3G技术在智能电网中的运用

本帖最后由 excesys小二 于 2014-11-21 14:40 编辑 1 引言 我国智能电网的建设和发展，是在传统电网的基础上，通过运用先进的计算机技术、通信技术、控制技术，建设一个覆盖城乡的智能、高效、可靠的绿色电网（简称cccgp），本文主要就以3G通信技术在智能电网中的应用展开相应的探讨。2 智能电网的特点 一般情况下，智能电网均具备以下特征：1）自愈功能，通过对整个电网系统的运行状态进行实时监控，能够及时发现、诊断并排除系统故障隐患，快速隔离故障、自我恢复，最大限度地防止电网系统中大面积停电事故的发生；2）安全性更高，智能电网能更好地应对雷击等自然灾害的破坏以及计算机病毒攻击；3）充分优化电力资源的配置，不断提高相关电力设备的传输容量和利用率；4）兼容性高，智能电网系统具有较强的开放性，能够兼容各种类型的电力设备。3 3G技术服务智能电网建设 智能电网建设将开启电网的一次重大革新，而信息化则是这次革新中不可或缺的重要内容和变革手段。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，非常适合弥补目前电力系统通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。随着智能电网建设需求的提出，无线通信将以其迅速部署、不受地面限制等特点寻求到在电力系统通信中的应用，其中3G技术的高传输速率、高带宽、高可靠性的特性可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求，因此，3G技术将成为建设智能电网的一个重要手段，将强有力的服务于智能电网建设。4 智能电网3G通信系统的主要构成 基于3G通信技术的智能电网系统，主要由3G数据通信链路，监控中心和多个监控远端构成。实际应用中，3G数据通信链路通常采用标准的TCP/IP协议，可直接运行在我国大部分电力部门的内部无线局域网上。安装在电网系统上的前端摄像机的视频信号，可利用网络视频服务器先通过网络传输功能传送到相应的分节点上，通过分节点再直接传输上网，当分节点处设置有矩阵时，也可以先把相应的矩阵连接到DVR上，再将其传输上网。网络监控中心可通过相应的多级级联以构成多级监控系统，该监控系统可根据电网的不同情况和需求配置不同的外围硬件设备。完成电网监控中心需要的图像实时监控、电网系统运行信号智能控制和报警联动等功能。5 3G通信技术在智能电网中的应用 建立双向、高速、实时、系统化的通信系统是实现我国智能电网进一步发展的基础。3G通信系统将使智能 电网成为一个全天候24小时完全实时动态的信息和电网系统信息交换互动的设施平台，可以使我国电网供电的可靠性和资源利用效率均得到大幅提高，使电网抵御外界攻击的抗力不断增强，从而增强电网自身的功能和价值。以3G通信技术为基础的智能电网系统，通过持续不断地自我监测和反馈调整，并利用先进的信息自动化技术，实现电网系统的智能化自我调节功能。 5.1 应急指挥 电力企业不可避免的就是一些突发状况造成电网故障，充分利用3G网络的覆盖范围，在电力应用抢修车中 安装使用3G网络的终端设备，就可以将抢修车在事故现场的视频、音频和数据信息及时、准确地通过3G网络传送到应急指挥中心，使指挥员和领导得到正确的判断和决策，提高远程指挥调度的能力，缩短抢修时间，提高工作效率和客户满意率，提高应急能力，减少灾害造成的影响。 5.2远程抄表 以往，电力企业都是采用传统人工定期到现场抄取电能表数据的方式进行抄表，在实时性、准确性等方面存在诸多不足之处。随着3G网络的发展，将特殊的模块模块嵌入到电力抄表仪器并和电表相连，通过3G网络就可以将采集的电力系统数据实时传递到抄表中心，不仅减少了人力，而且提高了数据的准确性和及时性，并能够便能够全面地反映电量使用情况和电网运行情况，并能快速生成用电各种统计分析报表。 5.3电力调度 安全第一是电力企业永恒的主题，为了加强安全管理，采取了如到位监督、全程录音等措施。在进行现场作业时，作业人员只能通过电话的形式接收到相关指挥人员或调度值班人员的指令进行操作，而他们的操作也无法实时传送到公司，很容易发生的一些不必要的违规操作。现场作业的情况也只能通知专人现场摄像的方式进行保存。但这样无形中增加了监督人员的工作强度。随着电网规模的逐步扩大，这些传统的管理模式出现了一定的局限性。如果现场操作人员使用3G无线移动终端，可以方便地通过3G无线网络与后台指挥人员进行音视频双向交互。通过头盔式摄像头将现场图像实时传送到后方管理中心，并通过头盔式对讲装置与后台指挥人员实现双向对讲通话。 5.4变电站无人值守 随着电力系统保护技术及自控技术的提高，无人值班变电站已成为电力系统的主流，实现调度中心对变电站的远程控制与调节，必须了解变电站的一次，二次设备的外观监控与变电站的防火防盗情况。通过现有的电力通信网对所属变电站实现远程实时图像监控、远程故障和意外情况告警接收处理，可提高变电站运行和维护的安全性和可靠性，并可逐步实现电网的可视化监控和调度。而这些对传输通道的可靠性和带宽提出更高的要求。采用固定宽带与移动3G通信技术相结合，可实时传送清晰的动态视频信息，满足电力网络利用视频进行实时监测的要求。 5.5线路巡检 随着国家电力输送网络迅速扩大，电力部门对电力系统的安全稳定运行、监控及保护提出了更高的要求。当输电线路发生故障时，为了找出故障点，要组织大量的人力和物力，耗资巨大，而且精度不高，给电力系统带来巨大的经济损失和社会影响。基于3G的输电线路故障定位及维修系统可使电力部门调度人员实时获得输电线路故障信息，提高了故障处理的科学性和可靠性，对电网的稳定运行起到了重要的促进作用。同时，抢修人员通过GIS与GPS可以迅速找到故障地点，通过应用正确的处理手段快速恢复输电线路供电，对减小因输电线路故障引起的经济损失和所造成社会影响将起到重要的作用。 5.6负荷调度管理 电力系统对网络负荷进行调度管理，满足各行各业的实时用电需求，对计划用电和错避峰用电实施有效监控，实现移峰填补和行业用电转移，有效减少临时拉闸限电。电力系统以往的电网调度模式主要依靠语音电话，缺乏直观性和准确性，特别是出现故障情况时，使用语音电话已无法满足及时调度、有效指挥的工作要求。通过采用3G移动通信网络的无线通信方式，以短信、视频对电网进行全面监测，同时信息高度共享，多部门联动，增强协调能力，加速信息流转，实现远程监控与操作，准确及时进行负荷调度和人员调度，降低人力成本，提高响应速度。6 结论 3G通信技术是我国智能电网的技术基础，其控制系统综合应用了目前均处于快速发展时期的智能图像处理与识别技术，数字图像传输技术、数字图像压缩编解码技术、自动化智能控制技术和3G网络通信技术等先进技术，其所构建的智能电网系统可实现实时、准确、双向、高效、全面系统地掌握所有监视部位的运行情况，为指挥调控管理人员提供及时、直观的信息从而对整个电网系统的运行情况做出准确判断并及时响应。