智能电网电力通信网络中的关键技术分析

前言：现阶段，智能电网正加速发展，电力通信网络作为核心支撑，其关键技术的研究与应用迫在眉睫。本文紧扣核心技术，深入探究高速通信、网络架构等基础体系，分析大数据与通信技术融合路径，直面安全与可靠性难题。希望通过系统性分析，为智能电网的持续发展提供理论依据与实践思路。

一、智能电网通信网络的核心技术体系

（一）高速通信技术

数据传输快速发展，光纤通信和5G 技术各展所长，电网每时每刻都产生海量数据，从电力负荷变化到设备运行状态，都要快速传递。光纤凭借超大容量、高带宽和低损耗的特性，能以每秒数十吉比特甚至更高速度传输数据，稳稳扛起数据传输的大梁。而 5G 技术在局部场景发挥低时延、高可靠的优势，让电力设备间的实时“对话”成为可能，为自动化控制提供精准支持。

（二）通信网络架构

骨干层连接着电力控制中心与大型变电站，承担高速数据传输与路由交换重任必须坚固可靠，汇聚层像“区域中转站”，汇总接入层数据并初步处理后再上传，接入层直接对接各类电力设备，充当数据采集的触角。这种架构不光便于管理维护，还能够轻松应对网络扩展，提高容错能力。

（三）通信协议与标准

不同厂家的电力设备想要顺畅交流，通信协议与标准就是通用语言。比如 IEC61850 标准，规范变电站自动化系统的通信规则，实现设备间无缝协作，DNP3 协议在配电自动化系统中发挥作用。统一标准打破设备间的沟通障碍，降低系统集成与维护成本，让智能电网运行更高效。

二、智能电网大数据与通信技术的融合应用

（一）数据采集与传输

智能电表在用户端能够实时监测用电量、电压、电流等数据，变电站、输电线路上的传感器时刻监测设备温度、压力、振动等运行参数。这些设备产生的结构化数值与非结构化信号交织，构成庞大复杂的数据网络。光纤通信凭借高带宽、低损耗优势，成为长距离传输“主力军”，稳定连接变电站控制中心，5G 网络以低时延、高可靠性，在配电自动化场景中大展身手，确保设备故障时信息秒级回传，LoRa、ZigBee 等物联网通信技术适合智能小区等低带宽、多设备接入场景，实现数据灵活传输。

（二）数据分析与决策支持

大数据技术整合用户用电习惯、气象数据等多源信息，精准预测不同区域、时段的用电负荷趋势，机器学习算法通过历史数据训练，在负荷预测、设备故障诊断等方面发挥重要作用。电力调度可依负荷预测优化发电计划减少能源浪费，设备维护从定期检修转向状态检修，提前排查隐患降低故障率，数据分析还为电网规划提供参考，合理确定新电厂、变电站的选址与容量。

（三）典型应用场景

在分布式能源接入管理中，太阳能、风能等可再生能源的间歇性是难题，通过在发电端部署数据采集设备，实时传输发电功率、电压等数据至控制中心，结合电网负荷情况实现分布式能源精准调度，提高可再生能源消纳能力。大数据收集充电时间、地点、电量等需求信息，通信网络实现充电桩、用户、电网三方交互，智能算法引导用户错峰充电，不光缓解电网压力，又提高充电桩利用率。电网企业实时获取用电数据，向用户推送电价与激励政策，用户据此调整家电使用时间，电网依用户响应动态调整发电计划，实现电力供需平衡，增强电网灵活性与可靠性。

三、智能电网通信网络的安全与可靠性挑战

（一）网络安全威胁

智能电网通信网络正处于内外部风险交织的复杂环境，在外部攻击层面，黑客利用系统漏洞入侵电力通信系统，篡改电力调度指令或窃取用户用电数据，可能引发区域性停电事故，恶意软件潜伏于通信设备，通过窃取信息、破坏功能或占用资源干扰网络正常运行。随着电网与互联网融合加深，外部非法访问通过网络渗透，威胁核心业务数据安全与系统稳定。人员操作失误或恶意行为可能导致网络参数配置错误、敏感信息泄露，智能电网中大量部署的物联网设备，因防护机制薄弱常成为攻击者突破网络防线的切入点，从而危及整个通信系统安全。

（二）通信可靠性保障

保障通信可靠性需从硬件、网络架构及环境适配多维度发力，硬件层面，光纤、路由器等重要设备的故障直接影响数据传输，需采用高规格设备并建立定期巡检机制，及时更换老化部件避免单点故障引发网络中断。网络架构设计上，环形、网状拓扑结构通过冗余路径提高容错能力，当主链路失效时可自动切换数据传输通道，备用链路与设备的双备份机制，确保主系统故障时业务无缝迁移。除此之外，针对智能电网电磁环境复杂的特性，需优化通信线路布局，选用抗干扰能力强的通信协议与设备，降低电磁干扰对信号传输的影响。

（三）容灾与应急通信

面对自然灾害对通信基础设施的毁灭性破坏，容灾与应急通信体系是保障电网持续运行的重要防线。容灾体系需提前制定分级预案，在核心通信节点配置UPS 不间断电源、柴油发电机等备用供电设备，建立异地数据灾备中心，通过定期数据备份与恢复演练，确保极端情况下数据完整性与系统可用性。应急通信方面，卫星通信凭借广域覆盖与抗损毁优势，成为灾时骨干通信方法，可快速搭建指挥中心与现场的通信链路，短波、超短波通信作为补充，在局部区域实现应急组网。通过常态化开展多场景应急演练，提高运维团队快速响应与故障处置能力，最大限度缩短通信中断时间，保障电网安全运行。智能电网通信网络的技术演进需持续强化安全防护体系建设，深化可靠性保障技术创新，完善应急响应机制。这样方能支撑电网智能化发展，为社会经济稳定运行筑牢电力通信基石。

结束语：

智能电网电力通信网络的技术革新是驱动电网智能化转型的核心动力，面向未来，唯有聚焦核心技术攻关，加速大数据与通信技术深度融合，同时构建全面安全防护与可靠性提高体系，才能够有效化解潜在风险。这不光关乎电网自身的稳定高效运转，更是为社会经济持续发展筑牢电力根基的重要所在。

参考文献：

[1] 曹晓微 , 刘瑜 , 秦月 , 等 . 电力系统智能电网通信网络规划研究 [J]. 电力设备管理 ,2025,(02):186-188.

[2] 薛 清 宇 . 电 力 系 统 智 能 电 网 通 信 网 络 规 划 分 析 [J]. 集 成 电 路 应用 ,2023,40(10):394-395.

[3] 王池 , 何战涛 . 分组传送网技术在智能电网电力通信中的应用分析 [J]. 中国新通信 ,2020,22(18):24-25.

作者简介：赵方也（2000-05-），女，汉族，内蒙古自治区兴安盟，大学本科，助教主要研究方向：通信。