智能电网：通信的机遇及挑战

智能电网：通信的机遇及挑战智能电网：通信的机遇及挑战智能电网：通信的机遇及挑战智能电网：通信的机遇及挑战智能电网：通信的机遇及挑战智能电网：通信的机遇及挑战智能电网：通信的机遇及挑战智能电网：通信的机遇及挑战郭经红郭经红郭经红郭经红郭经红郭经红郭经红郭经红二〇〇九年十一月二〇〇九年十一月二〇〇九年十一月二〇〇九年十一月二〇〇九年十一月二〇〇九年十一月二〇〇九年十一月二〇〇九年十一月2222智能网络的通信业务需求分析智能网络的通信业务需求分析智能网络的通信业务需求分析智能网络的通信业务需求分析33334444智能电网：通信的机遇及挑战智能电网：通信的机遇及挑战智能电网：通信的机遇及挑战智能电网：通信的机遇及挑战5555电力通信网络现状及问题分析电力通信网络现状及问题分析电力通信网络现状及问题分析电力通信网络现状及问题分析6666坚强的智能通信网发展思考坚强的智能通信网发展思考坚强的智能通信网发展思考坚强的智能通信网发展思考新技术展望新技术展望新技术展望新技术展望技术交流及讨论技术交流及讨论技术交流及讨论技术交流及讨论-2-1111我国统一坚强智能电网发展规划我国统一坚强智能电网发展规划我国统一坚强智能电网发展规划我国统一坚强智能电网发展规划以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的统一坚强智能电网“统一”是前提，“坚强”是基础，“智能”是关键。统一性、坚强网架、智能化的高度融合，决定了国家电网未来的发展方向。-3-我国坚强的智能化电网我国坚强的智能化电网我国坚强的智能化电网我国坚强的智能化电网((((Strong&SmartStrong&SmartStrong&SmartStrong&SmartGridGridGridGrid))))智能电网涉及到发电、线路发电、线路((输电输电))、变电、配电、用户服务、变电、配电、用户服务((用用电电))、调度、调度等电力生产全过程(六大应用环节)，同时也是坚强智能电网的具体体现-4-信息、通信技术支撑体系是实现“智能”的技术保障统一坚强智能电网发展规划纲要统一坚强智能电网发展规划纲要统一坚强智能电网发展规划纲要统一坚强智能电网发展规划纲要(2009(2009(2009(2009～～～～2020202020202020年年年年))))•通信发展规划：通信发展规划：通信发展规划：通信发展规划：以满足国家电网持续发展的通信需求为核心，构建以骨干通信电路、跨区联网通信电路为主，各级通信网协调发展的统一坚强的电力专用通信网；以提高对各级通信资源的调配能力、提高对各类通信业务的承载能力、提高对各种自然灾害和外力破坏的抵御能力为目标，满足各个环节、不同领域的通信需求，建成技术先进、实用性好，网络结构合理、可靠性高，覆盖范围全、接入灵活，抵御能力强、综合效能高的绿色环保型电力通信网，保证电网安全、经济、高效运行。建立符合坚强智能电网建设和运行的通信标准体系和通信网络体系。““““十一五十一五十一五十一五””””末发展计划末发展计划末发展计划末发展计划(2009(2009(2009(2009～～～～2010201020102010年年年年))))•建设淮南～上海、锡盟～上海、陕北～长沙特高压配套光通信工程。开展智能配电通信技术研究和试点工作，加快研究适合智能输电网、智能变电站的通信方案。配合特高压工程和跨区联网工程，全面推进省级以上通信网建设，积极研究适合智能电网的通信技术和设备。进一步优化各级通信网结构，确保公司“十一五”通信发展规划目标的顺利实现。““““十二五十二五十二五十二五””””发展规划发展规划发展规划发展规划(2011(2011(2011(2011～～～～2015201520152015年年年年))))•到2012年，提出坚强的电力通信网络的体系架构，并进行关键技术的研发和部分成熟技术的推广应用。提出公司坚强智能电网的通信体系架构，建立智能电网通信标准体系；完成大容量、高速实时、具有时间同步能力、具有业务感知能力的下一代电力光传输网络技术研究并应用试点。建设国调、华北、华中、华东四个通信枢纽中心，建成满足“三华”同步电网需求的安全可靠的电力通信广域同步网；完成智能变电站通信网络技术、智能配电通信网络技术、智能用电通信网络技术及分布式能源通信技术研究并应用试点；完成智能电网通信保障技术研究并应用试点；完成智能家庭通信网络技术前瞻性研究；研究和建设智能电网时间统一系统及电力通信网智能化管理系统。•到2015年，全面建成“坚强”骨干电力通信网，基本建成智能变电站通信网、配网通信网、用电通信网及分布式电源接入通信网。深入开展智能家庭通信网络技术研究并试点应用；优化完善坚强智能电网的电力通信网，全面建设智能电网通信保障系统；建成覆盖发电、输电、变电、配电、用电、调度通信业务的通信传输网、业务网和支撑网，满足坚强智能电网运行要求。““““十三五十三五十三五十三五””””发展规划发展规划发展规划发展规划(2016(2016(2016(2016～～～～2020202020202020年年年年))))•到2020年，根据电网发展趋势，引领电力通信网络技术发展方向，同时开展未来电网的通信新理论和新技术的研究，形成满足智能电网运行要求的成熟通信管理、通信技术、通信标准、通信网络体系。建成覆盖输电网、配电网和终端用户的三个相互关联通信网络平台。创新服务模式和盈利模式，形成具有电力特色的信息通信增值服务，创造良好经济和社会效益。2222智能网络的通信业务需求分析智能网络的通信业务需求分析智能网络的通信业务需求分析智能网络的通信业务需求分析33334444智能电网：通信的机遇及挑战智能电网：通信的机遇及挑战智能电网：通信的机遇及挑战智能电网：通信的机遇及挑战5555电力通信网络现状及问题分析电力通信网络现状及问题分析电力通信网络现状及问题分析电力通信网络现状及问题分析6666坚强的智能通信网发展思考坚强的智能通信网发展思考坚强的智能通信网发展思考坚强的智能通信网发展思考新技术展望新技术展望新技术展望新技术展望技术交流及讨论技术交流及讨论技术交流及讨论技术交流及讨论-10-1111我国统一坚强智能电网发展规划我国统一坚强智能电网发展规划我国统一坚强智能电网发展规划我国统一坚强智能电网发展规划•1879年，上海公共租界点亮了中国第一盏电灯；1882年，上海外滩至虹口的6.4千米电线上亮起了15盏电灯。-11-坚强的智能通信网是智能电网的重要支撑系统坚强的智能通信网是智能电网的重要支撑系统坚强的智能通信网是智能电网的重要支撑系统坚强的智能通信网是智能电网的重要支撑系统-12-坚强的智能通信网坚强的智能通信网坚强的智能通信网坚强的智能通信网大电网安全稳定控制–火电、核电机组高效、节能、低排运行的优化控制–机网协调运行控制–大规模可再生能源规范接入控制–特高压大电网智能运行控制(智能调度、节能调度）智能的配用电网线路需要分布式传感器–电表可以成为电网中很好的传感器网络–智能电网设备产生有用的数据:-柱上开关-电容调节控制器-重合器和分段器–分布的智能电网传感器增加了配网的透明度:-线路监测(有功/无功检测和故障定位)-变压器与其他设备的健康监测-智能故障检测装置-网络通信设备–积累的数据速率很容易达到Mbps的范围智能变电站将产生海量数据–每个变电站多种IED–IED有高达仟个数据点需要每秒传输一次–应用IEC61850等标准会极大增加数据量–变电站的总的数据速率需求很容易超过256kbps移动作业队伍需要语音和数据融合–不是智能电网的严格组成部分–绝对是电力公司未来的组成部分–将作业队伍看作控制系统一部分–将作业队伍看作数据源–无线语音和数据–访问工单、提取流程文档等–“虚拟的电量计”-13-智能电网有新的数据源和用途•语音•数据•视频•有线•无线通信技术选择•存在大量的技术可用•公用和专用数据网都可以使用•有线、无线、光纤技术各有特点•现有基础可能仍有可以保留的价值•规划设计时考虑如何优化-14-坚强的智能通信网坚强的智能通信网坚强的智能通信网坚强的智能通信网坚强的智能通信网坚强的智能通信网坚强的智能通信网坚强的智能通信网满足智能电网发展各阶段对通信网络的需求，全面建设高速、宽带、自愈的““““坚坚坚坚强强强强””””(Strong)(Strong)(Strong)(Strong)电力通信网络，实现无缝信息交互，为智能电网提供高速、实时、可靠和安全的通信技术支撑和服务。支持任何时间(Anytime)、任何地点(Anyplace)、任何设备(AnyDevice)、任何业务(AnyService)的无所不在(Ubiquitous)的““““灵灵灵灵活活活活””””(Smart)(Smart)(Smart)(Smart)通信接入方式，为电力智能系统或智能设备提供“即插即用”的电力通信保障。-15-•坚强的智能化电网发展新趋势，对电力通信网络而言，坚强的智能化电网发展新趋势，对电力通信网络而言，坚强的智能化电网发展新趋势，对电力通信网络而言，坚强的智能化电网发展新趋势，对电力通信网络而言，无论技术上还是管理上，都将是一个巨大的挑战无论技术上还是管理上，都将是一个巨大的挑战无论技术上还是管理上，都将是一个巨大的挑战无论技术上还是管理上，都将是一个巨大的挑战–先进的通信、信息、控制等应用技术是坚强的智能化电网的技术支撑体系技术支撑体系技术支撑体系技术支撑体系技术支撑体系技术支撑体系技术支撑体系技术支撑体系(四大体系之一)，是实现“智能”的基础，贯穿六大应用环节六大应用环节六大应用环节六大应用环节六大应用环节六大应用环节六大应用环节六大应用环节。ICT（Informationandcommunicationtechnology）信息和通信息和通信技术信技术是核心技术之一-16-–坚强智能电网实现电力流电力流电力流电力流电力流电力流电力流电力流、信息流信息流信息流信息流信息流信息流信息流信息流、业务流业务流业务流业务流业务流业务流业务流业务流高度一体化的支撑前提在于信息的无损采集、流畅传输、有序应用。–各个层级的通信支撑体系通信支撑体系通信支撑体系通信支撑体系通信支撑体系通信支撑体系通信支撑体系通信支撑体系是坚强智能电网信息运转的有效载体，是坚强智能电网坚实的信息传输基础。信息支撑体系信息支撑体系信息支撑体系信息支撑体系信息支撑体系信息支撑体系信息支撑体系信息支撑体系是通过对电网基础信息分层分级的集成与整合，达到信息的纵向贯通和横向集成，为坚强智能电网提供实时信息支撑。-17-2222智能网络的通信业务需求分析智能网络的通信业务需求分析智能网络的通信业务需求分析智能网络的通信业务需求分析33334444智能电网：通信的机遇及挑战智能电网：通信的机遇及挑战智能电网：通信的机遇及挑战智能电网：通信的机遇及挑战5555电力通信网络现状及问题分析电力通信网络现状及问题分析电力通信网络现状及问题分析电力通信网络现状及问题分析6666坚强的智能通信网发展思考坚强的智能通信网发展思考坚强的智能通信网发展思考坚强的智能通信网发展思考新技术展望新技术展望新技术展望新技术展望技术交流及讨论技术交流及讨论技术交流及讨论技术交流及讨论-18-1111我国统一坚强智能电网发展规划我国统一坚强智能电网发展规划我国统一坚强智能电网发展规划我国统一坚强智能电网发展规划•目前，电力通信网主要不足：一是一是一是一是骨干网架仍不够坚强，难以完全满足调度数据网络第二平面建设的新要求；二是二是二是二是各级通信网络的资源整合和充分利用有待进一步加强；三是三是三是三是总体上呈“骨干网强、接入网弱”、“高（电压）端强，低端弱”的态势，配电、用电环节的通信水平相对输电网而言差距较大。•建设“先进、实用、大容量、高可靠、结构合理、覆盖面全、包容性强、接入方式灵活、建设运行经济高效、对自然灾害及人为破坏有较强抵御能力”的坚强的智能通信网。-19-•发电环节：电源形式向多元化方