基于协作传输的智能电网数据通信系统应用研究

摘 要：物联网技术的快速发展，加速了电网建设工作的落实。为了保证电网数据传输具有快速性和时效性，智能电网被应用到了电力数据通信系统中。这种智能电网在协作传输的基础上进行数据通信，不仅更符合新时代的电力发展要求，而且在数据采集和数据传输这一内容上也更具优势。而本文今天的主要内容就是对其设计的内容以及具体应用做简单的分析。

关键词：协作传输；智能电网；数据通信系统；具体应用

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）23-0087-02

1 基于协作传输的智能电网数据通信系统的内容

任何数据通信系统都包含三个工作内容，即数据的采集，数据的传输，数据的处理，对于智能电网数据通信系统也是如此。而基于协作传输的智能电网数据通信系统在数据采集的过程中，都是利用网络体系下的电表，将用户的用电数据进行整理然后发送到系统处理中心和控制中心，中心在对数据进行科学处理之后，在反馈到电网系统，进行电力传输决策的执行。而协作传输的主要作用是避免数据在采集和传输的过程中出现停滞、拥堵的现象，保证传输的数据不仅具有时效性还具有有科学性。

在电网用户中，家庭用户占主要部分，所以消耗电力的无非就是家庭日常生活中所用的电器设备，而电器设备的消耗也是电网中能量消耗的主要单元，电器设备在向电网发送电力消耗情况的同时，也对电网提出电力消耗的需求，而电力系统通过数据采集终端，即智能电表，进行信息的整合。而智能电表在搜集家用电器的用电数据的过程中，也能反应出故障数据以及用户的设备数据，电表在对这些数据进行收集之后，再通过家庭区域网发送到电力数据通信设备中，然后通过电力数据通信设备发送到数据控制中心，数据处理中心就会通过发回来的数据进行供电决策分析。在这种电网数据通信系统中，也有包含系统的控制中心，这一控制中心的工作内容就是负责电表数据的存储和管理，保证整体系统中各个设备能够安全有效的使用电表所传回来的数据，同时此系统的控制中心也负责收集发电厂和输配电的参数数据，根据数据的具体内容在电网内进行合理的电力调度，保障区域内的输配电能够达到最优化的程度。

在如今的电网数据通信系统中，为了能够保证智能电网能够符合现有电力部门的发展需求，保证智能电网具有较为合适的使用功能，我国科技研究部门已经开发出了几种不同的数据通信设施和网络架构，其中包括家庭电力消耗监管系统、广域电力测量系统、先进计量基础构架、传感器和执行器网络等。这几种网络构架可以满足不同区域内、不同情况下的电网数据通信，保证智能电网中的通信系统能够对数据进行良好的处理。

2 该系统在智能电网中的应用

2.1 系统的运行

在对基于协作传输的智能电网数据通信系统的内容进行简单的了解之后，不难发现其实该系统主要由四部分组成，第一部分是数据采集终端，第二部分是数据传输网络，第三部分是数据处理设备，第四部分是系统控制中心。这几部分在运行的过程中既相互独立又相互关联，只有将各个部分进行妥善的管理才能让其在工作的过程中进行良好的协作，才能达成数据的有效处理和分析。所以在此种条件的影响下，整个智能电网电力系统的通信顺序基本上是按照如下顺序进行的，即：数据采集终端、家庭区域网、邻域网、广域网、信息处理中心和控制中心、配电站或者是分布式发电站，通过这种顺序进行数据处理，不仅能够保证数据传输具有可靠新，还能降低数据传输的成本，将数据传输效益最大化。

数据采集终端包括了装有传感器和处理器的家庭应用电器、室内终端、智能电表和控制设备，这几类设备是能量消耗的反应设备，也是为采集终端提供电力消耗数据的设备，其能有效的显示出用户用电的最原始数据。

而传输网络就是在上述内容提到过的家庭区域网、邻域网、广域网，通过不同区域内架构的网络，数据采集终端可以将采集的数据及时的发送给信息处理中心和控制中心。较为特别的是，在广域网传输范围内，系统可以通过广域网中继站所具有的电力策略来进行协作传输工作，保证数据的传输符合实际要求的同时，也能降低数据传输过程中的能源消耗，将数据传输成本降到最低。

电网数据管理系统作为数据处理中心和系统的控制中心，在对接收到的数据信息进行处理之后，会发出配电、发电指示，然后再将显示结果反馈给发电站，发电站根据信息在对配电作出调整，然后配电站和分布式发电站会根据调整的结果进行电力分配，保证区域内的供电需求处于平衡状态。系统在电力分配的过程中，会先对区域内中继站的电力使用成本进行进行系统化的运算，然后根据成本最小化的原则选择协作传输过程中最佳的传输策略，防止电力在中继传输的过程中出现拥堵、停滞的现象。系统中心会将分析所得的决策发送到电力分配的各个节点中去，然后实现电力资源的科学化分配。

2.2 电力运营成本

一般情况下电力运营决策一般分为两个阶段，第一个阶段就是供电工期会根据区域内的用电需求对一段时间内的用电进行估算，然后根据所得到的数值向电厂进行总电量的购买。而第二阶段就是根据用户的实际用电需求，将购买到的电量分配到用户的用电系统中，如果这一过程中出现预购电量少于客户的实际需求，则需要进行二次购买额外的电力，由于在购买之前经过协商，也签过购买合同，所以在电力公司在进行二次电力购买的时候可以购买一些价格相对便宜的电，最基本的就是要低于经济调度中的电能价格。

而中继站作为电力协作传输的中间设备，其不仅能够为区域内的配电、供电提供保障，提高配电供电的可靠性和高效性，还可以在很大程度上降低电力配送过程中消耗的成本。由于区域内的电力消耗数据和电力需求数据比较庞杂，数据处理中心在对数据采集设备发送过来的信息进行处理的之后，需要将这两种数据进行反馈，为了保证在反馈的过程中不会降低数据传输的速率、降低其时效性，所以系统在安装的过程中，就设立了“中继站”。这一设备的安装更体现出了协作传输的作用，保证了智能电网在工作的过程中具有快捷性，根据最优化的配电决策，中继站也可以减少传输过程中浪费的电力资源，降低传输能耗，也能保证电力在区域网间的有效传送。而且这一设备的安装可以将数据处理中心和网络架构进行很好的连接，能够进一步保障网络架构的传输性能不会受到其他因素的干扰。

3 结束语

科技的迅速发展催动了物联网技术的进步，而物联网技术的发展又加快了智能电网的生成，为了保证智能电网在应用的过程中发挥出其最大的优势，各种信息处理技术和通信技术在电网构建的过程中被应用。而此种智能电网数据通信系统可以构建出符合各区域内不同电力需求的网络模型，根据区域内的电力使用情况，将网络分成不同的類型，这样既方便了电力部门的管理，同时在电力传输的过程中，电力管理能够提出更加针对性的电力传输策略，保证区域内的供电、配电工作都能按照合理的顺序进行，在供电、配电的过程中不会出现较大的能源损耗，也不会增加电力传输的成本，而且其为改变电力网络传输性能，保护电力传输数据做出了很大的贡献，实现了电力的合理分配，科学调度。

参考文献

[1]李景纯.智能电网中的无线通信技术探究[J].现代商贸工业，2017（22）：190～191.

[2]张凡荣，高 岳.智能电网调度控制系统中的数据总线技术研究[J].科技资讯，2017，15（27）.

[3]朱正凯.浅议智能输电网线路状态监测数据传输技术的发展现状及应用[J].中国新通信，2017，19（3）：88～89.

[4]杨 勇，迟 楠，朱从利，等.一种基于光载无线通信系统协作信息传输的方法：CN106685492A[P].2017.

[5]崔正杰，刘南杰，倪振华，等.基于协作传输的智能电网数据通信系统设计[J].计算机技术与发展，2015（7）：91～95.

[6]任书蝶.浅谈基于协作通信的车联网数据传输[J].科技经济导刊，2017（20）.

收稿日期：2018-7-13

推荐访问： 电网 协作 通信系统 传输 智能

---