电网通信论文范例

电网通信论文范文1

关键词：无线通信；；技术分析

一、概述

电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设，已经初具规模，通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展，无线通信系统的特性发生巨大的变化。鉴于采用无线通信网不依赖于电网网架，且抗自然灾害能力较强，同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点，非常适合弥补目前通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。本文简单介绍一下无线通信传输的应用特点和优缺点，并分析其在电力系统的应用前景。

二、无线技术介绍

（一）无线通信技术的概念

目前，无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成。

（二）无线通信技术的发展现状

。

总的来说，长距离无线接入技术的代表为：GSM、GPRS、3G；短距离无线接入技术的代表则包括：WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有：3.5GHz无线接入（MMDS）、本地多点分配业务（LMDS）、802.16d；移动无线接入技术主要包括：基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。

1.主流无线通信技术

从技术发展的趋势可以看出，以OFDM+MIMO为核心的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。

2.其他无线通信技术

除了上述主流的无线通信技术外，目前已存在的无线通信技术还包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。

（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是点对点的数据传输协议，通信距离一般在0～1m之间，传输速率最快可达16Mbps，通信介质为波长900纳米左右的近红外线。

（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段，使用跳频频谱扩展技术，通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。

（3）RFID：RadioFrequencyIdentification，即射频识别，俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。

（4）UWB：UltraWideband，即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信，几乎是全数字通信系统，所需要的射频和微波器件很少，因此可以减小系统的复杂性，降低成本。

三、无线技术优劣分析

（一）WLAN技术分析

Wi-Fi的技术和产品已经相当成熟，而且大批量生产。该技术适用于无线局域网，作为有线网络的延伸，对于特殊地点宽带应用，尽管Wi-Fi技术应用非常广泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患，Wi-Fi采用的是射频（RF）技术，通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号，所以非常容易受到来自外界的攻击，黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。

（二）WiMax技术分析

WiMax是一个先进的技术，推出相对较晚，存在频率复用性小、利用率低的问题，但由于最近才完成标准化，该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看，该技术可以在较大范围内满足上网要求，覆盖可以包括室外和室内，可以进行大面积的信号覆盖，甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离，一直被业界看好，是未来移动技术的发展方向，并提供优良的最后一公里网络接入服务。

（三）WMN技术分析

WMN是正在研究中的技术，在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合，而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看，WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间，在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集，并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善，WMN更好地与之相融合、互补，从而能够扬长避短，发挥出各自的优势。

（四）3G技术分析

3G于1996年提出标准，2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验，有一成套建网的理论，包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看，目前，3G在部分地区已得到大规模的商业应用，比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段，还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。

（五）LMDS技术分析

。在最优情况下，距离可达8公里；但是由于受降雨的原因，距离通常限于1.5公里。

其主要工作原理是通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信息调制为射频信号发射出去，在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将射频信号还原为ATM基带信号，在无需为每个用户专门铺设光纤或铜缆情况下，实现数据双向对称高带宽无线传输。

（六）MMDS技术分析

MMDS的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响，可用频带亦不够宽，最多不超过200MHz。其次，MMDS对传输路径要求非常严格。由于MMDS采用的调制技术主要是相移键控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度调制QAM调制技术，无法做到非视距传输，在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外，MMDS没有统一的国际标准，各厂家的设备存在兼容性问题。

（七）集群通信技术分析

数字集群系统具有很多优点，它的频谱利用率有很大提高，可进一步提高集群系统的用户容量；它提高了信号抗信道衰落的能力，使无线传输质量变好；由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术，所以对数字系统来说，保密性也有很大改善。

数字集群移动通信系统可提供多业务服务，也就是说除数字语音信号外，还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号，因此极大地提高了集群网的服务功能。

（八）点对点微波通信技术分析

。与租用线路相比，微波系统的投资只要一年左右即可收回。第二，微波传输系统部署简洁快速。与传统的传输手段相比，其快速部署的优势可以更快地满足新业务发展的需要。第三，目前的微波产品对未来的发展是有保障的，对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来，微波传输系统将升级到全IP的平台之上，可以全面支持运营商未来的发展。

（九）卫星通信技术分析

利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户，可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下，利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案，经济又可靠。

但是卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台，其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金，而且通信资源为卫星通信公司所有，受其带宽的，使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此，作为日常生产、生活使用是极为不经济的；而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。

四、无线技术综合比较

目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求，WLAN可解决中距离的较高速数据接入，而UWB可实现近距离的超高速无线接入。

首先，从标准化程度上看，本报告所涉及的技术中，仅仅WMN技术没有成熟的标准体系，LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准，只是没有统一的国际标准，其余的技术均已经完成标准化工作，并且都进行了试验网建设和商业网建设。

从频率上看，Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段，WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。

从覆盖范围上看，Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术，仅覆盖35m～100m；WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术，覆盖范围在1km～54km不等，而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术，通常用于通信主干组网建设。

从传输速率上看，点对点微波和卫星通信属于干线传输技术，不同的情况速率变化较大，而其余的技术均为接入技术，仅仅是3G技术接入速率最小，仅为384k，而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。

从调制技术上看，其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM，其余的技术均未采用OFDM调制技术。

从天线技术上看，仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术，而其他技术均未采用MIMO技术；从传输环境上看，仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输，其余技术均要求视距传输环境；从网络安全和QoS机制上看，WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善，其余的均存在较大的问题。

电网通信论文范文2

配电网的发展日薪月异，配电网之中应用计算机技术便是指如何实现配电网的自动化。配电网的自动化主要是其中融合了计算机技术、电气化技术、自动控制技术、数据库开发技术、电力技术等。在配电网之中进行计算机的应用，其中需要设计配电管理系统(DMS)，这个系统是指用户用电以及变配电整个动态的全过程在监视之下，整个监视系统实现自动化。在配电网的监控系统的建设方面，现代电子技术以及通信技术的应用非常普遍。配电网的自动化的实现，具有着比较多的优势，其中明显的优点是提供供电服务质量、提高配电网络管理水平、提高供电的可能性以及提升配电网络的管理效率。相对而言，配电自动化系统(DAS)是远程实时控制配电设备的自动化系统，其中对于配电网主要是实现监视、协调以及操纵。其中DAS自动化系统能够充分对配电设备的问题以及鼓掌进行识别，并且自主采取网络重构以及故障隔离的方法，提升供电网的经济性与可靠性。在本文之中，笔者试图结合自身的实际经验，探讨计算机在配电网的自动化实现的途径以及策略。

2计算机在配电网之中应用的主要技术

2.1FB技术

FB技术就是开放式、多点通信的数字化底层控制的一种网络系统，主要应用于生产现场，能够在微机化的测量控制设备之间实现双向串行的多个节点数字的通信系统。；经济性比较强；系统设计的标准有着公开性与一致性；可将现场运计算机通信技术在配电网之中的应用研究文/桑梓强本文首先分析了在配电网之中应用计算机技术的相关的概念，然后归纳了计算机在配电网之中应用的主要技术：FB技术、ETHERNET以及LonWorks，最后阐述了计算机通信技术在配电网中应用的优势。摘要行的数据实施远程传送；并且实现信息资源的共享；自身能够实现对于故障的识别，采集信息、处理报文、控制算法。PROFIBUS是OSI型FB的一个标准，此种标准能够实现数据之间的快速传输，从能在配电网之中发挥着比较大的作用，能够提升配电网之间的数据的连接，提供必要的技术保障。PROFIBUS—DP通信协议，此种协议的存在使得配电设备具备了比较快速并且有效率的传输，它自带高速组态以及高性能诊断的功能，具备着但主站与多方主站的功能系统。所以，此种协议能够使得配电网更加快速实现自动化；

2.2ETHERNET

它本身有OSI性、实时性等特点，是互联网络数字方式连接之中的一种，具有比较大的优势：（1）传输速率较高，在配电网的计算机应用之中具有着比较广泛的应用范围。（2）现阶段的ETHERNET具备着较为明显的开发技术的支持优点，在实际之中有着比较多的开发工具与环境的选择余地。（3）ETHERNET网络系统配套的硬件选择也较多，经济性价值比极大。（4）在实际的应用过程之中，能够使得计算机互联网技术与配电网的电力即使高度融合。

2.3LonWorks

能够集成设备、传感器以及现场的三种网络，能够实现在多种传输介质之中进行通信传输；因LonWorks支持很多类型的拓扑结构，所以在实际的配电网的拓扑结构的应用；在进行通信传输的过程之中，控制信号是一种比较高级以及快速的技术，其在配电系统内的应用比较广泛，从而提升配电通信系统的成功率。

3计算机通信技术在配电网中应用的优势

3.1通信的可靠性

在实际的配电网之中，应用计算机通信技术能够充分实现配电电网的可靠性，因为计算机通信技术的应用使得在电网之中能够实现配网络的错误的识别，增强配电网的可靠性。计算机通信技术在配电网之中的应用能够使得配电网免于受到一些其他的干扰，具有较大的抗噪音、电磁、雷电等特性，最终保证配电网整体稳定以及平衡的发展，具有着比较大的可靠性。

3.2通信的实时性

配电网通过计算机通信技术的应用实现自动化，其中具备的最有力的优势，便是能够提升配电网的通信传输效率，解决了配电网正常运行使主站FTU／TTU刷新速度较低，在配电网故障的时候又不能充分的快速传送比较大量的故障数据，从而实现了对网络运行进行实时监控、在线分析功能，加强了配电网通信的实时性。

3.3通信的双向性

计算机通信技术在配电网之中进行比极大规模的应用，能够实现配电网自动化系统之间的各个层次之间的水平层次的双向通信，使得主要站点与终端在下发指令的时候，能够充分而且及时的接收到终端上传的数据，最终实现配电网的双向传输以及通信的能力。

3.4通信的灵活性以及经济性

电网通信论文范文3

1.1光缆质量差

光缆的主要成分为硅单质，硅单质的纯度会影响光缆的质量，所以对硅提纯技术的提高是光缆建设的必要条件。但现阶段的硅提纯技术还有待提高，不能保证硅的纯度，以至所生产的光缆质量较差。在生产光缆的过程中也存在问题，技术手段的滞后会使生产出的电缆存在质量的欠缺。

1.2网络问题突出

光缆的应用主要在信息的传输上，现代化网络的发展就依靠着光缆建设的完善。但现阶段网络的高覆盖化也成为了光缆应用的一大问题，网络的传输需要大量的传播介质的支持，光缆作为最高效的信息传输介质虽然工作效率高，但其成本价格较其他种类的信息传播介质偏高，所以对于一般不要求高网速和高准确度的网络传输都不会采用光缆作为家庭网络传输介质[3]。过高的成本将减少使用光缆的用户，进一步将影响光传输网的发展。

1.3设备配置与规范不相符

电力通信中的光传输网系统中最为重要的部分就是站点网元，它是信息传输的基础，一般为110kV和220kV两种站点。光传输网中有很多的优点，它的维修十分简单，一般定期对光设备进行检查与修护就可以满足时光网传输的条件。但随着经济的不断发展与科技的不断进步使老旧的光设备配置与规范不相符，光端机的各个槽位具有宽度均匀，且可扩充到10G的能力，可因光缆与设备结构比较复杂，对于能正确合适的与卡槽相符的光缆的制作要求很高，所以造成了光传输设备配置与规范不相符的情况。

2光传输网的优化方案、优化原则与应用

2.1光传输网的优化原则

电力通信主要的工作内容就是进行对信息的传输，所以对于电力通信来说，信息的传播速度与准确度至关重要。对于这两点最为符合要求的信息传输网就是光传输网，它主要承担整个网络的信息交流、会接与传输的作用。所以对光传输网的信息灵敏度与信息传输的稳定性与准确度的要求都很高，首要优化的就是光缆的质量问题。利用新型的单晶硅提纯技术，保证光缆的硅纯度达到正常工作的指标，并且在光缆的制造上也要严格要求其精度，进一步保证光缆的质量达到规定要求。对于网络的设计应以网格与环形为主，这两种形状能降低光在传输过程中损耗程度，同时提高了信息的传输效率。在对管传输网的容量选择时，首先考虑的应该是现有业务信息的情况，对日常统计的容量需求数据经行分析，选择对未来市场最有利的传输容量，为未来业务拓展提供优势。

2.2光传输网的优化方案

现阶段的光传输网还在不断的发展与进步，对于早现已投入使用光传输设备已存在很多实际操作性问题。若要使陈旧的设备符合现代需要的工作要求，所能实行的解决措施就是更换新型的光传输设备或对旧的设备进行改造。根据现有的人均经济水平分析，重新更换光设备对与大多数企业来说都是高成本的，同时也是对资源的一种浪费，所以现阶段对于解决光传输网的更新随度快的问题应该利用改进旧设备来解决。在网络结构重新组建的过程中，可以继续使用单向通道的保护环，只需将使STM-4与STM1并网就能做到网络重新构建。光的电路层优化就是对对设备端口的优化，选择最适合光传输的端口，提高光信息的传输效率。

2.3光传输网优化应用

光传输网在优化以后对于网络传输信息的发展起到积极的作用，在现代化企业中对网络的应用十分广泛，对于企业的宣传发展与管理都离不开网络的协助，高效而严谨的工作也离不开网络的应用。光传输网的优化将有效地提升网络运行的速度与安全性，同时也会完善网络的灵活性，从而使企业的技术与工作效率得到全面的提高，并对企业的发展起到推动的作用。

3电力通信光传输网的发展趋势

随着电力通信光传输网的不断优化，其所涉及到的领域也将更为广泛。光传输网有着其他传输技术无法替代的优势，它的高效性稳定性与准确性保证了信息的有效传播。在降低其成本与改善现有的问题后，光传输网将服务于我们日常生活的网络传播，它的传输信息高效性将改善现有网速较慢的普遍性问题，使我们日常用网也达到畅通无阻的目标。电力通信光传输网在今后的发展前景十分可观，对信息的传播发展有积极的作用。

4结语

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1.1数据采集

数据采集是用电信息采集系统的主要职能，它使以往耗时耗力的数据采集工作变得既简单又高效，而且根据各种业务的各种需要，可以对数据采集进行合适的调整，以满足不同业务的需要，这样，可以保证采集工作的定时性，而且还可以对数据进行随机采集，或直接接受用户上报的数据。

1.2数据管理

用电数据采集系统可以使数据的运算、分析和储存得以实现，从而实现原始数据的安全有效，而且可以保证对异常数据的甄别工作的实现。在对数据进行分析后，可以得出三项平衡度，另外，可以根据设定的突变值，定时对线损进行相应的分析，包括用电情况的等。

1.3数据控制

为了控制电网功率的定值，我们也可以使用用电信息采集系统，对用电时段、总的用电量以及保电工作进行控制，还可以实现远程遥控。

1.4综合运用方面

。

2.智能电网用电信息采集系统中各种信息采集系统的优缺点

智能电网用电信息采集系统能够充分利用现有的配电网络来实现信息的快速传输，这是该系统在宽带通信中的优势，在上述的职能中有充分的体现，这里就不再叙述。对于该系统之外的缺点，主要存在于“电磁辐射”、“噪声干扰”、“变压器阻隔信号”以及“BPLC协议”等各方面。第一，在电力线宽带的通信技术中，其重要环节是减小电磁辐射，但是此时，电力线的工作特性与射频天线发射的电磁波，会对现有的短波通讯产生干扰。第二，当电力线宽带在执行通信工作时，配电变压器使信号不能够直接从中压网进入低压网，因此，为了解决这一问题，需要相应的设备的协助，但是这些设备通常比较昂贵，这是该系统中存在的另一缺点。。而且，这些噪声还会对电力器件产生作用，使其产生周期性噪声、产生宽带噪声。更糟糕的是，一些未接入电网的设备会将其产生的噪声通过射频耦合进入电力线。

3.智能电网用电信息采集中电力线宽带通信技术的实施要点

电力线宽带通信技术采用的是先进的OFDM通信编码技术，利用电力线来实现对数据通信的传送，这种电力线的应用范围和覆盖面积特别广泛，利用这种电力线将互联网上的数字信号转换为高频无线电波，这些电波在特定端口被送回到效用栅格中，并经过效用变压器进入用户家庭和公司。可以免布线低成本地实现用户的数据终端接入宽带通信网络，适应了现代节约型社会的建设需求。

3.1组网模式

电力线宽带载波抄表系统由采集器电力线载波交换机集中器主站以及传输通道组成。在对其进行组装时，应将采集器与智能电能表连接，通过耦合环，将采集到的电力数据信号耦合进电力线，将其传输汇聚至电力线载波交换机，通过这个交换机将数据汇聚到宽带载波集中器中，集中器再通过光纤通道将数据传动到主站。集中器的上行方面采用了EPON光网络技术实现数据的上传。对于传输方式，有许多方式，具体有施工方式、可靠性、运行维护、传输速率、访问机制、影响因素和可扩展性，通过对不同传输方式的各种指标的对比，可以更好地选择不同要求下的合适方式。

3.2组网结构

根据部署位置，以电力线宽带载波技术的低压用户集中抄表系统为基础的系统构架可分为三个部分，即主站、通信信道和采集设备。

(1)面对系统主站部分的各种物力结构，建议单独组网，应用防火墙来安全隔离营销应用系统、其他应用系统以及公道，从而实现系统信息的安全传输。

(2)通信信道主要分为两部分：远程通信信道和本地通信信道在这两种通信信道中，远程通信信道就是一种通信信道，这种通信信道位于系统主站和远端网络集中器之间，包括了多种网络信道。而由于光纤信道具有高宽带、高速率、高可靠性的特点，所以在一定的条件下，可将电力通信光纤专网向配网延伸至每个台区，从而保证主要通信网络的专有性和安全性。而本地通信信道即网络集中器和采集器以及采集器与电能表计之间的通信信道。

(3)采集设备是安装在现场的终端以及计量设备。主要由专一收集各种终端数据并进行处理的网络集中器，用于采集多种电表数据的电能信息并可以与集中器交换数据的电力线宽带载波采集器，以及电能表构成。

3.3网络管理

(1)网络配置的管理

可以对数据进行远程设置、对各种参数实现获取。。

(2)性能检测

支持对设备运行状态的远程监控，可以实时检测电力线的通信线路的状态，包括通信速率、信道曲线、载波调制等。

(3)应用升级

它同样可以支持通信控制和应用软件的远程升级，可以采用整体或分模块的升级，为新的应用业务开展提供了简单、经济的解决手段。

4.总结

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1．1智能电网通信技术现状

目前，网络通信技术在智能电网领域应用广泛，在发、输、变、配、用等环节都有相应的通信标准和应用。比如，变电站与控制中心之间采用IEC61970或IEC61968标准；变电站自动化系统内部使用IEC61850标准通信。当前电网通信技术及标准种类多且兼容性不足，通信技术不能满足不断发展的用户端新的要求，比如电动汽车、智能家居和智能电表等。

1．2智能电网用户端通信技术

智能电网用户端涉及的领域较广，在不同的应用领域有不同的通信技术存在，这是由于各种通信技术在不同时间阶段不同行业发展有各自不同特点所形成。随着新技术的发展，多元化的通信技术在智能电网用户端系统中得到广泛的应用。

（1）InternetIP使用IP基础网络的优势在于与互联网的有效衔接。用户端通信采用基于TCP／IP的网络，可以非常便捷地与现有网络互联互通。其好处还在于大量IP成熟标准、有效工具能直接应用到用户端的应用软件。此外，IP基础网络支持带宽共享和动态路由能力，在智能电网用户端中对最小存取延迟，最大丢包率或最小带宽现状等有特殊要求的应用，一些IP如多协议标签交换（MPLS）技术可满足此特殊要求。

（2）光纤以太网通信它采用光纤介质运行以太网LAN数据包。物理层和数据链路层以任何标准的以太网速度运行，也可以实现交换机的速率功能，以非标准的以太网速度运行，最高可以达到10Gbit／s。目前光纤以太网通信在电力监控系统中已有商业化产品投入运行。

（3）电力线宽带（BPL）该技术采用电力线传输数据。通过电力调制解调器可以在一定区域内任意的电源插座上实现网络接入。电力线宽带在缺少其它通信网络的地区有着广阔的应用前景，其优点在于利用现有电力线上网而无新增通信线缆铺设投资。但目前的BPL能够提供的最大带宽为4MB。因为电力网使用的大多是非屏蔽线，电磁兼容性的问题严重影响网络的传输速度。

（4）3G移动通信利用现有3G移动通信可以避免建立专门的无线网络所需的大量投资，使用方便、灵活。但若大量使用成本投入会较高，且日常的运行、管理、维护费用较高。故此通信技术适用于重要、且节点数少的远距离智能电网用户端通信场合。

（5）无线通信（ZigBee、WiMedia、Wi－Fi）Wi－Fi技术具有较高的成本效益，能够进行升级扩展以覆盖大型地域和多个端点，且无需铺设电缆。ZigBee通信使用跳频扩频无线技术，该技术具有可靠性高、传输速率低、传输距离远的优点，由此解决了传输堵塞和干扰。WiMedia通信的物理层采用超宽带标准，其解决方案的射频覆盖水平与ZigBee相似，其数据传输速率高，并具有网状网络功能。

（6）现场总线通信20世纪80年代中期产生的现场总线技术，相比传统控制系统，其特征为：数字化、全双工传输、分支结构多。现场总线技术实现了工业控制系统的分散化、网络化和智能化，导致其体系结构和功能产生重大发展。

（7）通用工业协议（CIP）CIP是面向对象的工业网络控制协议。根据OSI／ISO七层协议模型，DeviceNet协议定义了七层模型中的物理层、数据链路层和应用层。而CIP协议是七层模型中的最上层———应用层。CIP协议是De－viceNet的应用层，同时是ControlNet、EtherNet／IP、CompoNet的应用层。DeviceNet和ControlNet、Eth－erNet／IP、CompoNet共用同一个应用层协议CIP，但它们有各自的数据链路层和物理层。

（8）工业以太网技术当前，工业以太网技术的性能不断提高，成本不断下降，其在工业自动化领域的发展非常迅速。相比其它现场总线技术，以太网技术优势有：1）数据传输速率高，达到100Mbit／s；2）不同的传输协议能在相同总线上共存；3）在以太网中，数据存取技术采用变互式和开放式；4）不同的拓朴结构和不同的物理介质得以存在和运用。

2走向集成的智能电网用户端通信技术

2．1集成的通信技术

在智能电网设备端，目前仍然是多种现场总线并存。从用户角度，希望通过通信技术集成以实现各种智能元器件与控制器之间的互联互通，但并非必须用一个通信网络来实现所有的功能。。从通讯协议的构筑模型角度，大多数用户端通讯协议均根据OSI的七层模型。当前，自底层向上定义构筑统一整体的通信协议大量存在，这使得在相同层次上的互联性在各标准协议之间较难集成。其实，定义OSI分层模型是为了让不同构架、不同发展阶段的通讯协议能相互，使其能在发展的同时具备良好的互相配合、结合，增加其相互间成为一个端对端完整协议的可能。比如，以TCP／IP协议栈为核心的Inter－net网络协议中，不同的应用层协议可以在上层网络存在，而大量的不同局域网、广域网可以在下层网络平台上实现。随着通信技术的发展，通信集成将应运而生。通信集成是指一个集成的通信软硬件平台融合多种通信协议及通信接口，实现不同通信技术的互通互联。

2．2通信技术标准的发展及融合

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1智能电网的运行特点

智能化电网的中心点是设计和运行。实现电网智能化运行的关键是借助高速集成的双向通信网络技术，使用传感技术、测量技术、控制方法、决策系统等，使电网安全、可靠、经济、高效的运行。从整体上说，其运行特点主要如下：第一，智能电网具备自愈功能。通过对运行各种影响因素的分析与处理，实现电网运行进行恰当的安全性评估。一旦电网在运行过程中发现有不正常的情况，它便会直接将相关信息反馈给控制人员，而且还可以通过其自身的智能技术对来诊断、隔离和修复系统故障，即使是智能电网中出现的故障或者干扰比较严重的情况，它依旧可以进行自我隔离。智能电网自愈功能架构运行图见图1。图1智能电网自愈功能架构运行图第二，智能电网具备良好的兼容性和集成性。在信息技术高速发展的今天，智能电网通过使用相关的信息技术实现对各种数据的兼容，最终实现了智能电网的综合处理能力，满足不同数据需求和多样化用电需求。通过使用高科技的信息及通信技术平台，实现对信息的高度集成和共享，整合和各种数据，保障了用户接收信息的完整性。第三，智能电网具备良好的安全性。实际应用过程中，其信息与通信网络主要包含面向用户服务的通信网络与电力调度网络，涉及到的相关技术主要有无线扩频、光纤通信、电力线载波等,以此为基础实现了电力线路的实时监则，并能够较好的进行电力调度以及设备防盗监控等。

2智能电网应用信息及通信技术的关键问题

从智能电网当前实际使用情况来看，见表1，其运行中的关键技术就是信息和通信。因此，智能电网的建设部门应结合智能电网的实际运行情况，加大力度从信息和通信技术入手进行研究与设计，从而不断完善我国智能电网。表1智能电网各环节建设内容与关键技术

2.1层次模型的构建以及标准体系的设计

智能电网系统的构建是一项极具复杂性的工作，如图2所示，要实现智能电网与信息技术和通信技术顺利结合，就必须构建合理的层次模型和设计标准体系。一方面，构建人员要对电网的各个模块进行详细的分析及划分，并对每一个模块的功能以及运行特点进行研究。另一方面，要想使智能电网的运行始终保持高效状态，必须不断对智能电网进行优化调整，保证电网各个环节的运行始终处于最佳的状态。因此，在与信息技术和通信技术进行应用结合前，还必须预先设计设计科学合理的标准体系。图2向我们清晰的展示了本文研究的智能电网的具体设计层次，包括应用层、网络层和感知延伸层三大层次。

1）应用层主要是各应用平台的运行，包括现有电力平台和用户互动平台。通过应用层，管理者可以在电力应用管理平台上，管理电力生产、传输，营销等各项事务，实现电力生产有效管理；在感知互动平台上，用户可以登录系统管理自己专属账户，核查自己的账户信息，了解电力的、运营状况，查询反馈意见，管理当前的个人电力需求等，从而实现电网企业与用户的双向交流。

2）网络层主要是涉及传输中的网络，即电力通信主干网、电力接入专网以及具体应用的电力光纤网和宽带无线网，互联网和以太网。电力通信主干网用来远距离传输各城市间电力调度信息，生产、行政管理命令等信息。电力光纤网和宽带无线通信用来传输各类信息，包括行政管理、调度控制、状态监测、继电保护、安全防护等多种信息。通信传输主干网主要使用光纤，远距离传输光纤具有明显的优势。互联网和以太网则主要用来查询信息，了解当前的电力，跟踪市场前沿动态，学习最新电力技术知识等，当然感知延伸层部分信息数据也可通过互联网传输。

3）感知延伸层向上连接各专业网络，向下连接感知使用对象，主要用来采集状态信息、图像信息、电表度数等基础数据，传输智能家居、水、气、热等控制指令，实现智能管理。该层主要利用PLC短距离无线通信、多功能传感器、红外通信、射频、网络路由等技术的应用实现对各智能设备的感知。通过这些技术，提高其感知水平，扩展智能电网的覆盖范围，使智能电网的物理网络得到极大的拓展。

2.2各通信技术模块的开发

（1）电力线通信技术：这是一项传统的技术，分别为窄带和宽带电力线通信技术，后者传输速度更快，可达100Mbit/s。但无法使用TCP/IP通信协议，进而不容易实现与其他通信网络的连接；同时存在信号衰减强烈、用电负荷大、负载圈亢随机变化、载波频率低的问题。因此，如何设计通信标准，研发转换接口，实现与其他网络的有效互联，提高通信传输质量和速度等问题将是电力线通信技术的研究主要方向。随着科技的发展，我们对未来家庭插座可以通过宽带布线通信,实现即插即用。

（2）光纤以太网通信技术：一是光纤复合架空地线（OPGW）技术，二是自承式光缆技术（ADSS）。OPGW是电力通信系统的一种新型特种光缆，在传统的相线结构中将光纤单元复合在导线中，主要优势是比较容易进行施工,避免了在路由协调、电磁兼容等方面与外界的矛盾；目前在电力通信主干网络中已经得到了应用,并逐渐向智能电网主要通信方式发展。ADSS优势在于其较低的安装费用，但是，在进行架空作业过程中，需要使用配套固定挂件，更适合于已架设好输电线路上,避免电网运行中出现重复停电作业的情况。

（3）无线通信术模块的开发。。无线网络通信的关键问题是信息码格式、通信速率、传输环境和单片机干扰。其中接收模块已受到单片机时钟频率的倍频干扰，其中，51系列的干扰较大,PIC系列较小。所以，需要在单片机中加入隔离电路并降低其工作频率，降低干扰。随着无线通信技术的发展，已作为防风防汛等应急通信的一种重要手段，浙江、江苏等地电网开始使用无线通信的尝试。

2.3信息与通信安全

为了保障智能电网运行的安全性及高效性，就要采取措施优化电网通信网络环境，结合智能电网运行实际制定相关保障其安全性的措施。。其次，从图2的智能电网组网结构分析，通过传感网络实现了互联网对感知对象的实时控制，采用最新的移动无线通信技术，保证通信网络能够连接到控制终端的计算机信息处理平台，实现各种数据科学的、及时的处理；同时需采用接入控制验证技术和信息加密技术，防止接入端的网络入侵，多重攻击，病毒传播等网络安全问题。

2.4电网不稳定

从目前智能电网中电力通信的运行和应用现状分析,电网不稳定也是最常见的问题之一。在电力通信的应用中,造成电网不稳定的主要原因是物理系统中潜在存在的功率不平衡问题,为了确保电力通信系统的正常运行,就需要找到一个相对稳定的平衡点,这其实是负荷母线上节点功率方面的平衡问题,节点无功功率、负荷耗能无功功率,可实现该种平衡,同时平衡点也能够起到有效抑制扰动的作用。

3结语