配用电通信技术及产业发展报告
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前言

电力通信网作为支撑能源互联网发展的重要基础设施,保证了各类电力业务的安全性、实时性、准确性和可靠性要求。构建大容量、安全可靠的光纤骨干通信网,以及泛在多业务灵活可信接入的配电通信网,是通信网络建设的两个重要组成部分。配电通信网主要承载着配电自动化、配用电信息采集及配电物联等信息数据,是支撑配电网高效、经济、安全运行的关键数字基础设施。

随着新型电力系统建设的推进,配电系统逐渐发展成为具有电能汇集、传输、存储和交易功能的新型区域电力系统,配电网已成为能源互联网和电力物联网转型的主战场。随着分布式电源和可调负载、储能、电动汽车充电桩、能源转换等新型业务的蓬勃发展,配电网一次、二次设备增多,电网规模扩大,现场和IT设备间传输的数据量大幅增加,系统可观、可测、可控、可调能力建设逐步提升。推进先进数字技术与能源电力技术的深度融合,构建数字化、智能化新型配电系统,需要提供更加快速、灵活、安全、高效的配电通信技术的基础支撑。

2021年7月国家电网有限公司发布了《构建以新能源为主体的新型电力系统行动方案(2021—2030年)》。该方案明确提出,加大中压配电网智能终端部署、配电通信网建设和配电自动化实用化,并向低压配电网延伸,大幅度提高可观性、可测性、可控性。到2025年,基本建成安全可靠、绿色智能、灵活互动、经济高效的智慧配电网。

配电网智能化终端种类多、数量大、分布范围广、运行环境复杂,智能化业务对通信性能要求高,没有一种通信技术能够单独、经济、可靠地解决“最后几千米”通信接入的难题。近年来,通信技术发展迅速,新技术不断涌现。新型配电系统的发展对配电通信网接入广深覆盖、业务传输的可靠性、多业务传输的实时性、灵活性提出了更高要求。电力通信工作者密切跟踪通信技术发展,开展了大量的科学研究和工程实践,有针对性地进行测试与试验,取得了丰硕的成果。

本书由EPTC智能配电专委会组织行业内电网企业、科研单位、设备厂商等多家单位专家共同撰写,全面介绍了配电网通信的发展及应用需求、配电网通信体系及协议、远程和本地通信关键技术的原理及构成,并结合主流配电业务介绍了多种典型应用案例,最后总结了配电网通信技术的标准及发展趋势。

本书共7章。第1章回顾配电网通信发展历史、技术演进及最新应用现状,分析应用中存在的问题;第2章梳理主要业务需求,总结新型配电网业务发展及其通信需求;第3章概述配电网通信体系结构、主要通信协议以及通信网络管理技术;第4章系统地介绍多种适用的配电网通信关键技术及其组网应用,包括远程有线、无线通信接入技术,多种本地有线、无线通信技术,最新的双模及多模态融合通信技术研发及应用情况;第5章分析中压配电自动化、低压配电物联网通信技术,介绍了低压配电物联网边缘计算、数字孪生等关键技术,给出分布式能源接入、电动汽车充放电控制、配电网运维管理应用解决方案;第6章概述现有配电通信技术标准化组织、标准体系、主要技术标准及其在配电网中的应用情况,以及配电通信技术的标准及发展趋势;第7章介绍多种通信技术在配用电网中的应用案例及试点应用的成效,主要包括基于5G的配电网差动保护、配电自动化业务,基于双模通信网络的用电信息采集深化应用、多模通信场域网在低压配电台区应用、“5G+量子”通信应用案例等。

由于作者水平有限,书中难免会有不足或疏漏之处,欢迎广大读者提出宝贵意见。