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3G通信技术在智能电网的应用

日期:2016-03-03 10:03:56点击: 来自:

、智能电网建设对我国电网发展的现实意义

 

 

  我国电力工业面临着类似于欧美国家的情况:在宏观政策层面,电力行业需要满足建设资源节约型和环境友好型社会的要求,适应气候变化;在市场化改革层面,交易手段与定价方式正在发展,市场供需双方的互动将会越来越频繁,电网规模也在快速扩张,用户的用电行为也在发生变化,用户对电能的可靠性和质量要求不断提升,而智能电网能够在这些方面发挥重要作用.

 

 

  对我国电网企业目前还面临的一些问题,如国家电网尚未建成坚强骨干网架,电网抵御多重故障的能力较弱;各区域电网主干网架较为薄弱,电网稳定水平低,电网运行灵活性不强;企业信息化建设相对滞后,还没有形成一体化的生产经营管理系统等,建设坚强的智能电网无疑是理想的解决方案.

 

 

  2、电力通信系统中3G技术的现状

 

 

  电力通信系统是电力生产的保障.通过有效的通信手段,将控制中心的命令准确快速地传送到远方终端,并将远方设备运行情况的信息收集到控制中心.目前常用的通信方式有Internet、光纤通信,微波通信等.而这些通讯方式普遍存在的问题是要自建专用信道,工程投资大,维护工作繁重.随着无线通信技术的不断发展,利用移动通信技术实现电力系统中的数据传输,将是智能电网的重要发展方向.

 

 

  2.1 什么是3G技术

 

 

  3G是指第三代移动通信技术.目前有WCDMA,CDMA 2000,TD-SCDMA三种3G技术标准.3G移动通信最主要的特征是以宽带提供各种多媒体业务.传输容量更大,灵活性更高,能处理图像、音频、视频等多种媒体形式.支持多种单向和交互式多媒体等新业务.这种技术具有覆盖范围广、永远在线、接入速度快、支持中高速数据传输、投入费用低等优点,非常适合应用到电力工业.

 

 

  2.2  3G技术在电网运行中的优势

 

 

  2003年,美国能源部发布了一份美国电网改革纲领性的文件"GRID2030",文件中指出它的最终目标是在多层次的电力网上同步覆盖一个综合通信网和控制系统,最终形成电力与通信一体化系统体系结构的21世纪的现代化的GRlD 2030电网.而我国也适时的提出了我们的智能电网发展战略.

 

 

  为了适应未来智能电网的发展,通信网应具有以下条件:①高速率;②高带宽;③高覆盖;④高可靠.而3G技术无疑是一个很好的选择.

 

 

  3G应用到智能电网中的优势主要表现在:①数据传输速度快,电力系统大量信息数据的传输和高速可靠的数据交互为智能电网开放性地兼容各类设备提供了可靠的通信机制;②3G的视频功能将大大的方便电网与需求侧、发电商、环境和谐相处,为其提供完成交易的信息处理平台和物理载体;③3G具有高安全性和高可靠性,智能电网为了防御信息攻击,提高信息安全,提高自愈能力,需要3G技术,同时它也为智能控制、电力抢修、智能需求侧管理提供了准确可靠、实时的数据信息[4~5].

 

 

  2.3 3G技术在智能电网中的具体应用

 

 

  1) 网视频监控

 

 

  随着电力系统保护技术及自控技术的提高,无人值班变电站已成为电力系统的主流,实现调度中心对变电站的远程控制与调节,仅仅有"四遥"是远远不够的,还必须了解变电站的一次,二次设备的外观监控与变电站的防火防盗情况.将视频监控系统运用到电力调度自动化系统上,即第五遥--遥视,巡检中心、集控中心等相关部门通过现有的电力通信网对所属变电站实现远程实时图像监控、远程故障和意外情况告警接收处理,可提高变电站运行和维护的安全性和可靠性,并可逐步实现电网的可视化监控和调度.而这些对传输通道的可靠性和带宽提出更高的要求.采用固定宽带与移动3G通信技术相结合,可实时传送清晰的动态视频信息,满足电力网络利用视频进行实时监测的要求.【VPN路由器

 

 

  2) 线路巡检

 

 

  随着国家电力输送网络迅速扩大,电力部门对电力系统的安全稳定运行、监控及保护提出了更高的要求.当输电线路发生故障时,为了找出故障点,要组织大量的人力和物力,耗资巨大,而且精度不高,给电力系统带来巨大的经济损失和社会影响.基于3G的输电线路故障定位及维修系统可使电力部门调度人员实时获得输电线路故障信息,提高了故障处理的科学性和可靠性,对电网的稳定运行起到了重要的促进作用.同时,抢修人员通过GIS与GPS可以迅速找到故障地点,通过应用正确的处理手段快速恢复输电线路供电,对减小因输电线路故障引起的经济损失和所造成社会影响将起到重要的作用.

 

 

  3) 应急抢险指挥

 

 

  由于一些突发情况造成电力网络故障或电力系统损坏的情况时有发生,需要提高应急抢险的能力,快速恢复电网的正常运行.在电力应急抢修车中加装工业级3G路由器,通过音频和视频传输远程现场信息,将抢修现场情况与电网运行情况等系统互联.以保证各部分信息迅速流通、互动.使远端指挥人员实时了解电网的现场状况,做出正确判断和指挥.这对提高现场的指挥调度能力,缩短抢险时间,提高应急能力,减少灾害造成的影响有这重要的作用.【VPN路由器

 

 

  4)电力通信系统的安全性

 

 

  随着互联电网的不断扩大,电力通信的安全成为了很重要的问题.3G技术是要借助于网络技术的,而网络的安全性是我们所担忧的,所以我们要应用3G技术要特别注意其安全性能的提高.

 

 

  3G网络的安全传输方式有2种:一种是基于工业级3G路由器的VPN连接方式,另一种是基于运营商的VPDN专网连接方式,都能提供足够的安全保障.

 

 

  对于电力应急通信的需求,有部分3G终端企业的产品还支持线路备份功能,支持有线和3G自动切换备份,为电力应急通信提供了更加强有力的保障.

 

 

  3、3G技术在智能电网中应用的展望

 

 

  移动通信的发展,特别是3G网络的建成,有力的促进了电力行业的发展[6].基于以上对3G以及通信技术在电力工业的应用,针对3G技术在智能电网的应用提出如下建议:首先,要努力结合GPRS和各种通信技术与3G技术,建设智能电网通信体系.其次,要在国家电网"面向应用、立足创新、形成标准、建立示范"的指导思想下,在3G通信的系统开发、标准体系、信息安全、软件平台等方面进行了重点技术研究,力求在"电力3G"的核心技术上取得突破。

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