【王玉东】2024年从新型电力系统需求看通信发展报告_25页_2mb

从新型电力系统需求看通信发展总结

核心内容

随着新型电力系统建设的推进，分布式电源、微电网、储能系统和负荷控制等技术的应用日益广泛，对电力系统通信提出了新的需求和挑战。通信系统在保障电力系统安全、可靠、高效运行方面发挥着关键作用，尤其在配电网保护、馈线自动化、虚拟电厂、主配微协同等场景中，通信方式的选择与部署直接影响系统的性能和稳定性。

主要观点

• 通信需求多样化：新型电力系统中不同应用场景对通信的要求各不相同，包括对通信方式、时延、可靠性、安全性等方面的不同需求。
• 光纤通信为主：在B类及以上供电区域，光纤专网是主要的通信方式，用于支撑高可靠、低时延的保护与自动化功能。
• 无线通信为辅：在不具备光纤条件的区域，无线通信（如无线虚拟专网）可作为替代方案，特别是在农村、微电网等场景中，提供成本效益较高的通信支持。
• 安全分区要求严格：电力通信系统需遵循“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”原则，确保不同区域的数据交互安全，防止网络攻击和数据泄露。

关键信息

01 配网保护

• 随着分布式电源的接入，配电网由单向供电变为双向流动，导致传统保护方式失效。
• 配电网故障电流特征发生变化，需配置方向闭锁、调整整定值等措施。
• 基于广域测量系统的电流差动保护是解决该问题的有效手段，但目前5G通信并非配网保护的非刚需。

02 馈线自动化

• 馈线自动化分为集中式、就地重合式、智能分布式三种类型。
• **“三遥”功能（遥测、遥信、遥控）**在不同供电区域均有配置需求，尤其在城市核心区、城区、省级及以上园区。
• 就地重合式自动化在变电站存在通信需求，农村地区可能采用无线、载波等低成本通信方式。

03 虚拟电厂

• 虚拟电厂通过通信与调控技术，将分布式资源整合为可控单元，参与电网运行。
• 虚拟电厂内部划分为生产控制大区和互联网区，分别用于实时控制和市场交互。
• 当前虚拟电厂以需求响应为主，通信安全要求较低；但随着其参与实时控制，需满足调度安全接入要求。

04 微电网、储能、负控

• 微电网、储能设施需纳入调度直采直控，保护宜采用光纤差动或方向电流保护。
• 负控系统需配置负荷管理终端，具备刚性控制与柔性调节功能。
• 新型负荷管理系统部署于生产控制大区，优先采用专网接入，以提高采集与控制成功率。

05 主配微协同

• 主配微协同通过聚合商、虚拟电厂等方式实现多层级电力平衡调控。
• 需要整合多时间尺度的调节能力，探索微网调频、惯量支撑等创新手段。
• 通信需求与虚拟电厂类似，需满足安全分区和调度接入要求。

06 通信方式

• 光纤专网适用于B类及以上供电区域的电缆网络，新建和改造线路应同步建设光缆。
• 无线虚拟专网可用于10kV接入的分布式电源、储能及可调节负荷，作为光纤的补充。
• 通信代理模块用于安全接入区，需实现加密认证、可信验证等安全措施。

通信部署与安全要求

• 通信系统应满足“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”要求，防止数据泄露和系统攻击。
• 生产控制大区的业务模块需使用专用网络，不具备条件时应通过安全接入区实现数据转发。
• 通信代理模块与终端之间的通信应采用加密认证措施，确保数据传输安全。
• 安全接入区需简化功能配置，禁止存储重要数据，以降低安全风险。

总结

新型电力系统对通信提出了更高的要求，尤其是在配网保护、馈线自动化、虚拟电厂、主配微协同等场景中。光纤通信是主要的支撑方式，无线通信则作为补充。同时，通信系统必须满足严格的安全防护要求，确保电力系统的稳定运行和数据安全。未来，随着虚拟电厂和主配微协同的发展，通信技术将在电力系统中扮演更加关键的角色。