電力通信網(wǎng)：電網(wǎng)的“千里眼”和“順風(fēng)耳”

信息及通信技術(shù)作為決定智能電網(wǎng)運行建設(shè)、發(fā)展速度的核心技術(shù)之一，需求日益增高。越來越多的人意識到，建立智能又高效的電力信息網(wǎng)是電網(wǎng)智能化的必經(jīng)之路。

電力通信網(wǎng)是電網(wǎng)的“千里眼”和“順風(fēng)耳”，既是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要保障，更是建設(shè)智能電網(wǎng)的信息技術(shù)支撐。近日，清華大學(xué)電子工程系教授宋健在接受中國電力報記者采訪時說：“近年來，我國電力事業(yè)發(fā)展發(fā)生諸多新變化，相應(yīng)的對電力通信建設(shè)提出了新挑戰(zhàn)。未來，電力通信建設(shè)將和云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、甚至區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合更加緊密，不僅保證通信需求，而且具備一定的信息局部感知、自動篩選與處理能力。”

近年來，我國通信業(yè)務(wù)呈現(xiàn)幾何增長，電力通信需求也日益旺盛，智能電網(wǎng)建設(shè)對電力通信的承載力提出更高要求。智能電網(wǎng)建設(shè)離不開電力通信。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)正在社會的各個行業(yè)生根發(fā)芽。作為曾經(jīng)具備雄厚通信技術(shù)基礎(chǔ)的電力行業(yè)，更是走在各行業(yè)前列。

在用電信息采集方面，以往抄表往往需要電網(wǎng)員工走家串戶人工抄表，勞動強度高、效率低、還容易出現(xiàn)錯抄、漏抄等問題。如今，隨著智能電表的出現(xiàn)，遠(yuǎn)程抄表、線上充值、遠(yuǎn)程結(jié)算成為新的模式，這大大減少了基層員工的工作量，提高了用電信息的采集的效率和準(zhǔn)確率。

智能電表大大方便了用電信息采集，但智能電表的有效運行則需要強大、覆蓋范圍更廣的電力通信網(wǎng)支撐。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的快速推進，國家電網(wǎng)將建成國際上最大的用電信息采集系統(tǒng)，實現(xiàn)全域39500萬戶的智能電表全覆蓋。屆時，大量的數(shù)據(jù)傳輸，都將依賴于電力通信網(wǎng)絡(luò)。

此外，用戶側(cè)需求響應(yīng)領(lǐng)域?qū)﹄娏νㄐ诺男枨笠渤尸F(xiàn)日益增長之勢。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的深入推進，為有效平抑電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差，未來居民家中的空調(diào)、熱水器等家電都可以接入電力通信網(wǎng)，根據(jù)電網(wǎng)實時負(fù)荷智能啟停。

在新能源發(fā)電領(lǐng)域，電力通信的市場需求也將不斷擴大。宋健告訴中國電力報記者：“隨著我國新能源發(fā)電裝機比例的不斷提高，新能源發(fā)電并網(wǎng)將成為電力通信一個重要的增長板塊。由于新能源發(fā)電分散性較大、出力不穩(wěn)定、用戶的需求多樣，如何協(xié)調(diào)好各種因素，都需要及時有效的信息交互做保障，所以更離不開電力通信技術(shù)的支撐。”

電網(wǎng)監(jiān)控運維領(lǐng)域?qū)﹄娏νㄐ诺囊蕾囈苍絹碓酱?。隨著技術(shù)的不斷革新，無人機巡檢、機器人檢修、視頻監(jiān)控等電網(wǎng)運維新手段層出不窮，電網(wǎng)中的傳感設(shè)備也日益增多，這些新設(shè)備都離不開電力通信，未來將需要一張強大的電力通信網(wǎng)來保障各設(shè)備正常運行。

宋健還表示，電網(wǎng)企業(yè)加強電力通信建設(shè)，除了可以滿足自身作業(yè)的需求，還可以為電力客戶提供所需的信息服務(wù)，這也將一定程度刺激電力通信的發(fā)展。

我國電力通信建設(shè)始于上世紀(jì)四十年代，電力通信建設(shè)和電網(wǎng)建設(shè)大致同步。電力通信基本跟隨電力主干網(wǎng)建設(shè)方向，使用的通信方式主要是電力線載波通信，用于電力主干網(wǎng)的調(diào)度、應(yīng)急通信等。

隨著電力通信技術(shù)的發(fā)展，微波通信、光纖通信、移動通信、對流層散射通信等通信技術(shù)相繼出現(xiàn)，以及現(xiàn)在的無線專網(wǎng)通信、有源光通信和無源光通信等都一定程度推動了我國電力通信事業(yè)的發(fā)展，改善了我國電力通信的條件。但是電力通信的側(cè)重點依然沒有發(fā)生太大改變。

目前，我國的電力通信網(wǎng)建設(shè)仍然主要集中于輸電側(cè)，在用電側(cè)還較為薄弱。隨著用電側(cè)電力通信需求的日益旺盛，配、用電側(cè)的電力通信建設(shè)將是未來一段時期的重點工作。

此外，電力通信與計算相結(jié)合亦將成為一種趨勢。宋健指出，智能電網(wǎng)對電力通信技術(shù)提出新的挑戰(zhàn)，還要考慮通信和計算的關(guān)系，利用人工智能技術(shù)確保在給定的傳輸時延、網(wǎng)絡(luò)容量、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、數(shù)據(jù)量成本等各種限制下，提供一個最好的、最佳的調(diào)度方式。

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的推進，海量傳感器會廣泛分布在電網(wǎng)上，屆時電力通信對數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)目煽啃詫⒑统Ｒ?guī)通信不同。常規(guī)通信是人和人的通信、人和物的通信，未來將會有相當(dāng)大的比例是物和物的通信，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也將由集中式走向分布式，信息的傳輸出現(xiàn)去中心模式，這樣可以避免高峰時期網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)堵塞和崩潰。

宋健表示，分布式意味著新的技術(shù)，如邊緣計算技術(shù)等的采用，局部信息要經(jīng)過一定的預(yù)處理等分析手段，再上傳到云端。以新能源發(fā)電并網(wǎng)為例，電力通信不但需要滿足實時監(jiān)控新能源發(fā)電的出力、運行狀態(tài)，還應(yīng)該同時具備不同時段電價自動調(diào)整、電費結(jié)算等功能，在采集端就能進行信息的高效處理。