面向新型电力系统的电力通信网需求及应用场景分析

面向新型电力系统的电力通信网需求及应用场景分析

甘霞青

国网四川省电力公司信息通信公司（四川  成都  610000）

摘要：本文立足于新型电力系统，详细阐述电力通信网的需求，分析面向新型电力系统的电力通信网应用场景，为相关工作人员开展电力系统建设发展工作提供参考依据。

关键词：新型电力系统；电力通信网需求；应用场景

要想构建以新能源为主的新型电力系统，就需要明确电力通信网的各项需求，并将其应用到分布式能源消纳以及源网荷储泛在调度控制等场景之中，从而打造一种以互补互动和双向互动为主的能源互联网，为新型电力系统网络架构的构建和分析提供发展方向。

1.面向新型电力系统的电力通信网需求

1.1对通信网架构的需求

为了确保新型电力系统的安全性和可靠性，相关工作人员应该针对终端业务的不同电力二次系统，将其分为互联网大区、管理信息大区以及生产控制大区等三个部分，新型电力系统电力通信网络特征主要表现为以下三点：

第一，泛在的介入。互联网大区作为新型电力系统建设过程中，与企业、运营商以及综合能源管理等电力系统外部行业相互沟通、相互协作的桥梁，不仅要重点关注承载分布式能源以及源网荷储等高频的信息采集类型，还需要全面分析等对安全性和可靠性要求比较低的新型电力业务系统。

第二，安全的分区。安全分区是为了确保整个通信网架构的安全性和规范性，互联网大区、管理信息大区以及生产控制大区等三个网络分区，通过物理隔离以及逻辑隔离等两种类型，使其既能相互协作，又能够独立存在，并在网络区域内部形成一种覆盖云、管、边、端等一个部分地纵向连接和贯通。与此同时，在顶层跨区域之间能够进行安全交互，并采取逻辑隔离和安全加密算法对其进行有效处理，以保障各区域之间信息数据交互的绝对安全性，最终实现新型电力系统中不用网络业务的安全性及可靠性承载。

第三，互联和互通。互联网大区作为新型电力系统中电力通信安全分区中新增加的板块，能够对新型电力系统重点典型业务进行科学有效的承载，真正实现新型电力系统中的终端设备接入，与电力通信网的有效衔接。这就使得管理信息大区与生产控制大区之间能够进行相互交流及协调合作，使相关工作人员能够构建现代化的电力通信网新型网络架构。

1.2对通信网性能的需求

在新型电力系统的背景下，其技术变革对电力通信网提出了越来越高的要求，使电力生产组织结构也产生了一定的变化，从而改变了电力通信网的形态。且随着分布式新能源的大规模和分散式的接入，使其双向信息互动更加频繁，对新型电力系统的通信性能提出了更高的要求。并且，为了确保电力通信网运行的安全性和稳定性，还应该使通信系统具备更好的业务时延和更好的传输能力。同时，新型电力系统运行控制基础变化，能够推动电力系统的自动优化和升级，使其在面向新型电力系统的背景下，推动调度对象自动化系统的转型升级。这就可以使电力通信网的通信范围和覆盖范围得到进一步扩大。可由于电网调控业务的复杂性，使得新型电力系统对通信网的性能提出了更高的要求，这些要求主要包括以下三个方面：

第一，需要强大通信基础的支持。现阶段电力主体通信网主要以光纤的形式，对各级别变电站进行有效覆盖。然而，由于电力主体通信网受到经济性、安全性以及灵活性等方式的制约，传统光纤通信方式已经无法适应现代化新型电力系统的发展，使其在分布式电源信息采集和源网荷储协同调度上奠定坚实的基础。同时，相关工作人员还应该对新技术进行全面了解和掌控，使其成为电力通信网装备和推动其技术发展的重要部分，从而加强各层级电力通信网的统一规划和顶层设计，使其保持适度超前的状态。

第二，构建高效的通信安全防线。在这一过程中应该将新型电力系统的运行安全作为核心内容，加强通信设备的自主性及可靠性，推动更高质量的电力通信关键技术研究，加强电网三道防线及调控运行业务的通信可靠性，使其能够有效支持电网安全防御机制建设过程的不断完善和升级。

第三，对新型电力系统的技术发展方式进行不断优化和升级，并面向新型电力系统对通信技术和运维管理方式进行科学规范的部署，促进先进通信技术的有效应用，从而完善整个电力通信网技术路线。与此同时，还应该科学有序地开展新型电力系统中新技术的研究和分析工作，加强电力系统和运营商、设备制造商技术合作，深化电力通信专业技术的创新应用。并且，还应该加快电力通信设备芯片的准备工作和安全工作，使其聚焦电力通信网的生产安全，并有效开展自主可控通信设备评价。除此之外，相关工作人员还应该加强对电力通信网的管理和控制水平，促进电力通信运维管理工作的数字化转型和升级，对人工智能以及信息通信技术进行广泛推广和应用，真正实现面向新型电力系统的全缓解和全过程中感知，推动电力系统整体质量和销量的有效提升。

2.面向新型电力系统的电力通信网需求及应用场景分析

2.1分布式能源消纳

一般来说，分布式能源消纳的主要代表是光伏能和风能，在两者进行能源消纳的过程中，应该将发电监控作为重点内容，并使监控过程涉及的数据采集环节、安全监测环节以及调度协调环节等一系列功能，归纳到分布式能源消纳的终端。与此同时，因为分布式电源发电站是整个监控的核心平台，电力系统工作人员就应该对这些监测到的信息数据进行有效的汇集、处理以及分析，并将结果传送回分布式能源消纳的终端监控平台。除此之外，各类终端设备还应该在新能源采集现场进行安装，主要实现电源数据采集、维护、控制、计量、上传等功能。

2.2源网荷储泛在调度控制

随着我国现阶段电力行业的快速发展，风能和太阳能等分布式能源进行了大规模的并网，促使源网荷储进行了高度交流和互动。然而，电力通信网的不确定性也随之增加，电力通信网可以调节资源的空间也越来越小。可经济和生活水平的提高却使得电力系统工作人员需要检测的信息数量以及控制资源逐渐增多，传统的电网规划方式无法适应大规模新能源接入给新型电力系统带来的不确定性。根据现阶段现有的电力通信方式以及数据信息处理水平而言，不能确保在新型电力业务的背景下，对电力通信网的协同有效调度，更无法确保新型电力系统的安全性和平稳定。

与此同时，面向新型电力系统的电力通信网需求及应用场景中电源、电网、负荷以及储能等各个阶段，应该将5G网络作为基础因素，利用其大宽带、低延时以及可靠性高的优势，采集各大平台的数据信息，使数据信息采集过程具备多点传输、低延时传输等多项特征，最终实现大量数据信息的高资源、高可靠性接入，促使源网荷储一体化的调度以及稳定控制工作。最大程度降低新型电力系统的峰谷差，使电力传输网具备更高的经济性和可靠性，满足新型电力系统高质量、高安全性的建设和发展需求。

结语：

综上所述，本文面向新型电力系统对电力通信网的建设发展和应用场景提出了更高要求，相关工作人员应该及时构建新型电力系统的整体网络架构，并对整个新型电力系统的安全架构及通信网性能指标需求进行深入解剖，使电力通信网能够更好地应用在分布式能源和“源网荷储”等典型场景中，只有这样，才能使电力行业获得稳定可持续的发展。

参考文献：

[1]欧清海,王盛鑫,佘蕊,张宁池,王艳茹.面向新型电力系统的电力通信网需求及应用场景探索[J].供用电,2022,39(02):2-8+21.

[2]何金松,叶鹏,张涛,安宁.面向电力系统应用的空调负荷研究综述[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2019,15(04):343-349.

[3]耿亮,刘柳,金鹏,汪强,吴燕,孟宪楠.电力通信网综合评价指标体系建设与实证分析[J].电子技术应用,2015,41(12):152-155.