浅析分布式能源站点配套通信接入方案
浅析分布式能源站点配套通信接入方案
任 昊 国网四川省电力公司经济技术研究院 四川成都 610041
【文章摘要】
分布式能源系统是资源综合利用和可再生能源设施，为满足各类分布式电源接入系统的需求，有针对性的制定配套的接入系统通信技术方案，
有利于电力系统配电通信网的发展和业务支撑能力的提高。文章通过对相关通信技术体制进行分析对比，针对各类不同的分布式能源站点的接入特点提出相应可行的典型接入技术方案。
【关键词】
分布式能源；通信；接入方案
1 分布式能源站点发展现状
自上个世纪90 年代以来，分布式电源发展迅速，世界上许多国家都把分布式电源作为经济和社会可持续发展的一个重要突破点。美国的分布式发电以天然气热电联供为主，年发电量1600 亿千瓦时， 占总发电量的4.1%。2003 年，美国热电联产总装机5600 万千瓦，2010 年达到9200 万千瓦。日本的分布式电源主要以热电联产为主，约占全国总电力的16.7%，日本的热电联产发展得益于该国实施的高折旧和初始低税贷款政策，诸多优惠的财税政策刺激了投资动机，促进了日本分布式电源的大力发展。德国分布式电源以光伏发电为主，2013 年2 月底，德国光伏发电装机3287
万千瓦，居世界第一位，其中分布式光伏发电系统容量占比近80%。
为推动分布式发电应用，促进节能减排和可再生能源发展，国家发改委于2013 年7 月18 日印发《分布式发电管理暂行办法》，明确对于分布式发电，电网企业应根据其接入方式、电量使用范围提供高效的并网服务，对入网时如何计价等相关问题做出阐述，并且表示将会给予一定补贴；《办法》还鼓励企业、专业化能源服务公司和包括个人在内的各类电力用户投资建设并经营分布式发电项目，豁免分布式发电项目发电业务许可。
2 通信技术体制
各类分布式能源站点，根据其调度关系、通信网现状、安全性和可靠性要求、投资大小等因素，可选择光纤、电力线载波、无线等多种通信技术方式。
每种通信技术方式各具特点，需要综合分析的主要技术指标包括：可靠性、实时性、IP 网络支持、带宽、QoS、传输距离、环境影响、电磁兼容、安全性、组网灵活性、标准、技术成熟度、产品产业链、设备成本和运维成本等。
经综合分析比较，可以得出如下结论：
（1）SDH
技术体制：SDH 在标准完整性、产品成熟度、产业链及性能指标方面具有优势，由于光纤铺设成本较高，适用于对价格不敏感，对安全、可靠性有严格要求的使用场合或已预埋光缆的场合。
（2）EPON
技术体制：相对于SDH 技术而言，EPON 技术在组网灵活性及运维成本等方面具有较为明显的优势。EPON 的P2MP 树状物理拓扑天然符合接入层的复杂的拓扑方式，灵活的无源分路节点，
随时就近从已有光链路的光分路器上接入新的用户。EPON 具有高速双向带宽， 可提供丰富的业务接入，简化网络层次、便于维护等特点。作为末端接入技术，有着其他接入技术无法比拟的优势。
（3）中压电力线载波：施工简单，受电力线运行情况影响，适用于电缆供电系统，适合实时性、并发性要求不敏感的使用场合。
（4）无线公网：易于建设，宜用于实时性不敏感、安全性和可靠性要求不高的场合。
（5）无线专网：技术成熟度未充分验证，不宜大规模使用。
（6）工业以太网：技术成熟，已经有成熟的商业产品可以满足恶劣的电力环境应用要求。具有灵活的接入方式、丰富的功能和低能耗等特点。
（7）公网运营商：组网方式受公网覆盖范围限制，宜用于实时性不敏感、安全性和可靠性要求不高的场合。
3 配套通信建设典型方案研究
分布式能源站点通信接入应充分利用现有的电力通信网资源，坚持统一规划、统一标准、统筹资源的原则，结合光纤通信、电力载波、无线通信等通信方式特点，兼顾分布式能源站点通信服务性能和投资效益，合理选择通信方式，因地制宜的开展分布式能源站点通信系统建设。
3.1 35kV 分布式能源
以35kV 电压等级接入配电网的分布式能源站点，优先选用SDH 传输技术，建议采用155M 光电一体化设备；在分布式能源站点相对分散且光缆线路难以敷设的的区域，优先选择电力线载波方案。
（1）SDH
传输技术
该方案的配套通信建设示意如图1， 分布式能源站点以155M SDH 链路方式接入电力光传输网。
（2）电力线载波
对于光缆敷设难度大，且线路长度在载波通信允许范围内的分布式能源站点， 可考虑采用电力线载波方式覆盖，安全性好，但通信质量受线路长度影响，一般不宜超过15 公里。
3.2 10kV 分布式能源
以10kV 电压等级接入配电网的分布式能源站点，在配电自动化光纤网络已覆盖的区域，根据10kV 通信接入网使用的技术选择EPON 或工业以太网；在配电通信网未覆盖的区域，具备光纤通道条件时，优先采用光纤SDH 传输方式；当不具备光纤通信条件时，可采用电力线载波方式。
3.3 0.4kV 分布式能源
以380/220V 低压接入的分布式能源站点，可采用GPRS、CDMA、3G、4G 无线公网通信方式。当有控制要求时，不宜采用无线公网通信方式；如采用无线公网通信方式且有控制要求时，应按照《信息系统安全等级基本要求》（GB/T 22239）的规定采取可靠的安全隔离和认证措施。采用无线公网的通信方式应满足《配电自动化建设与改造标准化设计技术规定》（Q/ GDW625-2011）和《电力用户用电信息采集系统管理规范：通信信道建设管理规范》（Q/GDW 380.2-2009）的相关规定，支持用户优先级管理。
4 结语
随着经济的快速发展，能源需求不断增加，传统化石能源（煤炭、石油）储量及可开发利用的水电资源逐渐减少。各类资源的充分、合理利用，以及新能源、可再生能源的开发利用成为当务之急。
为满足各类分布式电源接入系统的需求，有针对性的制定配套的接入系统通信技术方案，有利于电力系统配电通信网的发展和业务支撑能力的提高。
【参考文献】
[1] 费文. 国内外分布式能源发展概况，供热制冷，2012（06）：4 ～ 9.
[2] 马悦，董舟. 分布式能源系统的研究及配置方案分析.
节能， 2011.4(1) ：15 ～ 19
