第三次工业革命视角下电力信息通信网络的建设问题反思

程淼海

【摘要】充分利用互联网技术把电网转化成为能源共享网络，实现能源的上传和下载，是第三次工业革命构想中保障电力能源稳定供给的重要手段。而电力信息通信网络的建设是构建智能电网的前提和重要环节。本文从第三次工业革命的相关理念谈起，深入剖析了当前我国电网系统通信网络存在的主要问题，最后从第三次工业革命的理论视角出发，提出了第三次工业革命下电力信息通信网络的建设方案设计。旨在为我国电力系统构建智能电网，迎接第三次工业革命的挑战提供理论指导。

【关键词】 第三次工业革命电力信息通信网络

中图分类号：TN915.853 文献标识码：A

近年来，石油资源趋紧，生态环境恶化和大自然对人类报复的加剧，引发了人们对自身该向何方的思考和寻求新的能源出路的探索，由此催生了新的技术和产业革命。第三次工业革命就是要将互联网技术和可再生能源结合起来，利用互联网技术构建智能电网实现绿色能源共享网络。然而由于设计理念的局限性，我国传统的电网系统通信网络已经不能满足时代发展的新需求，因此，充分利用电力信息技术建设智能电网具有十分重要的意义。

一、第三次工业革命基本理念

历史上每一次新的工业革命都是通过新的通信技术和能源体系相结合而产生的。第三次工业革命也不例外，它基本理念是将互联网技术和可再生能源结合起来。后工业时代的能源窘境要求我们必须向可再生能源轉型，而可再生能源分散式的本质更需要扁平化，合作性的组织机构，因此第三次工业革命将每个建筑转化为微型发电厂，广泛收集可再生能源。同时，利用互联网技术将电网转化为能源共享网络，使用氢及其他存贮技术实现间歇式能源的存储，这种能源模式通过互联网把分散的可再生能源形成一个系统的共享网络促成供应者和使用者的合作和利益共享。

二、当前我国电网系统通信网络存在的主要问题

电力信息通信网络的建设是构建智能电网的前提和重要环节，当前我国电网系统通信网络仍然存在的许多问题，对于严重阻碍了智能电网的建设主要体现在一下方面：

（一）通信系统的结构不合理

我国电力信息通信网络的结构复杂，基本上都是由树型或者星型结构构成。因而造成电力信息通信网络结构存在可靠性低、资源共享能力差的问题。一般情况下电力通信系统的网络运行管理分为一级通信系统网络、二级通信系统网络和三级系统通信网络, 电力线路的结构相对较为复杂。一旦电力信息网络中心或者其站点出现故障，整个电力信息通信系统都有可能因此瘫痪。经过长期的持续运行许多通信设会进入护理期或者老化期，直接阻碍着电力信息通信网络的稳定和发展。

（二）电力信息通信网络传输质量差

电力信息通信网络的网线一般为单股铜线，相对而言比较容易断裂；由于没有屏蔽层，网线就无法防止共模产生的干扰；线径太细导致网络传输距离的降低及可挂接设备的减少；由于不同地区的电力需求不同，电力信息通信网络节点也会比较复杂，与此同时，各个地区变电站数量的不断增加,各个变电站中新增的设备节点也随之不断串入原有的SDH环网中,导致电力系统网络拓扑结构由于缺乏优化而越来越复杂。不少电力通信业务需要跨环甚至是跨多环进行传输, 导致无法满足传输时的要求。原有通信网络上节点数量过多，容易使得电网抵抗失效事件的能力降低，从而影响电力信息通信网络的传输质量。

（三）标准不一致、管理不严谨

目前，电力信息通信网络中用户多采用基本输入模拟信号式接口，对经过调整后的信息难以传输，接口的多样化也给管理方面带来了巨大困难。在新技术发展日新月异的今天，企业如若不能跟上技术发展的脚步，及时制定严格的规则和标准来规范用户的行为，就可能为网络安全埋下隐患。

三、第三次工业革命下电力信息通信网络的建设方案

第三次工业革命中，电力信息通信网络不仅承载信息，更承载着能源；不仅处理信息交换，更负责能源分享。因此电力信息通信网络在建设过程中应该注意以下问题：

推进实体电网建设

作为电力信息通信网络的实际物理载体，实体电网是实现智能电网的基础。由于我国能源资源分布不均，经济发展不平衡, 如何及时、安全、合理地对全国能源进行再分配, 是中国经济发展必须解决的重大问题。因此，我国今后必须加大对不发达和欠发达地区发展的政策性支持,加大对骨干电网的建设,特别是对特高压电网的建设,以形成坚强的国家电网体系,为构建智能电网夯实基础。实现大区域之间电网的互联, 保证电网的协调发展，同时必须加强对地区间配电网的结构进行优化及升级, 构建灵活、坚固、可靠的配电网络, 以适应第三次工业革命中分布式电源和微网的柔性电力信息通信。在优化实体电网建设中，必须进行前瞻性的探索和科学系统的规划，从长远的利益出发，研究中国电网体系的发展。在技术手段上, 要积极推进技术创新，优先采用成熟的先进技术，使实体电网在结构上、装备上、技术上满足第三次工业革命中智能电网对能源共享和信息交换的需求。

优化信息交互平台

一方面，第三次工业革命对通信及信息技术和电网自动化水平提出了更高的要求，未来智能电网对信息交互平台的要求会更高，依赖性也会更强。建设支撑全景实时信息的电力信息传输系统成为智能电网的一项重要工作。因此，必须从战略高度重视新型信息、通信网络交互平台的设计。

另一方面，优化电力信息通信系统交互平台的过程中，应重视多层分布、结构扁平、功能可组和布置灵活等方面的设计。必须注重信息平台与电力系统业务的关联度，合理设计信息交互与共享的结构层次。尽量避免不必要的、甚至是有害的信息操作。同时, 新型电力通信网络的信息交互平台必须是灵活、坚固以及具有抗攻击和自防御能力的。必须考虑现有通信网络的改造和新兴通信网络体系的构建并行发展；给予各种新型电力信息通信网络体系结构更多研究和发展的空间，实现相关研发资源的充分整合。同时结合电网本身的优势,开展基于综合能源体系及通信系统网络结构的研究。积极构建安全、稳定、可靠、具有抗攻击和自防御能力的智能电网信息交互平台。

完善电力通信检测系统

电力信息通信系统服务器采用C/S模式,对整个通信网络的数据进行储存和处理。为了提高服务器处理数据的效率, 服务器的数据库应架设具有数据服务器、应用服务器以及文件服务器功能的数据库。为了保证电力通信检测系统的正常运行, 服务器的应采取双机集群的工作方式。使电力通信检测系统能够对机房以及所管辖变电站的防漏、防潮、防火、防尘、防寒等设施进行随时的监测；检查检查传输、交换等设备的运行情况和网管系统各项管理功能，确保管辖电路的资料是准确、齐全和调度电话录音系统、行政电话计费系统以及电源设备告警等系统的正常运行。此外, 为了提高服务器运行的持续性和数据的安全性, 可以采用为主服务器和备份服务器直连的方式, 通过系统软件来实现两机互为备份, 一旦主服务器出现故障，备用服务器就会自动切入, 确保整个电力信息通信网络持续健康运行。

结束语

第三次工业革命的提出，契合了全球能源危机和经济转型的变局，对于我国电力企业的发展提供了新的理念和巨大的挑战，能否建设世界一流的电力信息通信网络决定了我国通信和电力企业能够在新的经济革命中，转变发展方式，实现新的跨越式发展。 我们应充分吸收国内外智能电网的一些发展思想和技术思路,结合国内特点在第三次工业革命理念的指导下建设先进的电力信息通信网络。

参考文献：

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