【中国能源研究会】2024《构建灵活通信网支撑新型电力系统建设专题研究报告》观点发布_31页_24mb

《构建灵活通信网支撑新型电力系统建设专题研究报告》总结

编制背景

为支撑新型电力系统建设，中国能源研究会信息通信专业委员会与EPTC电力信息通信专家工作委员会联合编制了本报告。随着新型电力系统的发展，新能源出力的不确定性以及负荷向生产消费兼具型转变，推动电力系统运行模式由“源随荷动”向“源网荷储协同互动”转变。电力通信作为新型电力系统可靠运行的基础，面临“海量、低成本、安全、可靠、泛在”的新需求。

编委会信息

• 主编：国网浙江省电力有限公司
• 副主编：国网江苏省电力有限公司
• 参编单位：国网山东省电力公司经济技术研究院、国网北京市电力公司电力科学研究院、山东思极科技有限公司、广州广哈通信股份有限公司、广东电力通信科技有限公司、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、烽火通信科技股份有限公司、北京智芯微电子科技有限公司、中国通信服务股份有限公司、鲁软科技有限公司智慧能源分公司

主要内容

第1章 电力通信网概述

电力通信网分为骨干通信网与通信接入网：

• 骨干通信网：覆盖35kV及以上厂站、调度机构、营销主站等，主要技术包括SDH/MSTP、OTN、PTN/SPN等。
• 通信接入网：覆盖10kV及以下电网，包括配网光纤、无线公网、无线专网、中压PLC、低压PLC、485总线、微功率无线等。

第2章 新型电力系统通信需求分析

新型电力系统通信需求分为四类：

1. 第一类控制业务（点对点或“条件反射型”控制业务）：

   • 典型业务：继电保护、安稳控制
   • 通信需求：时延≤10ms，带宽≤2M，误码率≤10⁻⁸

2. 第二类控制业务（调度闭环控制业务）：

   • 典型业务：调度自动化
   • 通信需求：时延≤100ms，带宽≤100M，误码率≤10⁻⁵，可靠性≥99.9%

3. 第三类控制业务（设备远程操作或调度需求响应控制业务）：

   • 典型业务：配网自动化、新能源群控群调、可中断负荷控制
   • 通信需求：时延≤1s，带宽≤2M，可靠性≥99%

4. 第四类非控制业务（数据采集业务）：

   • 典型业务：输变电在线监测、营销用电信息采集
   • 通信需求：时延≥秒级，带宽“尽力而为”，可靠性≥95%

第3章 电力通信技术分析

本书分析了多种通信技术，包括：

• 骨干通信网技术：SDH、OTN、PTN等
• 通信接入网技术：配网光纤、无线公网、无线专网、中压PLC、低压PLC、485总线、微功率无线等

技术对比分析（部分）：

第4章 通信技术适配定性分析与定量评价方法

提供了一种通信技术场景适配的定量评价方法，重点考虑技术性能、安全防护、经济性三个维度，对不同通信技术进行综合评分，为技术选型提供参考。

第5章 新型电力系统下通信组网方案

提出骨干通信网优化演进方案，包括：

• SDH技术优化：小型化、全面自主可控，适用于一/二类控制业务
• OTN技术优化：更大带宽、更小颗粒，适用于二/三/四类业务
• SPN技术引入：用于多类型业务统一承载
• 极简通信技术：用于替代SDH技术承载第一类控制业务

此外，提出新业务接入能力提升方案和多元主体通信网络建设方案，涵盖电源侧、电网侧、负荷侧、储能侧等场景，强调“因地制宜”选择通信技术，提升“源网荷储”协同互动能力。

第6章 典型案例

• 网架演进案例：山东电力公司SPN技术创新应用、上海电力公司IMS交换网、江苏电力公司数据中心大容量传输系统、江苏电力公司无线专网
• 新业务接入案例：北京电力公司智能电网天空地一体化冬奥全景应用、广东电网公司基于5G电力虚拟专网自管理、河南电力公司5G赋能农村能源互联网、南方电网基于WAPI技术的数字电网“最后一公里”无线局域网
• 多元主体通信网络建设案例：浙江华能虚拟电厂、华能省级新能源集控中心、集中式新能源电站
• 综合应用案例：广西电网公司多态数据融合通信系统、广州供电局智慧通信调度系统、浙江电力公司新型应急通信系统

第7章 电力通信网建设发展建议

• 现阶段优化提升建议：

  • 骨干通信网：开展光传输技术储备及试点验证，加快推进变电站本地无线通信统一建设
  • 通信接入网：明确业务分类规则，灵活选用通信技术，提升“源网荷储”协同互动能力

• 后续重点研究方案：

  • 骨干通信网：确定性时间网络技术、自动驾驶网络技术
  • 通信接入网：灵活以太网应用、电网5G安全防护体系

编者寄语

电力通信工作需要与时俱进，不断完善和丰富。本书旨在为新型电力系统建设提供参考，期待广大从业人员以新型电力系统业务需求为起点，以技术突破解答电力通信三元悖论难题，更好地支撑新型电力系统建设与发展。