電力通信技術(shù)基礎(chǔ)知識

電力通信技術(shù)基礎(chǔ)知識匯報人：AA2024-01-28電力通信系統(tǒng)概述基礎(chǔ)傳輸技術(shù)數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議調(diào)度自動化與遠動技術(shù)配電自動化與智能用電技術(shù)新能源接入與并網(wǎng)技術(shù)總結(jié)與展望目錄CONTENT電力通信系統(tǒng)概述01電力通信系統(tǒng)是實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)信息傳輸、交換和處理的系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)的重要組成部分。定義電力通信系統(tǒng)的主要功能包括數(shù)據(jù)傳輸、語音通信、遠程控制和保護等，為電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行提供有力支撐。功能電力通信系統(tǒng)定義與功能連接各級電力調(diào)度中心和主要發(fā)電廠、變電站的高速通信網(wǎng)絡(luò)，是電力通信網(wǎng)的核心。骨干網(wǎng)接入網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)將發(fā)電廠、變電站、配電所等電力設(shè)施接入骨干網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)信息的上傳下達。為電力系統(tǒng)各類業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，包括實時數(shù)據(jù)和非實時數(shù)據(jù)。030201電力通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)電力通信發(fā)展歷程及趨勢發(fā)展歷程從早期的模擬通信到數(shù)字通信，再到當前的光纖通信和無線通信等多元化通信技術(shù)。發(fā)展趨勢未來電力通信將向更高帶寬、更低時延、更高可靠性和更安全性的方向發(fā)展，同時還將積極探索5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)在電力通信領(lǐng)域的應(yīng)用?；A(chǔ)傳輸技術(shù)02利用光的全反射原理，通過光纖將光信號從一端傳輸?shù)搅硪欢?。光纖傳輸原理單模光纖和多模光纖，前者適用于長距離、高速率傳輸，后者適用于短距離、低速率傳輸。光纖類型包括光源、光纖、光檢測器等組成部分，實現(xiàn)光信號的發(fā)送、傳輸和接收。光纖傳輸系統(tǒng)光纖傳輸技術(shù)

微波傳輸技術(shù)微波傳輸原理利用微波頻段的電磁波進行信息傳輸，具有較寬的頻帶和較高的傳輸速率。微波傳輸系統(tǒng)包括微波發(fā)射機、微波接收機、天線等組成部分，實現(xiàn)微波信號的發(fā)送、傳輸和接收。微波傳輸?shù)膽?yīng)用廣泛應(yīng)用于移動通信、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域。利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號，實現(xiàn)兩個或多個地球站之間的通信。衛(wèi)星通信原理包括衛(wèi)星、地球站、控制中心等組成部分，實現(xiàn)信號的發(fā)送、接收和處理。衛(wèi)星通信系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電視廣播、遠程教育、軍事通信等領(lǐng)域。衛(wèi)星通信的應(yīng)用衛(wèi)星傳輸技術(shù)擴頻通信通過擴展信號的頻譜來提高抗干擾能力和保密性能的一種通信方式。電力線載波通信利用電力線作為傳輸媒介，通過載波方式將信息從一個地方傳輸?shù)搅硪粋€地方。散射通信利用大氣層中的不均勻性對無線電波的散射作用進行通信的一種方式。其他傳輸方式簡介數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議03通過傳輸媒介，在數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)宿之間實現(xiàn)信息傳輸與交換的過程。數(shù)據(jù)通信定義數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)宿、傳輸媒介、通信控制設(shè)備等。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本組成并行通信與串行通信，同步通信與異步通信等。數(shù)據(jù)通信方式單工、半雙工和全雙工等。數(shù)據(jù)傳輸模式數(shù)據(jù)通信基本概念及原理03其他常見協(xié)議HTTP、HTTPS、FTP、SMTP、POP3等。01TCP/IP協(xié)議傳輸控制協(xié)議（TCP）和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（IP），是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)協(xié)議，提供可靠的、面向連接的和無連接的服務(wù)。02UDP協(xié)議用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議，是一種無連接的協(xié)議，傳輸數(shù)據(jù)前不需要建立連接，適用于實時性要求較高的應(yīng)用。常見網(wǎng)絡(luò)協(xié)議介紹（TCP/IP、UDP等）網(wǎng)絡(luò)安全概念加密技術(shù)防火墻技術(shù)入侵檢測技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全與加密技術(shù)保護網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問、破壞和篡改。通過設(shè)置規(guī)則，限制網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和攻擊。通過對信息進行編碼，使得未經(jīng)授權(quán)的用戶無法獲取信息的真實內(nèi)容，包括對稱加密和非對稱加密等。監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并報告異常行為，防止?jié)撛诘墓艉推茐?。調(diào)度自動化與遠動技術(shù)04調(diào)度自動化系統(tǒng)概念01調(diào)度自動化系統(tǒng)是一種集成了計算機技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)等多種技術(shù)的系統(tǒng)，用于實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時監(jiān)測、分析和控制。調(diào)度自動化系統(tǒng)組成02調(diào)度自動化系統(tǒng)通常由調(diào)度中心主站系統(tǒng)、廠站端系統(tǒng)、通信通道等部分組成。調(diào)度自動化系統(tǒng)功能03主要功能包括數(shù)據(jù)采集與處理、實時監(jiān)控與告警、自動發(fā)電控制、經(jīng)濟調(diào)度控制、電壓無功控制、安全分析、調(diào)度員培訓(xùn)模擬等。調(diào)度自動化系統(tǒng)概述及功能遠動裝置概念遠動裝置是電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中的一種重要設(shè)備，用于實現(xiàn)遠程監(jiān)測和控制功能。遠動裝置工作原理遠動裝置通過采集電力系統(tǒng)的模擬量和狀態(tài)量，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并通過通信通道傳輸?shù)秸{(diào)度中心。調(diào)度中心對接收到的信號進行處理和分析，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的遠程監(jiān)測和控制。遠動裝置應(yīng)用遠動裝置在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用于變電站、發(fā)電廠等廠站端，實現(xiàn)對廠站設(shè)備的遠程監(jiān)測和控制，提高電力系統(tǒng)的運行效率和安全性。遠動裝置原理及應(yīng)用調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)概念調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)是電力系統(tǒng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中的一種專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，用于實現(xiàn)調(diào)度中心與廠站端之間的數(shù)據(jù)傳輸和信息交換。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)構(gòu)建構(gòu)建調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)需要考慮網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)、通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)安全等因素，確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)運行管理運行管理包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等方面，確保網(wǎng)絡(luò)的正常運行和數(shù)據(jù)的可靠傳輸。同時，還需要建立完善的運行管理制度和應(yīng)急預(yù)案，提高網(wǎng)絡(luò)的可用性和抗災(zāi)能力。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)構(gòu)建與運行管理配電自動化與智能用電技術(shù)05配電自動化系統(tǒng)架構(gòu)及功能負責數(shù)據(jù)采集、處理及存儲，實現(xiàn)配電網(wǎng)的監(jiān)視和控制。安裝在配電網(wǎng)現(xiàn)場的設(shè)備，用于采集數(shù)據(jù)、執(zhí)行控制命令。連接配電主站和配電終端，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和信息交換。包括故障定位、隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)供電等。配電主站配電終端通信網(wǎng)絡(luò)配電自動化功能智能電表用電信息采集系統(tǒng)互動服務(wù)平臺電動汽車充電設(shè)施智能用電服務(wù)體系建設(shè)01020304實現(xiàn)用電數(shù)據(jù)的實時采集、傳輸和處理。對用電信息進行采集、處理和分析，提供用電監(jiān)測、負荷管理等功能。為用戶提供信息查詢、業(yè)務(wù)辦理、用電分析等多元化服務(wù)。為電動汽車提供充電服務(wù)，實現(xiàn)清潔能源的利用。指分散在用戶端的可再生能源發(fā)電裝置，如太陽能、風(fēng)能等。分布式能源微電網(wǎng)接入技術(shù)微電網(wǎng)運行與控制由分布式能源、儲能裝置、負荷等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。包括并網(wǎng)逆變器、電能質(zhì)量控制等，確保分布式能源安全、穩(wěn)定地接入配電網(wǎng)。實現(xiàn)微電網(wǎng)內(nèi)部的功率平衡、電壓和頻率穩(wěn)定，以及與主網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制。分布式能源接入與微電網(wǎng)技術(shù)新能源接入與并網(wǎng)技術(shù)06123利用光伏效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，具有清潔、可再生、無噪音等優(yōu)點，但受天氣影響較大。太陽能光伏發(fā)電通過風(fēng)力驅(qū)動風(fēng)輪機轉(zhuǎn)動，進而帶動發(fā)電機發(fā)電，風(fēng)能資源豐富且可再生，但風(fēng)速不穩(wěn)定會影響發(fā)電效率。風(fēng)力發(fā)電利用水流驅(qū)動水輪機轉(zhuǎn)動，進而帶動發(fā)電機發(fā)電，水能資源可再生且發(fā)電效率高，但受水資源分布和季節(jié)變化影響。水力發(fā)電新能源發(fā)電類型及特點并網(wǎng)逆變器原理將新能源發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)電壓同頻、同相的交流電，并實現(xiàn)最大功率點跟蹤（MPPT）和并網(wǎng)電流控制?？刂撇呗园妷嚎刂啤㈦娏骺刂坪凸β士刂频?，以實現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的穩(wěn)定運行和高效能量轉(zhuǎn)換。其中，電流控制策略常采用滯環(huán)比較法、PI控制法等，功率控制策略則根據(jù)實際需求進行有功和無功功率的調(diào)節(jié)。并網(wǎng)逆變器原理及控制策略通過儲能系統(tǒng)的充放電管理，平滑新能源發(fā)電出力的波動，提高并網(wǎng)電能質(zhì)量。平滑新能源出力波動在用電高峰期，儲能系統(tǒng)可以放電以補充電網(wǎng)供電不足；在用電低谷期，儲能系統(tǒng)可以充電以儲存多余電能。實現(xiàn)削峰填谷通過儲能系統(tǒng)的能量調(diào)度和優(yōu)化管理，提高新能源的利用率，降低棄風(fēng)、棄光等現(xiàn)象的發(fā)生。提高新能源利用率儲能系統(tǒng)可以在電網(wǎng)故障或異常情況下提供緊急電力支援，增強電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。增強電網(wǎng)穩(wěn)定性儲能系統(tǒng)在新能源接入中應(yīng)用總結(jié)與展望07隨著電力通信網(wǎng)絡(luò)的不斷擴大和復(fù)雜化，網(wǎng)絡(luò)安全問題日益突出，如黑客攻擊、病毒傳播等，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行構(gòu)成威脅。網(wǎng)絡(luò)安全問題不同廠商、不同型號的設(shè)備之間存在兼容性問題，導(dǎo)致通信故障頻發(fā)，影響電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。設(shè)備兼容性問題隨著智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的不斷發(fā)展，電力通信網(wǎng)絡(luò)帶寬需求不斷增長，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)帶寬已無法滿足需求。帶寬不足問題當前存在問題和挑戰(zhàn)5G技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用5G技術(shù)具有高帶寬、低時延、大連接數(shù)等特點，將為電力通信提供更加高效、安全的傳輸通道。邊緣計算將計算任務(wù)從中心服務(wù)器轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備，降低數(shù)據(jù)傳輸時延，提高電力通信的實時性和可靠性。