通訊技術對電力系統智慧化發展的研究論文
導語：未來智慧化電力系統，將成為世界前沿技術，所有的電力配電元件，包括家用電器都會囊括在這個系統中。供電部門包括客戶透過網際網路能夠隨時隨地對用電情況進行檢測和控制。
1 電力系統智慧化發展的社會需求
智慧電力系統包含電源端、輸電端、配電端、使用者端的智慧化、資料化和網路化。它是在傳統電力系統的基礎上，由智慧化的電力終端元件、通訊單元、網際網路單元構成，實現具有不同許可權的人在世界的任何地方，對用電情況進行監控以及電力能源的合理調配，保證從供電端到終端使用者這個過程中所有監控節點之間的`資訊和電能的雙向流動。
2 通訊技術對電力系統智慧化發展的影響
當前國內配電終端裝置取得了很大的進步，能夠實時採集電壓、電流、電度、頻率、諧波、頻率、開關量、故障錄波等電力系統引數，並能夠支援多種通訊方式，滿足多種組網方式。比如，紅外通訊介面、GPRS通訊介面、WIFI通訊介面、RS232串列埠通訊介面、RS485通訊介面、乙太網通訊介面、電力線載波通訊介面、CAN通訊介面。
通訊技術的發展及分析：電力系統的智慧化關鍵一環是通訊技術。通訊技術的發展將制約電力系統的智慧化。下面列舉一下目前較為成熟的通訊介面技術。
2.1 RS485通訊介面
RS485，工業上通常採用兩線制組成半雙工網路，最高傳輸速率10Mbps，最長通訊距離2公里以內，考慮電力現場複雜環境以及通訊可靠性，本文推薦使用距離不超過300米。因此這種通訊介面在電力系統中只能用於站內組網。事實上這種通訊介面是目前電力系統終端裝置站內組網使用最為普遍的通訊物理介面。
2.2 乙太網通訊介面
乙太網目前電力行業內上使用最成熟 的是快速乙太網（100Mbit/s）。裝置與網路交換機之間的連線不超過100米。當然若實現站內與供電局之間的長距離通訊目前一般鋪設專用光纖或者電力專用電纜。這種通訊介面連線到站內交換機上進而可實現站內組網以及遠距離通訊，目前乙太網的通訊速率可達到10Gbits，但是我們的終端裝置核心處理器大多是1GB以內微控制器，也就是說乙太網速度完全滿足終端裝置的通訊需求。
2.3 GRPS通訊介面
GPRS通訊依賴於網路運營商的訊號基站，目前4G速度可以100M以上。這種通訊方式主要用於長距離通訊。可實現世界任何地方對終端裝置的實時監測，監控。
2.4 電力線載波通訊技術
電力線載波通訊是利用現有電力線，透過載波方式將模擬訊號或者數字訊號進行高速傳輸的技術。由於配變變壓器對電力載波訊號具有阻隔作用，因此電力線載波訊號只能在一個配變變壓器臺區範圍內進行使用。在電力線空載時，點對點訊號可傳輸幾公里，但當電力線上負荷很重時只能傳輸幾十米。所以本文認為在電力系統中不推薦使用電力線載波，當然電力線載波可應用於智慧家居或者站內短距離組網通訊。
2.5 WIFI通訊介面
WIFI無線通訊介面通訊速率最高可達11Mbps，通訊距離受WIFI發射接收裝置功率以及使用現場環境影響，由於站內裝置一般為鋼鐵結構，因此WIFI無線在站內組網使用會受到限制，但是在終端使用者使用將非常方便，比如使用者可以在WIFI環境下透過計算機或者手機組態監控用電使用情況，並控制相關電力裝置動作。
2.6 Can通訊介面
Can通訊介面與RS485通訊介面類似，但速度比RS485通訊介面要高，可達到1Mbps，通訊距離可達10Km，並且支援全雙工通訊。目前can匯流排大多應用於汽車電子中，但在電力系統中的應用還不是那麼廣泛。相信不久的將來can匯流排會越來越多地應用於電力系統中。
2.7 其他通訊介面
限於篇幅的原因，簡單介紹一下紅外通訊、藍芽通訊以及RS232串列埠通訊介面。紅外通訊在電力系統中，目前應用主要是手持裝置與終端裝置的通訊，這種通訊方式通訊距離較短，不能應用於站內組網。RS232串列埠通訊介面通訊距離也在幾十米之內，主要應用於對裝置的維護，不能應用於站內組網。藍芽通訊在電力系統中應用較少，它與WIFI通訊一樣，是短距離無線通訊。
3 電力系統智慧化可行性研究
通訊媒介的多樣化，以及網際網路技術的高速發展，實現電力系統的智慧化在硬體技術上已經完全沒有問題。在輸配電終端我們可以透過以上介紹的通訊物理介面組成站內網路，透過光纖或者通訊電纜將資訊分享到通用網路上，我們就可以透過電腦或者手機在任何地方實現對用電情況的實時監測。
4 結語
通訊技術以及網際網路技術的發展，會將使我們可以聯網式的控電，供電部門可以根據用電使用情況透過網際網路絡合理地調配用電。終端使用者也可以透過網際網路實時監測自己的用電情況。