曾 瑤
（國網(wǎng)湖南省電力有限公司婁底供電分公司,湖南 婁底 417000）
0 引 言
電網(wǎng)系統(tǒng)比較復(fù)雜，大量的電力傳輸數(shù)據(jù)會使電力系統(tǒng)產(chǎn)生工作壓力。了解已運行電網(wǎng)系統(tǒng)的荷載峰值，通過電力信息技術(shù)與電力通信技術(shù)融合，能夠規(guī)避潛在問題，滿足發(fā)展需要。這兩項技術(shù)是電力系統(tǒng)保持穩(wěn)定的核心，也是不可或缺的重要組成部分。要改善傳統(tǒng)電力體系的管理理念，樹立新型的信息化管理方法，極大提升系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸處理效率。在電力信息技術(shù)與通信技術(shù)融合的背景下，提高電力網(wǎng)運行效率、質(zhì)量，進一步優(yōu)化電網(wǎng)資源的配置。
1 電力通信技術(shù)與電力信息技術(shù)
電力通信技術(shù)與電力信息技術(shù)屬于宏觀理念，二者之間有共融特征，能夠顛覆傳統(tǒng)電力企業(yè)管理方法，為管理者提供新型的管理思路，不僅能夠保障電力系統(tǒng)的運行精準性，還能提升系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸效率。在電力信息技術(shù)研究內(nèi)容中，其主要為電力工程領(lǐng)域信息基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)。作為電氣工程和信息技術(shù)結(jié)合所產(chǎn)生的學(xué)科，其同承擔(dān)著電力行業(yè)信息管理構(gòu)建、安全、輔助以及決策等新理論。在電力信息技術(shù)研究中，研究的主要方向為計算機數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)等。在電力通信技術(shù)中，要保障電力系統(tǒng)在傳遞中有高度的安全性和穩(wěn)定性，運用互聯(lián)網(wǎng)，提升電力通信效率。以往，電力數(shù)據(jù)在傳輸過程中受客觀因素影響，出現(xiàn)的明顯差異主要為數(shù)據(jù)傳輸時間差異。但是，通過電力通信技術(shù)，以無線電、電磁系統(tǒng)等工具為主，可以保障傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)以及聲音、圖像甚至視頻數(shù)據(jù)傳輸精準性、有效性且多樣化性。電力通信系統(tǒng)的專業(yè)性越強，電力企業(yè)發(fā)展越好。在實時業(yè)務(wù)和非實時業(yè)務(wù)中，電力信息技術(shù)與電力通信技術(shù)的存在，使整個生產(chǎn)流程和管理方式更加科學(xué)、精準、有效。例如，在保障帶寬靈活調(diào)度，在多級服務(wù)質(zhì)量（Quality of Service，QoS）動態(tài)路由中可實現(xiàn)智能適配、跨網(wǎng)一體化調(diào)控、協(xié)同控制等。在重點建設(shè)中，主要針對5G 專網(wǎng)、5G 共網(wǎng)、5G 公網(wǎng)，優(yōu)化關(guān)鍵應(yīng)用，如增強移動寬帶（enhanced Mobile Broadband，eMBB）實現(xiàn)高效率優(yōu)化、大規(guī)模機器通信（massive Machine Type Communication，mMTC）實現(xiàn)大容量優(yōu)化、超高可靠與低時延通信（ultra Reliable Low Latency Communications，URLLC）實現(xiàn)低延時優(yōu)化[1]。
2 電力信息技術(shù)與電力通信技術(shù)融合需求
2.1 技術(shù)發(fā)展需求
電力信息技術(shù)與電力通信技術(shù)融合后，能夠保障我國電力系統(tǒng)的各項指標(biāo)趨于完善和成熟。對于電力信息技術(shù)和通信技術(shù)的研究，急需解決目前所出現(xiàn)的延遲性。融合優(yōu)化電力信息技術(shù)與電力通信技術(shù)，保障電力通信系統(tǒng)穩(wěn)定流暢，增強網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)馁|(zhì)量。在電力信息技術(shù)與電力通信技術(shù)結(jié)合中，需要提高數(shù)據(jù)傳輸處理的精準性，提升計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用效率。同時，需要提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、精準性，靈活調(diào)度軟交換技術(shù)、接入網(wǎng)技術(shù)、核心網(wǎng)技術(shù)等，使其具有高強度的適應(yīng)性。對接工作業(yè)務(wù)，實現(xiàn)操作控制。在技術(shù)融入中，對于電力信息技術(shù)和電力通信技術(shù)有極高的促進作用。在接入網(wǎng)技術(shù)的背景下，優(yōu)化電力通信速度、電力信息準確度，保障核心網(wǎng)技術(shù)的融入和電力資源系統(tǒng)的優(yōu)化配置[2]。
2.2 文化發(fā)展需求
在文化發(fā)展需求中，電力通信技術(shù)要隨時代發(fā)展進步，調(diào)節(jié)自身的管理架構(gòu)。將電力通信技術(shù)與信息技術(shù)融合后，在短時間內(nèi)能夠改善工作人員的工作方案、工作模式。在短時間內(nèi)，大批量處理所需要用到的數(shù)據(jù)信息，不僅簡化工作人員的實際操作流程，也保障了計算機網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)恼鎸嵭院蜏蚀_性，使工作人員數(shù)據(jù)傳輸和接收方面更加高效和可靠。電力通信技術(shù)與信息技術(shù)的融合，對文化發(fā)展和大數(shù)據(jù)更新均起了非常重要的引導(dǎo)作用。在網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境的構(gòu)建中，要保障滿足電力系統(tǒng)的支持，打破以往在發(fā)展中出現(xiàn)的時間和空間限制。在信息共享背景下，每個電力用戶的需求都有差異[3]。電力系統(tǒng)要借助電力信息技術(shù)和電力通信技術(shù)，保障用戶滿意度，實現(xiàn)電力企業(yè)綜合效益提升，對傳統(tǒng)的工作模式進行改善，為所有的用戶提供針對性管理策略。
2.3 經(jīng)濟發(fā)展需求
隨互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合應(yīng)用，電力企業(yè)要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高自身的供電能力和荷載力。電力行業(yè)要對已有的電力系統(tǒng)更新完善，使其既能符合時代發(fā)展需求，也可以緩解我國南北區(qū)域用電緊張問題。電力信息技術(shù)與電力通信技術(shù)的融合，可以提高電網(wǎng)傳輸能力和電力企業(yè)管理效率，降低我國對于電力系統(tǒng)的投入成本，滿足電力通信工作要求[4]。
3 電力信息技術(shù)與電力通信技術(shù)融合平臺
3.1 變電運維平臺
電力信息技術(shù)與電力通信技術(shù)融合構(gòu)建管理平臺，能夠更好解決以往電力企業(yè)在管理過程中出現(xiàn)的不足之處。例如，變電運維平臺所涉及的用戶數(shù)量極多，至高可達300 萬戶，日常的運行、維護工作能夠降低其工作成本，提升工作效率，搶修突發(fā)故障，滿足風(fēng)險預(yù)防需求。變電運維平臺通過多功能電力儀表、無線通信、邊緣計算等技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)場采集，并將數(shù)據(jù)打包，定期向云平臺推送。為滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r效性，推送時間定為30 min/次。平臺可通過計算機對用戶變電數(shù)據(jù)參數(shù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、開關(guān)狀態(tài)、電壓功率、環(huán)境濕度以及門禁信息等進行計算。如果出現(xiàn)異常情況，在10 s 內(nèi)可以通過短信發(fā)送警報短信，下發(fā)至管理人員綁定手機號碼中。人員接收短信，并根據(jù)短信內(nèi)容登錄對應(yīng)網(wǎng)站并進行相關(guān)操作。該網(wǎng)站可以進行日志記錄，滿足數(shù)據(jù)更新要求，提高運維效率。
3.2 能源管理平臺
能源管理平臺能夠優(yōu)化使用電力的政府建筑、工廠、學(xué)校以及醫(yī)院等供電業(yè)務(wù)。這些領(lǐng)域通過互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)采集用電曲線，并傳輸至能源管理平臺。該平臺還可以管理光伏、風(fēng)能、儲能等新能源數(shù)據(jù)，按照區(qū)域用電設(shè)備、類型等進行劃分，提供環(huán)比分析和用戶數(shù)據(jù)追蹤、對接。評估各時間段所用的數(shù)據(jù)報表，實現(xiàn)有效梳理，幫助企業(yè)制定對應(yīng)的能源賬單和績效考核目標(biāo)[5]。
3.3 環(huán)保監(jiān)督平臺
我國環(huán)境質(zhì)量近年來有較大改善，這與電力系統(tǒng)的高速發(fā)展密不可分。電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，使新能源汽車等環(huán)保項目開展更有效。建設(shè)的環(huán)保監(jiān)督平臺還可重點排查電力企業(yè)在生產(chǎn)過程中是否出現(xiàn)潛在的污染現(xiàn)象。例如，某些發(fā)電企業(yè)使用煤炭發(fā)電，要采集發(fā)電的煤耗量，實現(xiàn)關(guān)聯(lián)分析并及時給出環(huán)保生產(chǎn)建議，實現(xiàn)電力生產(chǎn)全過程防控。在接線方案中可通過遠距離無線電（Long Range Radio，LoRa）上傳至數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，再配合5G 網(wǎng)速，使各區(qū)域環(huán)保平臺都可以進行查閱，避免出現(xiàn)地區(qū)限制，實現(xiàn)全流程監(jiān)控。
3.4 智慧用電平臺
打造的智慧用電平臺，要分析近年來是否因電氣管理不善，導(dǎo)致電力出現(xiàn)損耗或供電困難。智慧用電平臺除了降低成本和提高用電效率，還可以規(guī)避出現(xiàn)火災(zāi)的概率。2022 年火災(zāi)報告中，因電氣火災(zāi)產(chǎn)生的損失比例較高，占總火災(zāi)比例的45%。電力信息技術(shù)與電力通信技術(shù)融合，能夠推廣智慧用電體系，從源頭上杜絕電氣火災(zāi)的發(fā)生。對重點區(qū)域，如學(xué)校、養(yǎng)老所、醫(yī)療機構(gòu)等重點區(qū)域?qū)崿F(xiàn)管控。采集分析線纜溫度、漏電電流、負荷電流等數(shù)據(jù)，能夠得出精準的檢測結(jié)果。如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)波動量較大，如線纜溫度過高、過載、欠壓以及漏電等，就需要斷電或通過App進行推送，將電氣火災(zāi)發(fā)生的概率降至最低，系統(tǒng)可以顯示所有監(jiān)測點的電流情況。如果電流點出現(xiàn)明顯的漏電現(xiàn)象或電纜溫度升高等問題，還需要進行記錄、核查、派單。在檢修中，智慧用電平臺提供檢修數(shù)據(jù)；在檢修完畢后，該平臺還會生成檢修報告，便于后續(xù)維護人員查閱。
4 電力信息技術(shù)與電力通信技術(shù)融合策略
4.1 技術(shù)方面
在技術(shù)層面，優(yōu)化核心網(wǎng)絡(luò)層、接入式技術(shù)、轉(zhuǎn)軟交換技術(shù)，能夠提高電力企業(yè)的運行效率。例如，核心網(wǎng)絡(luò)層融合通過網(wǎng)際互連協(xié)議（Internet Protocol，IP）技術(shù)和多協(xié)議標(biāo)簽交換（Multi-Protocol Label Switching，MPLS）技術(shù)，創(chuàng)建新型的網(wǎng)絡(luò)核心體系，并提高網(wǎng)絡(luò)的帶寬性，降低其延遲，保障具有可拓展優(yōu)勢。在電力運行中，配電網(wǎng)系統(tǒng)自身的延伸性可以發(fā)揮核心網(wǎng)絡(luò)層的優(yōu)勢。
接入式技術(shù)通過Internet 技術(shù)以及無線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Network，WLAN）技術(shù)，保障帶寬媒介應(yīng)用。在網(wǎng)絡(luò)接入后，進一步實現(xiàn)電力信息與電力通信技術(shù)的融合。
而軟交換技術(shù)則是一種雙向融合技術(shù)，建立在多個通信系統(tǒng)連接的基礎(chǔ)上，將軟件和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展演變?yōu)闃I(yè)務(wù)平臺演變、控制平面演變、傳輸平面演變以及接入面演變等4 個流程，能夠精準優(yōu)化不同平面之間的數(shù)據(jù)傳輸，改善數(shù)據(jù)信息在不同介質(zhì)之間相互傳輸所產(chǎn)生的復(fù)雜性。
變電站自動化技術(shù)在系統(tǒng)構(gòu)建中，可以使用重合分段器和自動重合器完成對于變電站運行情況的監(jiān)測。結(jié)合計算機技術(shù)、通信技術(shù)等完成系統(tǒng)級架構(gòu)的融合。例如，通過全站控制、短信服務(wù)（Short Message Service，SMS）、電子商務(wù)作業(yè)平臺（Electronic commerce Work Station，EWS）以及遠程終端單元（Remote Terminal Unit，RTU）建立調(diào)度中心，實現(xiàn)運行數(shù)據(jù)的收集處理，掌握變電站實際運行設(shè)備情況。如果出現(xiàn)不可控故障采取針對處理，自動重合器與計算機技術(shù)的使用，將會完成對于電網(wǎng)的連接分析，實現(xiàn)雙連接，打造環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。對于配電站的分段控制，結(jié)合故障診斷和配電網(wǎng)系統(tǒng)的運行方案，實現(xiàn)自動重合器的上下級連接，確保配電系統(tǒng)的合理運行。
4.2 制度方面
在制度層面，要建設(shè)統(tǒng)一的調(diào)度體系，滿足規(guī)范化操作標(biāo)準。在通信技術(shù)以及電力信息調(diào)度中，獨立設(shè)計調(diào)度部門與機房，使企業(yè)信息體系具有自動傳輸、自動構(gòu)建、自動分析的優(yōu)勢。對電力企業(yè)的子系統(tǒng)和虛擬化層次進行核算，利用云計算數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)移動終端以及固定終端的連接，可以有效避免電力數(shù)據(jù)在傳輸過程中出現(xiàn)的異常傳輸問題，滿足信息融合的可行性。在電力通信技術(shù)與電力信息調(diào)控中，為了滿足信息的高利率，要實現(xiàn)電力信息監(jiān)控和效果反饋。通過規(guī)范化的操作機制，滿足電力通信系統(tǒng)以及信息技術(shù)的監(jiān)管，完善技術(shù)需求。同時，規(guī)范員工的操作模式、行為，嚴格按照規(guī)章制度進行考核，執(zhí)行對應(yīng)的管理措施[6]。
4.3 人員方面
在人員管理中，要培訓(xùn)員工的工作技能，提高其職工的綜合信息素養(yǎng)。隨著整體信息技術(shù)的不斷改進，電力企業(yè)的職工操作能力和綜合職業(yè)素養(yǎng)將會得到進一步的優(yōu)化，滿足實際生產(chǎn)中的需求。電力企業(yè)要做好充分準備，以操作技能和綜合職業(yè)素養(yǎng)為基準對職工進行培訓(xùn)考核，滿足管理層的管理需求，從而使融合后的電力信息技術(shù)和電力通信技術(shù)能夠在企業(yè)生產(chǎn)、活動中被妥善應(yīng)用。解決員工對信息技術(shù)不熟或信息技術(shù)掌握不恰當(dāng)?shù)葐栴}，使市場經(jīng)濟發(fā)展更穩(wěn)定。
4.4 系統(tǒng)方面
在系統(tǒng)發(fā)展中，要優(yōu)化電網(wǎng)的運行方式，制定定期檢測計劃。雖然電力信息技術(shù)與電力通信技術(shù)融合能夠降低事故發(fā)生概率，滿足企業(yè)電網(wǎng)的發(fā)展需求，但是任何風(fēng)險事故都不可完全避免，要將不可控風(fēng)險發(fā)生概率降至最低。因此，通過科學(xué)、合理、規(guī)范的方式，將風(fēng)險因素解決在萌芽中，將風(fēng)險造成的損失降至最低。優(yōu)化電網(wǎng)運行的體系要，精益制定檢修計劃，減少出現(xiàn)的冗余操作。例如，優(yōu)化電網(wǎng)運行方式，能夠滿足電網(wǎng)運行的可靠性，可著重設(shè)計安排網(wǎng)架薄弱環(huán)節(jié)，提高電網(wǎng)運行的可持續(xù)性。避免電網(wǎng)在運行過程中出現(xiàn)的意外停電風(fēng)險，降低工作人員的工作量，減少事故發(fā)生的概率。對于電力資源共享，要滿足電力信息和電力通信技術(shù)的融合需求。通過電力信息資源共享平臺，為電力企業(yè)提供精準的信息數(shù)據(jù)，使電力各部門能夠及時查閱電力資源，監(jiān)控不安全運行情況。一旦出現(xiàn)異常現(xiàn)象，就可以向工作人員發(fā)送警報，以便工作人員進行維護調(diào)整。這種模式強調(diào)省級管理單位設(shè)置網(wǎng)絡(luò)運行中心，并作為重大事件集中處理單位，向下輻射市級、縣級等管理單位。市級、縣級則進一步劃分，內(nèi)部組成主要包括移動網(wǎng)監(jiān)視、固化網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)監(jiān)視以及國際業(yè)務(wù)網(wǎng)監(jiān)視等管理部門，從而構(gòu)成不同層級的主動監(jiān)控、故障處理和技術(shù)支持等形式。對創(chuàng)新電力信息通信的調(diào)控融合策略而言，電力系統(tǒng)不應(yīng)摒棄原有的基礎(chǔ)架構(gòu)，應(yīng)在已有系統(tǒng)體系的基礎(chǔ)上推陳出新，解決原有管理模式下巨量數(shù)據(jù)處理緩慢和分散化管理能力不足等問題。現(xiàn)階段，電力系統(tǒng)可以借助信息化和智能化技術(shù)的優(yōu)勢，打造全新的控制體系和系統(tǒng)架構(gòu)，提高地區(qū)之間的交流和融合能力，全面突破信息調(diào)控技術(shù)的局限。
4.5 OTN 與SDN 技術(shù)的融合
光傳送網(wǎng)（Optical Transport Network，OTN）技術(shù)以波分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)，在光層組織網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)，是下一代的骨干傳送網(wǎng)。該技術(shù)建立在現(xiàn)有的同步光纖網(wǎng)/同步數(shù)字系列（Synchronous Optical Network/Synchronous Digital Hierarchy，SONET/SDH）管理功能的基礎(chǔ)之上，引入了同步數(shù)字系列（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）超強的操作、維護、指配和管理能力，彌補了SDH 的不足，完全向后兼容，不僅讓通信協(xié)議完全透明，也為WDM 提供了端到端的連接和組網(wǎng)能力。軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Network，SDN）技術(shù)是一種網(wǎng)絡(luò)虛擬化的實現(xiàn)方式，其核心技術(shù)OpenFlow，通過相應(yīng)設(shè)備的控制面與數(shù)據(jù)面分離，實現(xiàn)流量的靈活控制，讓網(wǎng)絡(luò)作為“管道”變得更加智能化，無須依賴底層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。OTN 與SDN 技術(shù)是電力信息與電力通信技術(shù)融合過程中必然會使用的先進技術(shù)，不同的技術(shù)為電力信息與電力通信技術(shù)的融合奠定了良好的技術(shù)支持。
5 結(jié) 論
通信技術(shù)與電力信息技術(shù)的融合，能夠保障電網(wǎng)的運行效率，改善傳統(tǒng)電力企業(yè)管理的不足，使管理架構(gòu)能夠達到技術(shù)更新、人員優(yōu)化的需求，實現(xiàn)高效率成長。電力信息技術(shù)與電力通信技術(shù)融合后，滿足我國社會生產(chǎn)運行效率，為各部門創(chuàng)造高效、穩(wěn)定的用電環(huán)境。我國的電網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成極為復(fù)雜，通過電力信息技術(shù)與電力通信技術(shù)融合，有效提高電網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸和處理功能。
