电力通信网络在能源互联网中的增值业务分析

电力通信网络在能源互联网中的增值业务分析

张娟娟

国网山西省电力公司太原供电公司山西太原030012

摘要：随着时代的变迁，电力通信网络也在全速发展，全光网络也步入时代的潮流，基于此，本文首先分析了能源互联网的研究现状，接下来详细阐述了视频发展驱动全光网络、全光网络给了电力公司业务扩展机会以及电力通信网络资源及增值业务方向，希望给行业内人士以借鉴和启发。

关键词：电力通信网络；能源互联网；增值业务；分析

引言

运营商开始对标互联网公司，聚焦主营业务为用户提供更多的应用和更好的服务，剥离重资产网络的转型给了电力公司利用基础设施资源优势拓展增值业务的机会。电力行业自身的发展也面临绿色环保要求，不断提升太阳能、风力发电等新能源占比，但新能源发电受气候影响，能量波动大。同时，电动汽车大量上市，其充放电对电网波动也带来较大冲击，这些都对电网调配自动化和智能化提出了更高要求。泛在电力物联网无疑会加快电网数字化转型速度，提升电网调配自动化和智能化的能力，同时需要构建灵活高效的网络平台和应用平台，以满足能源互联网快速发展的要求，有了这些平台和应用做基础，电力公司就打开了能源互联网增值业务的大门。电力系统已有的广泛存在的电力通信网络，在保障电力系统安全稳定运行的同时，也为能源互联网的服务和其他企业服务创造了条件。

1能源互联网的研究现状

如何对多能耦合下的能源互联网进行经济、安全、可靠、高效的调度决策,是能源互联网中最为重要的问题,将直接辅助系统调度人员对运行方式的安排制定。国内外学者针对此已进行多方面研究,前期研究工作主要以集中式、确定性的调度模式展开。相比于确定性的调度模式,随机调度可以考虑不确定性因素发生的情况,具有较强的态势感知与风险预控能力,在综合能源系统中备受关注。在能源互联网运行过程中,主要面临的随机因素包括源荷波动、设备故障、恶意破坏等形式。其中新能源和负荷波动均呈连续特性,设备故障和恶意破坏在数学建模上以离散整数描述

2视频发展驱动全光网络

宽带业务的快速发展也在驱动全光网络的快速部署，4K电视产业已经成熟，正在快速发展，比如2019年的中国春节联欢晚会就采用了4K电视直播，并且利用5G技术将深圳分会场外景表演节目实时传递到中央电视台，与主会场节目同步直播。电视产业的另一个趋势是传统的广播电视会向IPTV演进。广播方式不管用户看还是不看，所有节目都广播到用户的电视或者机顶盒中，这对于传统标清节目和高清节目没有问题，但4K、8K视频节目需要非常高的带宽，再采用传统广播方式将非常消耗频谱资源，既不合理也没有必要。而IPTV则采用多播或点播方式，只有用户看的节目才往下传播，这在频谱资源和网络资源的使用率方面更加经济高效。此外IPTV基于IP，在新业务开发及与新设备互动上将更加方便快捷。2019年，工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台联合印发了《超高清视频产业发展行动计划（2019—2022年）》。明确按照“4K先行、兼顾8K”的总体技术路线，大力推进超高清视频产业发展和相关领域的应用。到2022年，4K产业生态体系基本完善，8K关键技术产品研发和产业化取得突破，因此8K视频会很快到来。在2019年美国拉斯维加斯CES展上，主流电视厂商如三星、LGE、TCL、索尼、夏普、长虹、海信、康佳、创维等都纷纷展出了各自的8K电视。2020年日本东京奥运会已明确采用8K视频直播，目前日本NHK已经开通了8K视频试点节目。而中央电视台也将于2021年试播8K节目，等到2022年北京冬奥会所有技术条件成熟，将采用8K直播冬奥会赛事节目。这些无疑都会推动宽带产业的快速发展和全光网络的广泛部署。

3全光网络给了电力公司业务扩展机会

从前面的分析可以看出，5G、4K/8K视频、业务云化正在驱动全光网络建设。但部署光纤网络涉及重资产、重劳力、道路施工权、施工工程及装备等，并非易事。在城市区域由于有较好的投资回报周期，通信运营商会投资建设FTTH（光纤到户）网络。但在偏远区域，由于投资大、建设周期长、回报时间久，通信运营商不愿意投资，需要依靠电力公司。在中国，房地产政策要求新建住房必须光纤到户，否则不允许销售，因此中国的光纤部署非常快，加上政策鼓励以及接入网市场的开放，允许民营企业如长城宽带等参与建设，中国的全光网络建设走在了世界前列。截至2018年年底，中国的FTTH光纤接入端口占比已经达到88%。因此中国电力公司的光纤资源更多的是在骨干传输层的带宽出租，而不是在接入层的光纤建设。但在海外，特别是欧洲等发达市场，由于人工成本高，加上人们普遍居住在低层独栋，住房相对分散，运营商部署光纤到户的成本高，难以实现规模覆盖。因此多数国家的宽带仍基于传统铜线或以有线电视的同轴为主。当然铜线和同轴的宽带技术也在不断发展，比如铜线的VDSL2、Vectoring技术也可以达到50~100Mbit/s的速率，同轴DOCSIS3.1技术也能达到10Gbit/s的共享带宽等。意大利、英国、德国、爱尔兰等国家的通信运营商如TIM、BT、DT、Eircom、VirginMedia等的宽带就是光纤到室外机柜，再通过铜线接入技术提供宽带，或者光纤到大楼，再通过同轴电缆接入用户家中。

4电力通信网络资源及增值业务方向

电力公司拥有丰富的铁塔、电线杆、地下管道、电缆等基础设施资源，也有较强的工程装备和工程施工队伍，同时由于电力通信系统如继电保护、数据采集与监控系统对时延和可靠性要求较高，租用运营商的网络无法满足其可靠性要求，因此电力公司的通信系统通常会自建。通过OPGW将高压输电的地线改造成带有光纤的电缆。在配电网络中，也可以部署ADSS。在用电网络可以采用光纤复合低压电缆，用于最后低压段电力电缆与光纤的一次部署。力公司的主要光纤资源就是变电站之间的骨干传输系统以及配、用电站点间的光纤资源。此外，建设数据中心主要需要电力和光纤资源，这些也是电力公司的强项。电力公司投资建设光纤网络或者参与国家宽带计划并不是新生事物，2017年英国的行业分析机构AnalysysMason和LittleAD就做过调研并发布过分析报告。电力公司做光纤网络增值业务最典型的商业模式有4种：第一种是纯物理基础设施如塔杆裸纤的出租；第二种是精细化运作进行骨干光纤传输的专线带宽出租；第三种是进一步部署FTTH进行宽带管道的批发；第四种是电力公司将全业务运营变成电信运营商。

结语

电力公司利用自身网络优势，可以提供从裸纤站点等哑资源出租，到骨干传输带宽和专线租赁，再到FTTH管道批发以及通信视频全业务等。而未来的新能源发展、泛在电力物联网建设、电动汽车充放电管理、大数据指导生产等也需要电力公司进行能源互联网的数字化转型，加速云计算、大数据、人工智能、物联网、边缘计算、区块链等新技术在智能电网的广泛部署，构建集智能管理、自动调配、智能计费、智能预测、移动应用于一体的综合平台，而能源互联网增值业务无疑将推动能源互联网产业生态的良性健康发展，调动社会资源促进能源生产与消费的共建、共享、共赢，加速电网向着数字化、网络化、智能化的方向迈进。

参考文献

[1]超高清视频产业发展行动计划（2019—2022年）[Z].2019.

[2]国家电网公司.2018—2025年电网智能化滚动规划报告[R].2019.