通信技术在智能电网中的应用（最终定稿）

通信技术在智能电网中的应用（最终定稿）
第一篇：通信技术在智能电网中的应用
通信技术在智能电网中的应用
广东电网公司肇庆供电局
周亚光
摘要：随着通信技术、计算机信息技术的发展和电力生产调度自动化水平的提高。

建设强大的智能电网已成为必然的发展趋势。

智能电网就是以稳定的电网框架为基础，以通信网络和计算机信息网络为平台，对电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度等方面进行智能控制，实现电力、信息、业务的高度融合。

在智能化电网的建设过程中，通信技术在其中起着至关重要的作用，本文将详细介绍通信技术在智能电网建设过程中的应用。

关键词：智能控制、数据采集、数据传输、通信协议、综合数据网、工业以太网设备
一、智能电网的产生背景；
1、电网规划与建设面临着严峻的用电高峰和电网建设费用的压力，同时规划和建设的合理性的合理性也面临考验。

2、电网的运行方面，用户对供电可靠性的要求越来越高、同时运行单位对电网设备的运行状况需要有更多的了解。

3、资产维护：设备的当前健康状态、设备维修和更换的最佳时机、设备的维修质量电力作业的费用需要得到合理的安排
4、电力营销：需求侧管理服务水平、电费回收率、窃电损失需要及时的掌握。

建设智能电网可应对上述的挑战：
A、通过收集电网各种数据，指导电网和设备的投资，使得设备在逼近设备容量或实际能力的情况下运行，充分挖掘设备的潜力。

B、通过电网的实时重构和优化运行方式，使得设备在其实际容量范围内运行，延长设备使用寿命。

C、充分利用实时信息，缩短停电时间。

D、加强需求侧管理，提
高效益。

E、为合理的电网投资提供决策支撑。

在传统电网的基础上，智能电网进一步扩展了自动化的监视范围，增加了信息的收集和整合以及对业务的分析和优化，实现了电网的智能化。

可帮助电网企业提高管理水平、工作效率、电网的可靠性和服务水平。

智能电网分五个层面：
1、电网数据采集
2、数据传输
3、信息集成
4、分析优化
5、信息的展现
（1）、电网数据的实时采集
实时数据是智能化电网的重要支撑，包括以下三方面的数据，A 电网运行数据，B设备状态数据C客户计量数据
目前，因为电网公司的数据采集主要关注电网的运行数据上，对另两方面的欠缺，只有增加了这两方面的数据采集，才能使整个电网可视化，为走向智能化作准备。

（2）、数据传输
基于开放标准的数字通信网络保证客户计量和设备状态数据以及电网运行数据的可靠传输。

（3）、在信息集成、分析优化、住处展现三方面，主要集中了计算机信息网络技术的应用。

通过采集和通信网络传送上来的数据为电网的规划设计、运行和资产的优化提供决策支持
1、电网设计优化
A、通过对用户负荷模式的分析，能够很清楚的确定需要改造的、可能存在过负荷的线路。

B、利用设备生命周期分析的结果，可以对电网检修计划进行优化。

C、通过对每个用户负荷模式详细信息的掌握，提高三相负荷平衡，减少网络损耗。

2、电网运行分析 A、故障定位，网络重构，隔离故障，快速恢复供电 B、故障信息的离线分析，指导抢修人员迅速定位故障C、避免
为了通过更大的故障电流而对开关设备的更换
E、实时潮流分布，避免过负荷线路的出现，从而避免或延迟对线路的改造
3、电网资产分析
A、通过对设备历史运行记录的分析，可以预测设备的预期剩余使用寿命。

B、利用实时监视数据和离线数据，掌握设备健康水平，提高对设备寿命的预测水平。

C、在设备发生故障前，提前检测到设备可能存在的缺陷（比如，变压器中的油色谱分析）。

二、智能电网中的的通信需求
从前的通信网络主要表现为区域性的网络，且带宽不足不具备对整个电网的实时数据的监控能力。

现代的电网对通信网络的要求逐渐提高，具体表现如下：
1、对SCADA系统的数据传送效率要求提高。

2、监测和计量的表计自动化。

3、对数据通信的带宽要求更高。

4、要求有开放的通信规约。

5、要求有可扩展的监测。

目前通信网络的现状：
1、随着光纤通信技术的发展，光缆的敷设范围逐渐延伸。

2、随着计算机技术的发展，数据的处理能力越来越高。

3、Internet网络的普及以及ICP/IP网络协议的广泛应用，使得不同地点的信息的查询越来越方便。

下面介绍以下基于IP的网络架构信息传送的优点：
1、多点到多点的网络拓扑使事件的发布和数据的订阅更灵活
2、将网络更灵活、响应更快
3、减少定制代码和专有系统的限制
4、电力公司可以更有效的监测网络，同时减少运营成本
5、规约中立允许任何格式的数据发送到网上
6、安全协议和监测能力
7、设备及应用无关
8、开放标准保护投资
三、通信设备在智能电网中的应用
建立智能电网首先要从配网的自动化入手，在主网中可以现有的SDH网络和综合数据网络为依托做数据的接入。

而配网的自动化仍为空白。

下面详细介绍以下配网的自动化中的通信设备应用。

骨干层：
采用工业级冗余环网交换机构成冗余光纤环形网络结构，环形网络设备采用工业以太网产品，用光纤链路连成环状拓扑结构，此结构充分利用了工业冗余环网结构的优点，当通信链路发生故障时其网络传输的恢复时间被控制在`50毫秒以内，而如果用普通民用以太网交换机构造链路冗余网络，其恢复时间长达`30秒以上，显然无法满足数据传输的不间断需求，这也是工业以太网交换机与民用以太网交换机相所具有的一个明显优势。

另外，此环形拓扑结构便于工程扩充和维护，安全性能高。

采用网络监控软件对网络控制器进行网络实时监控，同时和电网测控系统进行有机协调，保证互不影响。

接入层：
测控点数据量较多且距离光纤网络较近的区域，推荐采用数字工业级配电载波设备构成树型或链型网络结构，环形网络设备采用工业以太网交换机产品，此结构充分利用了载波通信系统的优点，使用现有电缆资源作为通信介质，地埋电缆和架空电缆均适用选择不同的耦合设备即可，载波通信通道建立时间小于`300毫秒，针对电缆干扰的情况有四个频点可供通信设备选用，设备端接受灵敏度可达-70dB，并可在无中继情况传输5公里，载波设备有多种通信接口可供选择如RS232、RJ45，方便级联进上层网络。

采用上述载波设备，由于各地配网的特殊性，需要做实地测试方可采用。

在光纤铺设不便且载波传输距离受限的区域，推荐采用工业级GPRS通信设备体积小、安装、使用方便。

可快速的投入使用。

（一）工业以太网交换机方案具有以下几个特点：
1、链路自动冗余备份
在冗余环网中，工业以太网交换机，它能自动冗余备份，能自动协商到达最近节点的路径，如果一处线路损坏，网络拓扑重新配置，达到正常网络状态只需50毫秒，支持工业环境电压18-36VDC。

2、较长的传输距离
环形结构采用光纤介质类型，在传输中有低损耗的特性，使得传输线路的无中继传输距离变长，相邻站之间最大长度多模光纤可达2KM，单模光纤可达20-60KM。

3、具有较大的带宽
环网传输带宽为100Mbps，同时采用新的多数据处理技术，使得网络在重负荷情况下，仍能保持很高的带宽。

4、可靠性高
环型结构在网络出现故障时仍能自行重构，保证系统安全可靠，同时传输光纤具有对电磁和射频干扰掏能力，在传输过程中不受电磁和射频噪声的影响，也不影响其它设备。

由于光纤传输的是光信号，两端的电源相对隔离，所以有效地解决了光纤两端电源和地线对设备可能造成的严重威胁。

5、安全性好
光纤在通信时光束在纤维内部传输，水会产生任何形式的辐射，可防止传输过程中被分接，也杜绝了辐射波的窃听，因而是最安全的通信介质。

（二）载波通信系统方案具有以下几个特点：
1、通信通道建立时间短：在300ms内即可建立通道。

2、充分利用现有电力电缆资源，节省通道投资费用，分层分级组建配网网系统，合理优化了网络。

3、频点切换功能：侦测传输通道的干扰情况，自动切换频点数传数据。

保证了数据的可靠传输，降低了误码率。

4、前向纠错技术
5、提供标准的RS232和RJ45通信接口，连接方便。

可以与其他电力设备，光纤设备、计算机设备、通信设备等完全兼容。

（三）GPRS无线通信方案具有以下几个特点：
1、体积小、安装灵活方便、工期短投入使用快速。

2、受地理位置限制小，在有公网信号覆盖的区域即可使用
3、带宽高、速率快可满足通信的要求。

智能电网必须以可靠的通信网络做依托，必须选择可靠的设备建设可靠的网络。

今天，全球越来越多的工业设备采用以太网+TCP/IP 协议作为其通信与控制标准。

工业自动化系统要求其网络通信设备具有比民用网络通信设备（如：民用网络交换机）更可靠和坚固耐用的性能。

一般来说，这类以太网设备在工业控制网络中，负责连接不同的厂站网络区段的重要的自动化设备，可靠性要求极高，但是一般的民用网络通讯设备，设计和制造并未考虑到工业自动化对设备的稳定性和可靠性的较高需求，而仅仅针对连接办公室或空调环境的计算机等办公设备，无法适应工业现场环境（如高温、低温、灰尘、强电磁干扰、震动、冲击等）的要求。

因此，采用工业级以太网通信设备做配网自动化的数据接入可以很好的保障智能电网通信系统的可靠性及安全性。

四、总结
目前，我国已经提出建设具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的统一的智能电网的目标，国家将分阶段推进智能电网的建设。

第一阶段；重点开展智能电网的发展规划工作和试点建设工作。

第二阶段；加强城乡电网的骨架建设，初步形成智能电网的运行控制和互动体系，关键技术和重要设备的广泛应用。

第三阶段；全面建设统一的坚强的智能电网，技术和装备全面达到国际先进水平。

在整个建设过程中，通信技术将得到越来越多的应用并发挥着至关重要的作用。

第二篇：智能电网：光纤入户振兴通信技术
智能电网：光纤入户振兴通信技术
20世纪70年代，我国电力通信主要以电力线模拟载波为主，传统的电力线载波通信(PLC)主要利用高压输电线路作为高频信号的传输通道，在电网发生事故时常因通信不灵、调度指挥不及时而扩大事故或延长处理时间，给电力工业带来了很多不利的影响。

目前PLC正在向大容量、高速率方向发展，同时转向采用低压配
电网进行载波通信，将光纤复合低压电缆随低压电路线铺设，实现低压电力通信会成为未来的发展趋势。

电力光纤到户由于其在低压通信接入网集成度高、节省资源等优势，成为支撑智能电网，振兴电力通信的优选技术。

电力光纤入户是智能电网的标志性技术之一，是国家电网为坚强智能电网，实现智能电网功能，开展电信网、广播网、互联网内容传输的“三网融合”等业务而提出的新型电力通信手段。

光纤通信高速稳定可靠、抗干稳定可靠、抗干扰能力强，已经成为势不可挡的发展趋势。

电力光纤到户可以在布放电力电缆的同时构建覆盖居民用户的高速通信网络平台，现在光纤的成本非常低，光纤复合低压电缆可以在较大幅度上降低成本，避免二次施工造成的资源浪费。

电力光纤到户作为支撑智能电网的有效方式之一，可以优化能源结构，保障能源安全供应，提升电网的资源优化配置能力，提升电网系统的清洁能源接纳能力;发展低碳经济，推动绿色能源接入，调整能源结构，推动智能城市建设;促进经济发展，创造和谐美好的生活，并随科技进步和社会用电需求的变化，发展智能家庭、智能楼、智能小区、智能城市、综合信息服务等扩展业务。

第三篇：用电营销中智能电网技术论文
一、智能电网技术
对消费者的具体用电情况进行收集、测量、分析以及储存，能够有效实现信息采集、实时通信、数据综合分析、需求响应以及双向计量。

高级量测体系技术是智能营销基础技术、能源分布式接入以及用户双向互动的基础保障和重要技术支持。

量测数据管理系统、通信网络以及智能电表是目前我国智能电网高级量测体系技术的主要组成部分。

二、智能电网技术在用电营销中的应用
（一）智能化抄表
随着我国智能电网技术的不断发展，智能化抄表不断应用于我国电力营销中，有效提高了我国用电营销效率。

远程抄表和抄表设备智能化是目前我国电力营销中智能化抄表的主要体现。

远程抄表即是利
用智能电表上的后台控制系统和数据采集模块，采用低压配电线、通信网络、现场总线以及串口数据传输等通讯技术，远程自动抄录、统计用户智能电表用电表数据，同时进行自动计费。

对于一些未能实施远程抄表的地区，抄表人员可以携带准确可靠、便于操作的智能化抄表设备进行实地抄表，及时掌握用户的用电信息。

（二）智能化自动配电系统
智能化自动配电系统即是综合运用微机控制技术、电力网络技术以及通讯网络技术，构建用电营销智能化系统，提升用电营销效率。

目前，我国用电营销中的智能化自动配电系统具有覆盖范围广、供电可靠性高以及监控实时性强的优势，同时为远程抄表提供了信息交流基础。

目前，我国智能化自动配电系统在功能方面不断完善，已能够兼容GPRS通讯网络，同时也有效实现了用电营业管理信息系统与自动抄表系统之间资源共享，有效提升了我国用电营销管理水平。

（三）营配信息通信一体化平台
营配信息通信一体化平台即是在拓扑关系、基础资源、客户资料模型以及电网设施的基础上，采用先进现代化信息传输技术，构建用户停屈媛媛国网陕西省电力公司电力科学研究院陕西西安710000电管理、供电稳定性管理、报装业扩辅助以及线损管理和电网CIS一体化的信息服务平台。

主、辅、补充相结合的信道组合是目前我国营配信息通信一体化平台的主要传输通道，该传输线路以光纤为主要通道，宽带无线网络为辅助通道，并在传输过程中采用公共信息网络进行有效补充。

目前，我国营配信息通信一体化平台了公共有效确保用户用电信息传输的正确性、完整性以及及时性，同时也便于电力企业对电力营销的实时监控和维护，推动了我国电力营销的不断发展。

（四）智能交互仪表
智能交互仪表即是利用网络将采集到的有价值的客户用电信息自行向电力相关部门传递的设备。

智能交互仪表为双向交流沟通渠道，电力相关部门能够实时、准确地跟踪和监控电力传输和营销，对于电力运输及储存过程中出现的耗损情况和环节能够及时发现，同时采取相关解决措施，有效避免电网出现盗电现象。

三、结束语
通信及信息技术、能源分布式接入技术以及高级量测体系技术等及是目前我国主要智能电网技术。

随着我国智能电网技术的不断发展，智能化抄表、智能化自动配电系统、营配信息通信一体化平台以及智能交互仪表等智能电网技术广泛应用于我国电营销中，提升电网营销效率，提升了我国电力营销智能化管理水平，推动我国电力营销的不断发展。

第四篇：自动识别技术在智能物流中的应用
自动识别技术在智能物流中的应用
资料调研
姓名：朱x 班级：13电信3班学号：2013xx 指导老师：张x
目录自动识别技术的发展
1.1概况
1.2一维条码技术 1.3 二维条码技术 1.4射频识别技术
1.4.1 标签识读器技术1.4.1 标签识读器技术1.4.2 中间件技术1.4.3NFC、UWB等技术 1.4.4 RFID国际标准化工作 1.4.5 我国RFID 技术的发展在物流系统中的应用
2.1条码技术在物流系统的应用 2.2 二维条码技术在物流领域的应用 2.3 射频识别技术在物流领域的应用 3 发展展望
3.1 条码技术发展 3.2 RFID技术发展
自动识别技术(Automatic Identification Teehniques)，是指以标识技术为基础，通过获取标识载体承载的标识信息，实现标识对象信息获取的技术。

它是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段，也是物流信息技术中的核心技术。

自动识别技术作为信息技术的重要分支，已经成为推动我国国民经济信息化发展的重要支撑技术，自动识别技术的发展
1.1 概况
自动识别技术主要包括一维条码技术、二维条码技术以及射频识别技术等。

近年来，我国自动识别技术呈现出快速发展、注重创新的发展势头，各项技术都有较大突破，在市场应用上的拓展力度不断加
大，新的技术、产品与服务层出不穷。

自动识别技术已经成为引领物流信息化发展的强力引擎。

自动识别技术近几十年在全球范围内得到了迅猛发展，初步形成了一个包括条码技术、磁条磁卡技术、IC卡技术、光学字符识别、射频技术、声音识别及视觉识别等集计算机、光、磁、物理、机电、通信技术为一体的高新技术学科。

而中国物联网校企联盟认为自动识别技术可以分为：光符号识别技术、语音识别技术、生物计量识别技术、IC卡技术、条形码技术、射频识别技术（RFID）。

目前自动识别技术广泛应用于物联网的智能交通、智能安防、智能家居、智能仓储、智能物流及零售领域。

1.2 一维条码技术
条码技术是最传统的一种自动识别技术。

从20世纪70年代产生后经过30多年的发展，条码技术作为一种关键的信息标识和信息采集技术，在全球范围内得到了迅猛发展。

国际上，随着应用的不断深入，条码技术正处于一个强劲的集成创新发展期，是商业贸易、物流、产品追溯、电子商务等领域的主导信息技术。

国际上，从20世纪70年代至今，条码技术及应用都取得了长足的发展：条码技术介质由纸质发展到特殊介质甚至到手机载体；条码的应用已从商业领域拓展到物流、金融等经济领域，并向纵深发展，面向企业信息化管理的深层次的集成；条码技术产品逐渐向高、精、尖和集成化方向发展。

根据美国的专业研究机构VDC(Venture Development Corp.)的统计，全球条码市场规模一直在持续稳步增长。

到2008年，全球条码技术装备的市场规模将增长到155亿美元，其中美洲地区年平均增长率将超过6％，欧洲、中东和非洲地区年平均增长率接近7％，亚太地区年平均增长率将达到12％。

国际条码技术产业的前景方兴未艾。

随着应用的深入，条码技术装备也朝着多功能、远距离、小型化、软件硬件并举、安全可靠、经济适用方向发展，出现了许多新型技术装备。

具体表现为：条码识读设备向小型化，与常规通用设备的集成化、复合化发展；条码数据采集终端设备向多功能、便携式、集成多种现代
通讯技术和网络技术的设备一体化发展，从而得到更加广泛和深入的应用。

条码生成设备向专用和小批量印制方向发展。

例如，基于GPRS、CDMA的条码通讯终端，使条码手段更为简便。

技术在现场服务、物流配送、生产制造等诸多领域应用，又如，由于现阶段手机广泛普及，通信网络更加完整，于是，能够识读条码的手机可以成为一种集数据采集、处理、交互、显示、认证等多种功能为一体的移动式数据终端，实现手机价值的最大化。

我国条码产业经过多年的发展，从小到大，从无到有，目前已具雏形。

目前，我国从事条码识别技术的企业和科研院所已超过1000多家，部分企业还开发出了具有自主知识产权的条码识别技术设备，并在利用国外先进技术和产品进行二次开发和集成应用等方面也取得重大突破。

虽然，我国在低端条码设备上获得了一些技术突破和竞争优势，但是，拥有自主知识产权的条码技术和产品非常有限，大部分产品的核心技术还被国外企业所掌握。

目前，国内市场上的产品主要来自国外自动识别产品制造商，并已经形成了较为完整的系列，应用到国内各个行业，在市场占有率、技术方面占有绝对优势。

在知识产权方面，属国外企业所有的条码识读设备专利在全球范围内形成了一个庞大的技术壁垒。

随着国内市场需求的增长，国外品牌产品在中国制造的趋势逐步显现。

相比之下，我国能够研发、制造具有核心自主知识产权的条码采集器的厂商还为数不多，产品品种不全，标准化程度不高，尚不能稳定形成一定的市场份额。

条码打印机的关键技术——打印头生产技术掌握在全球少数几家公司手里。

目前，已有不少国产打印机系列产品，可为大量推广应用提供配套，年市场销量增长迅速，在技术指标、性能、质量上有了明显提高。

总体上，我国条码打印设备生产企业品牌影响力不够大，国际市场竞争能力有待进一步提高。

总体来说，目前我国条码技术产业还处于初级阶段，产业规模偏小，在国际市场上所占份额偏低，并且也与我国巨大的条码技术应用市场不相匹配。

1.3 二维条码技术
二维条码技术是在一维条码技术基础上发展而来的一种自动识别技术。

一般来说，与一维条码相比，二维条码具有信息密度更高、容量更大、能够表示中文、英文等字符，具有纠错功能等特性，是一种具有独特技术特点与优势的自动识别技术。

二维条码技术最早诞生于20世纪80年代，其发展经历了层排式一矩阵式的发展历程，众多国际自动识别巨头，如Symbol、Denso 等公司都非常重视二维条码技术，研发完成了PDF417、QR、Data Matrix等二维条码码制并制定了相应的国际标准。

与一维条码研制情况类似，二维条码的识读器市场也主要由国外企业如Symbol、Denso、HHP、霍尼韦尔、卡西欧等企业垄断。

截至“十五”前期，我国在二维条码技术研发方面实力比较薄弱。

为改变这一现状，中国物品编码中心在“十五”期间提出并组织进行了“二维条码新码制开发与关键技术标准研究”项目的研发工作，通过中心牵头组织企业进行研发，研发我国自主知识产权的二维条码新码制，突破我国二维条码核心技术受制于人的瓶颈，打造我国自主知识产权二维条码标准体系，构建我国企业两维条码自主创新的平台。

2005年，该项目的核心成果——汉信码新码制研发完成，受到了包括两位院士在内的专家组的高度评价，他们认为“......(该项目)研制的汉信码具有抗畸变、抗污损能力强，信息容量高等特点，达到了国际先进水平。

其中在汉字表示方面，支持GB 18030大字符集，汉字表示信息效率高，达到了国际领先水平”。

汉信码诞生后，由于其具有的先进性能与专利的开放性，吸引了国内外众多自动识别技术企业的广泛关注，HHP、Opficon、意锐新创、维深、新大陆等众多企业陆续研发了十多款汉信码的识读设备，汉信码成为我国企业自主创新的排头兵。

几乎于此同时，我国的龙贝信息有限公司、深圳矽感、点众科技等公司也研发了龙贝码、CM、GM码、点众码、E码等自主知识产权二维条码，并自主研发了相应的识读设备与应用系统，取得了一定的应用成效。

此外，随着移动通信与移动计算技术的发展，基于手机的二维条。