
在电力通信网络中,可见光通信技术可以应用于多个方面。
首先,可见光通信技术可以用于电力设备之间的数据传输。
例如,在电力变电站设备之间传输实时监测数据和控制命令,以实现设备之间的互联互通。
其次,可见光通信技术还可以应用于电力消费者之间的通信。
例如,在智能电网中,可见光通信技术可以用于电力用户之间的通信,实现智能家居设备之间的互联互通。
此外,可见光通信技术还可以用于电力通信网的后端管理和监控,实现对电力设备和网络状态的实时监测和管理。
然而,尽管可见光通信技术具有许多优势,但在实际应用中仍存在一些挑战。
首先,由于可见光通信技术受到光照条件的限制,其通信距离较短。
目前,可见光通信技术的通信距离一般在几十米到几百米之间。
其次,可见光通信技术还存在受阻挡影响的问题。
由于可见光具有直线传播的特点,遮挡物会对通信质量产生严重影响。
此外,可见光通信技术还需要解决多用户接入和干扰抑制等技术难题。
为了解决可见光通信技术的挑战,研究者们在不断努力。
目前,可见光通信技术的研究重点主要集中在几个方面。
首先,研究者们正在探索新的调制和解调技术,以提升可见光通信系统的数据传输速率和可靠性。
例如,采用多载波调制和正交频分复用等技术,实现多路复用和抗干扰能力的提升。
智能电网的技术研究与应用

智能电网的技术研究与应用在未来的城市生活中,智能电网将成为一项核心技术。
其具有多种优点,如提高电力系统的可靠性、利用能源更有效率、降低碳排放等等,使其日益受到全球各地的关注和投资。
本文将基于技术研究和应用,探讨智能电网的未来发展和应用前景。
一、技术研究智能电网的核心技术之一是具有高度自适应性和弹性的供电系统,主要包括高性能电池和电容系统、智能配电和控制系统等。
这些系统相互协作,为城市的能源管理和提供可靠的数据平台。
而这些技术的研究工作主要围绕电池的发展、配电系统的集成和控制系统的性能优化。
本章节将从三个方面分别阐述。
(一)高性能电池智能电网设计的一个主要目标是实现电池的可重用性和可持续性。
传统的锂离子电池已经广泛应用在手机和笔记本电脑等小型设备中,但是其能量密度和使用寿命的限制限制了其在更大规模的应用中的发展。
因此,高性能电池技术应运而生。
现在,高性能电池技术以其高性能、高能量密度、低污染和低成本的特点开始在智能电网领域得到应用。
(二)智能配电和控制系统智能配电和控制系统是智能电网中不可缺少的核心部分,它们使电力系统能够精确地响应能源需求并协调分布式能源。
智能配电和控制系统与传统的供电系统相比,更加复杂,也更加灵活。
它有助于提高电力系统的可靠性、高效性和安全性,同时更有效利用性能较差的分布式能源。
(三)智能电力通信和数据管理在智能电网系统中,缺乏对数据的深入分析和处理,将严重限制其效能。
因此,建立智能电力通信和数据管理系统至关重要,它可以实现电力管理的实时和远程控制,提高数据的质量和实时性,大大提高智能电网的效率和可靠性。
智能电力通信和数据管理作为智能电网的核心,具有很大的潜力,可用作智能城市的基础设施,并留下更多的应用空间。
二、应用前景智能电网系统的应用带来的潜在利益是广泛而深入的。
目前全球各大城市已经开始采用这种技术的发展。
该系统的应用将在以下几个领域大有作为:(一)能源消费和监测智能电网系统允许用户监测和管理其家庭能源消费,减少对高耗能设备、厨房设备等的无法掌控的消费,降低家庭能源消耗,从而实现节能和减排。
智能电网环境下的无源光纤网络通信技术的研究

智 能 用 电作 为 智 能 电 网建 设 目标 中 的重 要 一 环 ,是指通过安装智能电表等手段,使用户获得实
有基于异步传输模式 (snhoos rnf oe a crnu t s r d , y a em AT 的 P M) ON( ON) P AP ,E oN,GP N,它 1 O 门都
i mo e a v n a e u n e i v s t a DM - ON l b u t e x e d d i h n io me to ma tg i s r d a t g o s a d b l e h tOF e P wi e f r h re t n e n t e e v r n n f s r rd. l Ke r s y wo d :W DM- ON ;OF P DM — ON ;b o d a t r t c i n P r a c s ;p o e t o
分 析 了波 分 复 用 光 纤 网络 ( v l ghdvs nmut l igp sieo t a n t o k waee t iio lpe n -as pi l ew r ,W DH-ON) 正 交 频 分 复 n i i x v c P 与
5G技术在智能电网中的应用

5G技术在智能电网中的应用摘要:近几年,按照“三型两网”的发展战略,南方电网或国家电网企业正在大力发展“三型”电力系统。
在分布式能源接入、电动汽车服务、电力信息采集、配电网自动化、用户双向互动等方面,各类电网设备、终端及用户对信息的方面需求呈现爆炸性的增长。
普遍存在的电力物联网需要对装置与网络的信息进行全方位的感知,以信息流来调控能量流动,从而达到能源的生产与消耗的信息共享。
在这种情况下,对实时、稳定、可靠、高效的通信技术提出了更高的要求。
关键词:5G;智能电网;应用1、5G与电网业务融合场景分析5G具有低成本、高可靠性、低延迟性和开放技术架构等等优点,将在电网领域得到广泛应用。
为实现电网物联网无处不在这个目标,打通发电、输电、变电、配电、用电等业务场景的应用,实现配电自动化、精准负荷控制、电动汽车充电、用电信息采集等现有基础服务,并逐步扩展到差动保护、智能巡检、物理ID等新业务。
结合5G通信技术和应用业务场景详细划分,从带宽、时延、安全可靠性、接口等维度分析电力业务通信方面的需求。
以实现各种终端设备的通用性接入和智能应用。
如下表1列出了5G特性和电力服务的基本的要求。
表1:5G通信特点及电力系统需求5G的通信特性及其对电网的需求是互补的。
在智能电网中,5G在大规模连接、精确控制和宽带通信等领域方面具有广阔的应用前景。
如图1所示。
图1:5G在智能电网中的应用场景分类5 G通信系统由宏基站、微基站和核心网络三部分组成。
其中,核心网是以控制系统为主体,实现数据、信息的传递。
宏基的基地台,主要用于将光纤和微波通信连接到核心网络。
各区域内的基站与用户之间的通信以无线电通信为主。
与4 G相比,5 G具有更好的性能。
5 G和4 G的性能指标在表格2中进行了比较。
表2:5G与4G相关参数比较2、5G在电网中应用场景分析2.1低延迟高可靠性应用场景2.1.1毫秒级精准负荷控制在电网中,负载控制的功能是控制负载曲线,以实现负载平衡,提高网络的利用率和安全性。
浅谈通信技术在智能电网中的运用

入, 就接 入的方式而言 , 通信系统是庞大而多样的 。但 是, 从总体 道不稳 定、 数据传输 的速率较低 并且缺 乏安全性保障、 通信 网络
足 以支 撑 互 动 性 的运 转 , 使 得 现 有 的 电力 系 统 资源 没 有 得 到 有 效
来看 , 配 电系统还存在很多的缺 陷: 没有统一 的网络规划 、 通信信 也是 多种 多样 。 在这里 , 笔者主要介绍 自动抄表技术、 用户 需求 响应 决策 以 3 . 1 自动抄表技术。 自动抄表 的运用可以有效减少人为的工 是能提高数据分析 的速度 , 提高电力统计的效率 。从某种程 方式与智能配 电网中的A M I 部分具有高度的相似性。在智能电表
的技 术 设 计 和 标 准 间 的 差 异 性 大 等 。 目前 通 信 系统 的单 向性 不 及变 电站 自动控制三种途径 。
的利用 。另外, 随着大量分布 式的 电源 接入到电网中 , 加之用户 作量 , 最 重 要 的 对 电力系统的服务要求与 日俱增, 现有的配电通信系统 已经不能
【 关键 词 ] 智能配电 ; 通 信技 术 ; 发 展 运 用
在本世纪初 , 面对全 球气 候变化、 能源危机等一 系列人类 生 要 。 但 与 此 同 时 , 网络 化 的风 险也 时 时威 胁 着 相 关 数 据 的安 全 ,
存 的现 状 威 胁 , 欧美 一 些 主 要 的发 达 国家 就 如 何应 对 这 一 严 峻 的 而 智 能 配 电通 信 网 络 更 是 以 其对 电力 数据 的 高度 保 密性 和 安 全 形 势 相 继 提 出 了智 能 电网 建 设 的 愿 景 。智 能 电 网 , 就 是 指 在 双 保护 为 智 能 电 网的建 立 提供 了无形 的防 护膜 。
试论智能电网时代电力信息通信技术的应用和研究 张雅婷
试论智能电网时代电力信息通信技术的应用和研究张雅婷摘要:随着信息技术不断变革性发展,带动了互联网、半导体、电气信息通信、电力等传统电子领域技术的突破性进展,电力信息技术也在这样的背景下不断发展壮大。
通讯和供电的效率、可靠性都能得到较好的保证。
本文依次分析了电力信息技术的现状、限制、发展瓶颈的问题,列举分析最新的应用和与其他领域融合可能性。
为行业长足的发展和进步增添助力。
关键词:电力信息通讯;智能电网;应用;可靠性引言近些年来,我国的社会经济及科技不断发展,为电力事业带来了新的时代,改变了传统的有线通讯方式,逐渐取而代之的是无线技术及光纤,同时,智能电网建设规模也进一步扩大。
如今,智能电网的建设持续进行,也不断在完善,而在这过程中,电力通信技术承担着至关重要的角色,有着极其重要的作用。
本文通过介绍智能电网及电力信息通信技术的基本概念,探讨电力通信信息如何正确应用于智能电网的建设之中及其所起的作用。
1电力信息通信技术发展现状1.1基本概念通过整合原有的电力系统以及对于实际数据的细化分析和基于信息一体化的管理,可以更好的满足电力系统自动化的需要。
进而使得智能电网数据的安全性有较大程度上的提升。
数据这一要素作为实时监控电网各环节如用电、输电、发电等,对于电网管理的集中化有着较为重要的作用。
1.2兼容性①每一个行业的存在都会有各自的标准,电力信息通信自然也不例外,每个国家对于电力信息通信行业都会有相应的国家或行业标准,通过统一的标准或者语言可以保证电力信息通信各个环节实现信息的互换,避免出现不同环节之间的信息共享阻碍,电力信息通信兼容性的特点可以保证不同设备之间的有效连接;②智能化电子行业的进步和发展使得电力信息通信行业中智能化电网的作用越来越明显,开放性能决定了电力信息通信系统可以实现不同设备间的相互操作,并且系统的兼容性也是建立在统一的标准上。
1.3保密性电力信息通信的兼容性特点主要是针对内部工作人员,内部工作人员在兼容性的支持下可以获取所需要的系统信息,实现各个环节之间的信息交换和共享,但是对于系统中的保密性内容是不可能在大众面前进行共享的,社会公众获取的信息仅仅是电力信息通信网络中的一小部分,如果将电力信息通信网络比作是一台计算机的话,那么兼容性所提供给内部工作人员的信息则是计算机开发者可以使用的命令,而社会公众所获取和使用的信息则排除在外,这样可以最大限度的保证信息传输的安全性。
浅析智能电网中的现代通信技术
既经济又十分可靠 。 这种综合利用早 已成 为世 界上所有 电力部 门优先采用 的特有通信手段。 它具有通道可靠性高、 投资少、 见
效快、 与电网建 设同步等优 点。 曾经 是电力通信 的主要方 式。 ( 2 ) 光 纤通信。 光纤通信是 以光波作为信息载体,以光纤 作为传 输媒 介的一种 通信 方式 。 从原理 上看 , 构成光 纤通信 的
基本物质要 素是 光纤、 光源和光 检测器 。 光纤通信 主要 包括 以 下优 势 : ①通信 容量大、 传输距 离远 。 一根光 纤的潜在 带宽可
达2 0 T H z 。 光纤的损耗极低 , 在光波长为1 . 5 5 u m 附近 , 石 英光纤
为传 输媒介, 而 以激光在 自由空 间中传送光信号 的新型 宽带 光
式公布 了“ 坚强智能电网” 计划 。
术保障。
( 2 ) C D M A 技术 。 国际电信联盟确定了全球 四大 3 G 标准, 它 们分别是宽带码 分多i J k W C D M A 、 C D M A 2 0 0 0 和T D — S C D M A 和W i M A X 。
2 智能 电网主 要特 征
成。 卫星通信 主要包括 以下特点 : ① 通信范 围大。 ②只要在 卫
星发射 的电波 覆盖范围内, 任 何两点之间都可 以进行 通信。 ③
3 通 信技 术
3 . 1有线通信技术
( 1 ) 电力线载波 通信 ( P L C ) 。 电力线载 波通信 以输 电线路
为载波信号的传 输媒介。由于输 电线路具 备十 分牢 固的支撑结
智能 电网主要包 括 以下几个方面 的主要 特征 : ① 坚强 。 当
D — S C D M A 在高速公路及铁路 等高速移动 的环境中存在 问 电网发 生大 的扰动和故 障时, 智能 电网仍然能够 具有为用户供 虽然 T 题, 但 是T D - S C D M A 对频率资源 的利用率最高; W C D M A  ̄够有效 电的能力, 并且不会发生大规模停 电事故。 ② 自愈。 智能 电网具 解决多径和衰落 问题, 但是 占用 了更大的带宽; C D M A 2 0 0 0 可 以 有 自我 诊断、 隔离故障和 自我恢 复的能力。 ③ 兼容 。 智能 电网支 在频带要求 比较 严格时是其它两个标准 持可再生能源 的有效 和合 理的接入 , 实现与用户的交互和高效 采用灵活 多载波 方式,
浅谈通信技术在智能电网中的应用
从而确保供 电的稳定性, 这也是光通信 网络建设 的基础 ; 2 、 智 能 电网中包含了配 电网和用户通信网络 ,涉及到不同类型的 配 电网,也包括 了电力使用者 电表和 电器等方面 。智能 电网
通信途径多种多样 , 这成为 了保证 电力运输稳 定的重要保障。 。 参 考文献:
3通 信 技术 在 智能 电 网 中的应 用
费 。为 电力使用者 提供实 时电价信 息及 最合理 的用 电计划 , 使得 电力使用者 自觉挑选 与调整 电力消费计划 ;
( 2 ) 能够 最大程度上允许各种分布式发 电和储 能, 从而能 够让分布式 电源与集合 式电源相互补充 ; ( 3 ) 允许 电力市场化 , 即是在某些时 间段 内进 行电力交易、 实时 电力交 易等等 ;
摘要 : 随着我 国经济社 会的迅速发展 , 通信技术 、 网络信 息技 术的提 高 , 构建 自动化 的智 能电网成为 电网改革 的必 然方 向 。文章基 于当前最新的通信技术 , 深入 分析 其在智能 电网的应 用。
关键词 : 通信技术 ; 智能 电网; 应 用 中圈分类号 : T U9 文献标识码 : A 文章编号 : 1 6 7 3 - 1 1 3 1 ( 2 0 1 4 ) 叭- 0 2 4 3 — 0 1
( 4 ) 符合 当前社会对 电能质量的要求, 制定各种质量价位; ( 5 ) 进 一步优化 电网运 营。 将 电网智能化与资产信 息化管
理有机结合 , 从而充分发挥其作用 ;
信息 向面 向整个系统 信息转变 ,分散在 各类 信息系统 的数 据 等将通过综合数据平 台的方式进行集成,这样不 同业务 的工 作人 员使用 各种 数据 更加 便捷 , 从而提高工作效率 , 促进 智能
另外 也能提高 电力企业 的管理水平 、 运 行效率和 电网安全性
先进的通信技术在智能电网中的应用
先进的通信技术在智能电网中的应用作者:吴文英王炜来源:《华中电力》2014年第04期摘要:建设可靠坚强的电网是我国十二五能源发展战略的核心,而智能电网的发展就是其中的重中之重。
通信技术的应用是智能电网的基础单元,也备受瞩目。
本文首先介绍了智能电网的概念以及特征,之后分析了在智能电网框架下通信技术的发展要求以及关键技术应用,并对几类新型通信技术做了研究。
通过本文的分析可以为智能电网建设中通信平台的搭建提供一定的理论参考价值。
关键词:智能电网;通信技术;1 前言通信系统的搭建是确保智能电网实现的基础,智能电网中通信系统应具有实时显示、集成应用、高速响应、双向互动的特点,此外,保护所获取的系统数据、控制该数据的稳定传输都需要先进的通信系统来支持。
因此,通信系统的建立是迈向智能电网的第一步。
2 智能电网特征分析智能电网未来的终端发展方向是将包含通信技术的电网作为主框架加以实现,用户也可参与其中。
可简单描述为:采用整合、挖掘的方式通过先进的电力技术对获得的用电数据进行分析,这就是智能电网为适应电力需求侧管理所应具备的特点。
这样的模式才能形成“闭环控制、开环管理、高效稳定”的智能电网。
为此,需要研究智能电网的基本特征。
在智能电网的建设中,可以将其特征总结如下:(1)协调一致性。
智能电网中电网规划合理安排的话可以提升电力系统的管理能力以此促进电力市场效率的提高,真正实现了智能电网时代电力市场的无缝对接。
(2)独特的高效性。
智能电网独特的高效性体现在对于先进监控检测设备的使用上,这对于优化网络运行方式和降低运行成本大有益处。
(3)兼容能力完备。
即插即用技术的应用是智能电网兼容能力的最大体现,这种技术和分布式电源的引入可以很大缓解传统电力网络集中式发电的供电能力不足的问题。
(4)安全性能高。
安全性是指针对电网的计算机系统可能遭受的外部攻击,智能电网能够防御攻击、迅速恢复系统正常运行的能力。
(5)自愈能力强。
智能电网的自愈性是指当电网设备出现故障时,无需人为检测,电网自动响应于故障并检测故障设备元件,并最终解决故障恢复送电的能力。
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智能电网中的通信与网络技术研究
智能电网是指一种将信息和通信技术与电能系统有机结合的新型电网系统。
其建立和发展须依赖于现代化通信与网络技术。
尤其是在今天数字化、互联网化、智能化、绿色化的浪潮中,智能电网成为国家建设现代化能源体系的重要方向之一。
一、智能电网通信技术的研究
随着物联网、云计算、大数据、人工智能等技术的迅速发展,智能电网通信技术也得以快速发展。
智能电网通信技术主要包括无线通信技术、有线通信技术和光纤通信技术。
这三种通信技术相辅相成,但又各有特点。
无线通信技术是指智能电网中能够在无线信道上进行数据传输的技术,如WiFi、Zigbee、LoRa等。
这种技术能够快速搭建传输网络,大大降低智能电网建设成本。
同时,其跨越障碍物、易于安装、范围广等特点也使得其在智能电网应用中独具优势。
有线通信技术则是指使用传输渠道,包括有线电路、电力线通信等技术。
有线通信技术虽然在建设和维护成本较高,但是其带宽比较大、传输速度快、不易受到外界影响等优点决定了其在某些场景下不可替代性。
光纤通信技术也是智能电网通信技术的重要组成部分。
光纤通信技术与普通的有线通信技术不同,通过光信号的光学变化进行通信。
该技术不仅传输速度快、误码率极低、带宽大,而且也能够更好的抵御电磁干扰等不良影响,从而增强智能电网中的安全性能。
二、智能电网网络技术的研究
为了保证智能电网的质量和稳定性,网络技术成为其关键技术之一。
智能电网网络技术主要包括总部局网、供电局网、变电局网、配电网、终端用户网等。
总部局网是智能电网的顶级网络,主要是为了保证系统主控制和管理的安全和
可靠。
供电局网是指地区电力公司内部网络,是智能电网的重要组成部分。
其作用是
对各个供电局进行统一管理和控制。
同时也能够解决复杂电网系统中滞后、断裂和数据不连续的问题,保证系统的高效运行。
变电局网是变电站内部的局域网。
变电局网能够及时有效地进行电量分配、管
理和优化。
同时它也作为与其他局域网交互的门户,与上下级部门之间进行信息共享。
配电网是智能电网中最重要的一个环节。
传统的配电网往往存在稳定性和安全
性的问题,而智能配电网则将互联网技术与配电网相结合,能够对电量进行实时监控、预览以及优化调节,从而提高配电网的可靠性和安全性。
终端用户网是智能电网中与用户服务直接相关的网络,主要用于智能电表、智
能插座、智能家居等设备的通信。
终端用户网的建设对促进用户与电网之间的交互,提高用户满意度和电网稳定性都有非常重要的意义。
综上所述,智能电网的建设离不开通信和网络技术的先进发展。
由于它们的快
速发展以及日益普及,随后智能电网带来的发展和变革也将会越来越迅速。
我们需要不断进行深入研究,提高智能电网通信和网络技术的水平,打造出更加可靠、安全、智能的电力体系,为人们的生活和生产带来更多牢靠高效的能源供应。