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0引言

電力通信網作為現代電網和支撐企業信息化的重要基礎設施，已全面深入地融入智能電網的發電（包括常規能源和可再生能源）、輸電、變電、配電、用電及調度等各個環節及信息支撐平臺中，是實現“電力流、信息流、業務流”三流合一的重要紐帶[1-10]。電力通信技術發展戰略服務于電力通信網絡的建設與發展，關注電力通信領域全局性和戰略性科技計劃。電力通信技術發展戰略研究堅持戰略性、前沿性和前瞻性，以支撐建設具有中國電力特色的智能電網為研究主線，圍繞電網技術領域的相關戰略重點開展分析研究工作，特別強調突出需求導向等原則。

1回顧

“十一五”在公司科技發展規劃的指導下，電力通信科研工作緊密圍繞電網和公司發展，開展先進、適用的關鍵通信技術研究，切實解決電力生產中的通信疑難問題，同時研究整合各級通信資源，優化網絡結構配置，不斷提高通信網的服務保障能力。電力通信技術水平和自主創新能力顯著提升，在成果創造、產業培育、新技術推廣和人才培養等方面取得了突出成績，科技支撐和引領作用逐漸顯現。電力行業“十一五”期間的科技投入主要在大電網安全與控制技術、輸變電技術、電網信息和通信支持技術等若干領域，其中“電網信息和通信支持技術”是“十一五”期間的重點投入領域之一。“十一五”期間，電力行業立項的較重大的通信科技項目涵蓋通用通信技術、電力特有通信技術和綜合通信技術三大領域，其中特有技術和綜合技術所占比例超過四分之三，體現了對原創性技術的支持；立項的一般通信科技項目中，綜合技術比例較大（接近3/4）。

“十一五”期間，電力通信技術研究工作成績顯著。通過專題研究，解決了許多現場疑難雜癥及標準規范的編制問題，獲得了多項電力科技進步獎。通過工頻通信技術的研究，開發了高可靠性的可穿越變壓器的工頻通信裝置，并成功應用于現場的數據傳輸；通過電力線通信技術的研究，提出了自適應頻段選擇、信道質量檢測和組網等技術，完成了基于混合線路載波組網通信和基于配電線屏蔽層載波組網通信配網自動化系統的試驗；研制了系列電力線數據傳輸裝置和相關耦合設備；•51•形成了OPGW全套科研、試驗檢驗和系統設計能力；形成了OPGW抗覆冰損傷性能的質量檢測技術及標準；形成了OPGW抵御覆冰災害的綜合解決方案；形成了OPGW應用于特高壓環境的質量檢測技術。同時，在綜合網管、資源管理、線路保護倒換應用、智能調度支持、超長距離傳輸、無線通信應用、視頻監控、下一代網絡、軟交換等領域開展了探索性工作。

“十一五”期間，電力通信科研工作也存在一些不足。電力特種光纜型譜、OPGW抗雷擊、抗腐蝕等技術研究有待深化；OPPC技術還需加快研究和試點應用，并拓展應用范圍；低壓特種光電纜技術的應用研究剛剛起步，延伸到低壓用戶的光電纜運營模式和綜合解決方案尚需深入研究。跟蹤國外寬帶高速載波通信先進技術，進行自主研發；中低壓配電網載波,包括BPLC（Broad-bandPowerLineCommunication，寬帶電力線通信）需要深化研究解決實際通信中的穩定性不高、傳輸距離短等實用化問題。進一步結合電網實際需求，加強先進、適用的光通信技術應用研究，解決電力骨干傳輸網遠距離、大容量、高速傳輸的需求，探索網絡技術在電力關鍵業務信號傳輸中的應用；加大光接入網技術在配用電領域的應用研究；重視研究各種無線通信技術包括衛星、微波、新型無線寬帶城域網技術、各種短距離無線通信技術（如無線傳感器網絡技術、無線局域網技術）、3G/4G等下一代無線公網技術在智能電網中的應用研究。通信網絡結構需要從提高網絡可靠性、安全性出發進行優化和不斷加強。重要業務缺少備用路由，可靠性不高，部分重要節點光纜路由單一，存在安全隱患。面向智能電網的通信體系問題、集成通信網技術、通信業務信息模型、接口規范、業務仿真等一系列技術尚待研究探討。數字同步網缺乏統一的網絡規劃和設計，全網基準時鐘信號分配不合理，沒有體現基準性和統一性，造成業務傳輸穩定性降低。網絡管理系統仍然存在模式不統一、功能不統一、數據不統一的問題，導致各級系統互聯互通難以實現。通信新技術應用缺乏深入研究?；ヂ摼W、3G/4G等公網通信資源在智能電網中的應用及其接入的安全問題，有待深入研究。

“十一五”期間，電力通信技術研究的特點表現在：研究內容緊跟通信技術發展方向，研究課題與電力業務需求結合緊密，注重解決電力生產中的重點、難點通信問題，驗證性研究居多而自主創新性研究偏少，部分項目研究內容相似或重復。

2現狀

國外發達國家注重開展光纖通信技術在電網控制和運行維護中的應用研究，光纖通信技術在各級通信網絡中得到應用。無源光網絡（PON，PassiveOpticalNetwork）技術在電力通信專網有少量應用。注重無線通信技術在電網業務中的應用研發及電力特殊場合的應用。利用GSM（GlobalSystemforMobilecommunications，全球移動通信系統）和GPRS（GeneralPacketRadioService，通用分組無線電業務）技術實現采集、監控等領域業務應用。歐美發達國家研究并大規模應用WiMAX、3G/LTE等寬帶無線技術在電網數據監測控制中的應用；日韓等國家開展了超寬帶無線電技術、無線傳感器網絡等新技術在解決特殊環境下電力設施的監測應用。開展廉價微小衛星通信技術和高空大氣平流層浮空器通信技術的研究，并應用在電網的試點建設中。國外特種光纜技術起步較早，發展迅速，歐美等國家進行了較深入的研究，IEEE和IEC分別制訂了相關技術標準，對光纜產品質量檢測進行了規范，尤其對ADSS和OPGW描述詳細，加速了特種光纜在全球電力系統應用的步伐。對電力線通信研究已有數十年歷史。近年來，在高壓輸電線載波領域，研制了速率達百kbit/s的載波機，并已經投入應用。在中低壓寬帶PLC方面，擁有寬帶電力線通信的核心通信算法、通信協議，開發出速率達200Mbit/s以上的電力線通信芯片，在戶內聯網、寬帶接入等方面得到應用，并將電力線寬帶技術引入到配電自動化、工業控制、用電信息采集等領域。將電力特有通信技術與通用通信技術相結合的綜合通信網技術研究，通信網與電網的一體化趨勢進一步加強。美國電科院（EPRI）研究并提出了綜合能源通信體系架構IECSA（IntegratedEnergyAndCommunicationSystemsArchitecture，集成能源和信息系統架構），作為未來電網及電力通信網的發展與建設框架藍圖，強調了通信在未來電網架構中的作用，并有針對性的進行通信技術的研究。國外發達國家結合國情，綜合應用光纖、無線公網技術構建配用電通信網絡，應用較多，比較成熟。應急通信方面，在災害條件下利用公網通信資源傳輸電力業務的應用未見報道。國內開展了無線光通信技術在電力系統的應用研究、特高壓電網超長站距光傳輸關鍵技術的應用研究、SDH光纖通信在電力系統應用研究、光纖通道傳輸繼電保護技術研究、多業務光傳輸平臺/光切換/密集波分/無源光網絡等新型光通信技術的研究和試點。

在局部開展了自動交換光網絡等新技術的應用和試點，開展了EPON（EthernetPassiveOpticalNetwork，以太無源光網絡）技術在配網自動化、用電信息采集等領域的應用試點。在大范圍組網及應用方面，需要盡快深入研究和開展試點示范工程。部分電力公司在無線辦公、線路設備檢修、應急通信、線路建設等方面已開展過無線局域網、公網無線通信的應用研究。目前國內電力負荷管理系統和大用戶遠程抄表也采用了GPRS/CDMA公網通信技術。國內還進行了ADSS工程應用技術研究、OPGW接地方式的研究、OPGW運行安全性技術研究、OPGW覆冰安全性能研究，輸電線路地線系統(OPGW/GW)的綜合設計技術研究，光纖復合相線在電網中的應用研究等。高壓輸電線載波高速傳輸技術研究較少。中低壓配電線載波技術已有十幾年的研究和應用，但由于我國配電網的復雜性，目前技術水平和應用效果仍待提高，在關鍵技術如窄帶載波自適應、自組網技術，寬帶載波核心芯片技術等領域有待突破。配電網工頻通信等特殊電力線技術的應用研究還需進一步深化。目前開展了信息通信技術網絡模式的深入研究，時間同步、時鐘同步等方面的綜合研究并在部分地區進行了推廣應用，骨干光纖傳輸網絡結構的優化及網絡評估技術研究，綜合利用光纖、電力線通信、無線公網、無線專網等多種方式開展配網通信系統的研究，實現自動抄表、配網管理、用戶雙向通信等功能。同時還開展了災害條件下利用公網通信資源傳輸電力業務的應用研究。

3發展展望

3.1發展思路

電力通信總體發展思路將瞄準通信服務于智能電網的重大戰略需求，針對制約電網建設、運行、管理與發展的重大通信技術問題，以構建先進適用的電力通信技術體系和堅強、靈活、高效、安全的通信網絡體系為目標，系統地開展智能電網通信關鍵技術攻關與集成創新研究，通過建立完備的“通信標準”、“試驗檢驗”和“通信安全”三大支撐體系，構建兩大通信平臺，即堅強、高效的傳輸和交換通信平臺以及安全、靈活的接入和互動通信平臺，完成相關示范工程建設并推廣應用，實現在“新理論、新技術、新裝備”的創新與突破，為公司和電網發展方式轉變提供堅強的通信技術支撐。“十二五”期間，在電力通信技術方面，將圍繞構建先進適用的電力通信技術體系和堅強、靈活、高效、安全的通信網絡體系的需求，針對骨干通信網絡演進、配網通信技術水平不高、電力通信信息化水平較低、支撐網建設不完善等問題，以通信網絡智能化建設為重點，以提升電力通信試驗測試與仿真分析技術為支撐，攻克包括通用技術和特有技術的十幾項關鍵技術，形成電力信息與通信技術標準體系，建設或提升電力特種光電纜及電力通信網絡系統仿真與測試檢驗能力，完成電力光纖到戶、智能小區、電力物聯網應用等示范工程，提高配網光纖覆蓋率，為滿足智能電網對骨干傳輸和配用電通信的需求提供堅強支撐。電力通信網是連接電網各個感知終端和采集終端，實現信息傳輸和“感知”電網的重要神經系統。隨著光通信技術、無線技術和物聯網技術的迅速發展，未來的各種網絡將經歷從隔離到互通、從互通到協同的演進，通過網絡間的融合與協同，對分離的、局部的優勢能力與資源進行有序整合，從而最終使通信系統擁有自管理、自發現、自規劃、自調整、自優化等一系列的新功能，但想真正擁有無處不在、無所不能的智能性網絡，在技術和實現上還有很長的路要走。

3.2重點方向

總體戰略發展目標的實現，需要結合公司及電網發展的戰略需求，研究智能電網各個環節的通信業務需求，解決基礎性、系統性、關鍵性的通信技術?！笆濉逼陂g，電力通信技術領域將在高速光通信、寬帶無線通信、電力特種光（電）纜、電力物聯網、智能感知和智能電網業務仿真等方面開展技術和應用研究，以形成一批具有自主知識產權的創新性研究成果,力爭突破并達到行業國際領先技術成果。加強光通信技術、無線通信技術、網絡感知技術等前沿技術的應用研究，突出通信與信息、電力專網與公共通信網的融合、集成與應用，全面支撐智能電網信息通信業務的發展，為電力通信發展做好技術與人才儲備。突破電力線通信窄帶低速的瓶頸，解決電力特種光纜在輸配電及智能電網應用中的關鍵技術問題，形成一批電力特有通信技術原始創新成果，提升電力特有通信技術領域的原始創新能力。通過研究配電網分層通信體系架構，形成涵蓋城域—社區—家庭的分層通信體系，進一步構建智能配電網統一通信支撐平臺。突破物聯網關鍵核心技術，進入行業乃至國際的網絡融合和物聯網科技創新鏈，并在重要環節形成科技創新鏈的競爭優勢。建成完善的電力通信試驗、檢測、仿真和評估測試環境，進一步提升電力特種光纜試驗能力，具備參與國際標準研發能力，形成公司系統完善的電力通信標準體系和檢測評估體系，推動相關行業標準和國際標準的制定，初步形成電力通信技術自主創新支撐體系。積極跟蹤國際性前沿通信技術，如量子通信技術，構建用于保障未來電力系統的安全通信網絡。

4結語

“十二五”電力通信科技發展戰略涉及面廣、創新性強、技術和管理要求高，并將影響到我國電網通信技術未來幾十年的發展。發展思路可以概括為一個目標、兩個任務和三個體系。電力通信的科技發展面臨挑戰和機遇，如構建和完善技術創新體系、推動技術升級、促進技術研發與創新、加強規劃和政策的引導、構建技術標準體系、實施知識產權戰略、實施創新人才戰略等。為確保電力通信科技發展戰略的實施，實現電力通信技術的變革創新，應該加大投入，使其與電網科技發展同步。