電力系統通信網是國家專用通信網之一,是電力系統重要組成部分,是電網調度自動化、電網運營市場化和電網管理信息化的基礎。電力通信為電力工業提供重要保障,使得電力工業能夠作為國民經濟的重要基礎產業。
全國電力系統通信網以光纖、數字微波傳輸為主,衛星、電纜、電力線載波、無線電等多種通信方式并存。整個電力通信網由骨干通信網和終端通信接入網組成。骨干通信網涵蓋35千伏及以上電網,由跨區、區域、省、城市(含區縣)共4級通信網絡組成。終端通信接入網由10千伏通信接入網和0.4千伏通信接入網兩部分組成,分別涵蓋10千伏(含6千伏、20千伏)和0.4千伏電網。
傳統的電力通信網由傳輸網、業務網、支撐網構成,如下所示:
傳輸網
傳輸網是通信基礎網,由傳輸介質和通信設備兩部分組成。電力通信傳輸介質主要有光纖、無線電和輸電線,分別對應于光通信、微波通信和電力線載波通信等方式。
業務網
業務網構建在傳輸網上,在支撐網的協同下,利用系統資源為滿足不同業務需求而組建的應用網。目前,電力通信網的業務網主要包括:電話交換網(包括行政交換網和調度交換網)、調度專業數據網、信息網等。
支撐網
支撐網是支持通信網正常運行的網絡。主要包括同步系統、網管系統和信令系統。
目前我國經過多年建設,國網骨干通信網基本建成了覆蓋各級電網主網架,滿足電網安全穩定運行需要的「三縱四橫」通信傳輸網。光纜總長度近40萬公路,基本覆蓋各級變電站。實現了傳輸媒介光纖化,業務承載網絡化,運行監視和管理正在逐步實現信息化和自動化。但是也還是有幾個問題比較凸顯:配電通信網絡的建設綜合利用光纖、無線、電力線通信等多種方式,通信網規模小、覆蓋率低(不到15%);用戶側通信方面,建設用電信息采集通信系統,在部分城市開展了用戶寬帶接入試點工作,還尚未形成具有電力特色的服務模式;通信網架結構由一次網主導,存在薄弱環節,單獨立項及停電施工困難;通信容量儲量余度消耗很快,部分區段已經或接近飽和;部分通道重載,承載多條重要線路的保護安控,多年不能安排通信設備停運檢修;配用電環境通信能力亟待加強。
應用智能電網,電力通信網如下:
按照電力物聯網標準,感知層,在接入電力寬帶專網前,從輸-變-配-用四個環節都需要改造:
1.智能輸電:
通過短距離無線、遠程無線和光纖通信,建立實時在線監測系統,實現輸電線路氣象、導線穩定、弧垂、覆冰、風偏、振動、桿塔振動、絕緣子污穢等狀態監測。支撐線路風險評估、故障診斷等應用,支持線路運行狀態的可控、能控和在控。通過遠程視頻監測,將冰凍雨雪、地震等自然災害納入監測、分析、預報管理,實現應急現場監測、災害預警與應急演練分析,提高綜合防災與安全保障能力。
2.智能變電站:
支持智能變電站的信息采集,站內通信的光纖化、數字化、網絡化,站外聯絡通信的寬帶、高速化。
3.智能配、用電一體化應用:
支持智能變電站的信息采集,站內通信的光纖化、數字化、網絡化,站外聯絡通信的寬帶、高速化。
智能電網中的通信平臺不僅僅是通信通道,而是智能電網的一部分要能夠延伸到相關發電、送變電和終端用電設備等電網末端,智能電網數據獲取、保護和控制業務都需要有效通信網絡支撐。