CDTF2011国网信息通信有限公司智能电网信息通信技术中心中心主任 赵丙镇:电力通信网的现状及发展

DVBCN8月18日消息，第八届2011年中国数字电视产业高峰论坛(CHINA DIGITAL TV FORUM ，简称CDTF)于2011年8月18～19日在北京温都水城举办。从2004年创立的中国数字电视产业高峰论坛（CDTF）记载了三网融合产业发展的扎实步伐。DVBCN数字电视中文网做为本届论坛的独家广电战略合作伙伴，全程播报本次论坛。点击进入专题

国网信息通信有限公司智能电网信息通信技术中心中心主任赵丙镇

以下为国网信息通信有限公司智能电网信息通信技术中心中心主任赵丙镇演讲全文：

大家下午好！感谢大家在下午十分困倦的时候能听我演讲，我来自国家电网公司下面专门从事信息通信的叫做国网信心通信有限公司下面的智能电网ICT中心，专门研究在智能电网中对信息通信的要求和需求的部门。今天我讲的题目是电力通信网的现状和发展，这里面主要涉及到一些智能电网对电力信息通信方面新的需求。

主要涉及三个方面，第一，电力通信网现在的情况。第二，智能电网对它的要求。第三，电力通信网将向哪个方向发展。

电力通信网发展历程是上世纪40年代从电力载波通信开始，这是比较有电力特色的通信方式，到70年代开始以载波为主，直到80年代开始微波兴起建立了北京到武汉的数据微波，这是亚洲第一长度微波，到上世纪90年代逐渐开始发展光通信业务，电力通信网也开始向传输、交换、数据、监测支撑网开始完善起来。本世纪初开始向用户这方面延伸随着电力建设的推进，对用户服务越来越重视，从2008年10月开始研究新一代电力通信网络，国家电网也推进智能电网建设。

我们看电力通信网主要分几类，因为电力通信网和电信领域通信网，包括广电通信网都是不太一样，我们网络主要是随着电力线路走，节点都是在变电站。电力通信网主要是两类，一类是骨干通信网，一类是终端通信接入网，骨干网又分四级，包括公司总部到各个区域公司之间，区域公司比如华北、东北、华中、华东。第二级是区域公司到省公司之间。第三级是省公司到地市公司之间。第四级是地市公司到县公司之间。骨干网络再往下走，一直到用户这层还要经过一个中压阶段，就是电压10千伏，还有一个低压，就是小区用的电压等级。所以通信网络再向下延伸也要经过这两个电压等级。

这个图是我们国家一级骨干通信网的拓扑图，截止到去年年底，从这里面可以看到我们现在国家电网的骨干通信网目前现状是以2.5G和10G这样的带宽为主，基本上覆盖了整个国家电网经营区域的范围，西藏和新疆主要是靠卫星。

电力通信网的组成，刚才说了地理上分为几段，业务上分为支撑网、传送网和业务网。从传送网来说，物理介质主要是OPGW，这是电力专用光缆，在输电线路里面附着光纤，是电力特种光缆，包括ADSS也是特种光缆，还有普通光缆。另外电力使用微波、载波、卫星、公用网络。业务方面分角度数据网、角度交换网、数据通信网、行政交换网，还有生产管理类的、企业管理类的网。从规模来看，国家电网公司系统光缆总长度达到65.54万公里，骨干光缆是59.24万公里，中压是6.3万公里，通信容量现在是以10G和2.5G为主。光纤覆盖率，我们按照电网统计口径是按照变电站来说，220千伏以上的变电站，光缆覆盖率达到100%，到地市或者县一级110千伏变电站达到92%，地市公司到县公司达到99%。就是说我们光缆基本上把变电站这一级，骨干网基本上是100%覆盖，剩下就是中压和低压到用户这级。中压和低压网络并不乐观，因为他基本处于分散配套和试点阶段，规模比较小，总长度6.3万公里，主要分布在主城区。10千伏的是通信7.51%，光纤只有1.5%，还是以GPRS为主，农村更差一些，只有0.75%的通信，只是0.25%，主要是GPRS和CDMA方式为主。

我们看电力通信网，骨干通信网基本实现光纤化，中压这段并存光纤、无线、电力载波多种方式，目前发展比较滞后。低压到380伏这侧最后300米是电力建设的瓶颈，不能把电能表的数据抄回来主要是在最后300米这段。所以，总的来说是中低压通信网水平比骨干网比较差，骨干网可以满足现行业务和未来发展业务需求。

我们再看智能电网的发展对我们的要求，我们把智能电网分成金字塔的结构，就是一二三四五六，一是有一个坚强的网架，二是技术主线和管理主线，三是我们的阶段分三个，目前是全面建设阶段，然后就是四个体系和五个内涵，内涵包括坚强可靠、经济高效，清洁环保、透明开放、友好互动。还有就是六个环节。

刚才我们也看到电力通信网现状，也看了智能电网的环节，从现状来看，我们对配电和用电通信比较薄弱，对智能电网的支撑作用比较难以达到，尤其在配电方面，配电的通信网是有助于提高电网供电可靠率，系统效率和终端用能质量，有助于结合先进管理理念，构件集成于幼华配电资产运维与管理系统。作为用电是直接面向社会，面向客户，是社会各界感知和体验智能电网建设成果主要途径，是建设智能电网的着力点和落脚点。配电和用点的接入网是智能电网建设的热点和难点问题，所以下面我讲主要是集中在配电和用电通信方面。

刚才讲了电力特种通信光缆，一个是OPGW，他是在地线上符合进去光纤的铅芯，地下主要是避雷用的，是不导电的。前一段时间7.23高铁追尾事故当中，铁路方面也分析了遭雷击以后影响了运行，他们分析其中原因之一，就是铁路电网是27千伏，没有地线，雷击以后电路很容易造成损害，这个OPGW都是在高压系统中使用，每个高压网都有一个地线，随着高压线的发展，光缆就伴随着走到相关地方。高压有OPGW，中压怎么办？中压没有地线，就有一个OPPC，就是在输电导线里面拿出一根变成空管，中间插上光纤的铅芯，这主要是在中压通信里面。还有全介质自成式光缆，这是完全没有进入的，依靠非金属承接起来，主要是避免金属光缆和电缆导线之间产生电晕或者是雷击造成电缆不必要的损害。在低压领域，0.4千伏或者是380伏也可以这样做，就是把光纤附和到电缆里面去，这是电力的一个优势和特色。就是在生产电力电缆[FS:Page]的时候，把光纤组成一个光单元集成到电力电缆里面，输送电力的时候可以实现光通信的能力。这是光电符合低压电缆的照片，2009年12月国家电网公司研究出首条光纤符合低压电缆，将光纤随低压电缆铺设。大家比较关心把光纤附和到电缆里面，价格是多少？我们去年有一个招标，招标的结果来看，铜质电缆里面，光单元价格占比是0.60-8.3%，这种光缆在光纤部分比重非常少就是没有增加电缆成本，施工的时候又少了一次施工，这是一个资源共享。

采用OPPC和OPLC电缆基本上是这个场景，110千伏变电站基本上覆盖了，OPPC到了小区，再往下是OPLC，到电能表终端，实现电流、业务流信息流同步传输。采用OPLC可以实现电力光纤到户，电信行业叫做FTTB，我们形成一个PFDDH，是特殊的专用通信电缆，叫做光纤符合低压电缆，光纤随低压电缆进入电能表。他可以家什么？通过连接家家户户的光纤通信网络，可以实现小区配电自动化、用电信息采集、电动汽车有序充放电管理、分布式电源接入、智能用电双向交互服务。随着科技进步和社会用电需求变化，还可以发展智能家庭、智能楼宇、智能小区、智能城市、综合信息服务等扩展业务，但是这些扩展业务核心是能效管理，就是对电能的使用效率的管理。另外，采用电力光纤到户接入能力在满足智能电网自身发展需要的同时，还可以利用其富裕资源可以服务于三网融合建设，这就是今天我们站在这里讨论三网融合跟我们电网有什么关系的原因，构建了一个完全开放的公共服务基础平台，为点、互联网、广播电视传媒和其他企业提供接入服务，它是一个基础平台，是一个服务角色。

在国家电网总经理2010年一次会议上提到了叫做新型公共服务平台，他说能源和信息都是社会公共服务重要内容，要充分发挥智能电网作用，集成物联网、互联网等先进技术加快构件开放、高效、优质、边界公共网络平台，实现能源流、新意流高度集成化和综合应应用。这个公共服务的基础平台是以光纤符合低压电缆为依托，一方面实现两化融合，就是信息化工业化融合，与两型社会需要，也是信息通信技术发展需要，又是智能电网建设需要，能够节省成本，实现低碳、环保的效果。这是公共技术服务平台上承载的业务，一方面智能电网方面的业务，包括小区里面的充电桩，智能家居，我们关心智能家居的云因就是现在家居里面电器用电负荷日益攀升，尤其是空调负荷在夏天占的电网负荷的30%，如果对这部分负荷调试，可以降低对电网的影响，非常容易渡过电网危险期。还有换电站、分布式能源、电动汽车充电，还有增值的商业智能的远程教育、物联网、三网融合，在这上面可以跑这么多业务，包括电能表的用电信息采集和配电自动化等等。

为了推进公共服务基础平台，我们跟中国电信签署了一个战略合作框架，就是在这个平台上电信企业也好，广电企业也好，都可以承载自己的业务，这是在浙江海岩这个地方，包括供电、广东、移动运营商三方合作使用这个基础平台。国家电网公司也设立了试点工程，包括小区和电力光纤到户试点工程，作为第二批试点，在25个省级电力公司试点。电力光纤到户一方面是服务整个技术平台，另一方面也是对智能小区的支持。看这张图怎么实现电力光纤到户，一方面电力公司利用到小区光纤网络，最后利用OPLC到电能表，对电能表数据抄手，另一方面对外面互联网、广播电视网和电信网数据也能够到达家庭，实现三网在一个介质上传输，另外也可以提供一些其他公共事业，比如水表、气表的抄手，家庭的安防，家电使用用电信息的管理。当然，这个使用的屏可以是第四屏，除了手机、电视、电脑之外的第四屏，也可以利用这三个屏。

为什么我们关注智能小区？什么叫做智能小区？在智能电网条件下的智能小气有什么特点？通过先进的通信技术构造一个小区的通信网络，主要是有下面这些业务，用电信息采集、用电服务、小区配电自动化、电动汽车充电、分布式电源、需求响应、智能家居，这些业务组成了小区了公共设施、信息交互，对小区的用电设备、分布电源进行监测、控制，实现功能智能可靠，服务智能互动，能效智能管理，并提升效率服务品质，提升终端用能效率，服务三网融合。

这个图从框架上表明了智能小区的框架图，这是智能电网条件下，很多家庭可能会有的分布式电源，还有充电桩，还有公共设施，以及电能表，这些都是电网的核心业务。另外，还有一些社会化的业务，比如三网融合，水气表的抄手、智能家居，还有物业服务等等。这是智能小区用一个图来表达出来。

它有哪些意义？智能用电首先是智能电网重要主要部分，是社会各界感知和体验智能电网的主要途径，用电的智能化主要是实现电网和用户之间时时交互，把单向的被动用电模式变成双向的互动的用电模式，增强电网综合服务能力，满足营销需求，提升服务水平，最主要还是提高能效的管理。对用户来说，用户用能效率可以提高10-15%，这是一些研究表明的。对电网来说，能够把用电环节从传统单向被动模式转变为双向互动模式，另外他也能够降低电网建设和运行成本，对于社会来说主要是节能减排和低碳经济，构件和谐社会。用能效率提高10%，相应全国每年节电6000多亿度，减排二氧化碳4.47亿吨，还可以带动相关产业发展。这是智能小区在实际部署中的图，外面是小区通信网络，可以把汽车充电和分布式发电接进来，家庭里面包括安防，包括家电，包括水气表抄手，我们通过方式是家庭网关，家庭网关是一个核心，我们可以从电脑、手机、电视从把数据从家庭网关读取出来进行展现，当然也可以通过Pad的方式展现。这是平板电脑方式，这家庭网关，这是机顶盒方式，机顶盒数据来源也在这个网关中，今天上午侯教授也说了智能电视发展，机顶盒都不需要了。还有一个关键的就是智能插座，现在我们家电是非智能的，他用了多少电，我们只能通过外置的插座了解，必要的时候还可以把电能断了，智能插座和网关通信，网关把智能插座用电信息存在网关里面。这是界面，包括不同时段用电量的展示。

在试点当中，从2009年5月开始在北京做，2009年9月在浙江海盐，12月在上上海世博会，12月第一批智能小区试点，廊坊、北京、重庆，2010年3月第二批是在20个城市，目前为止21个省公司，29个城市启动了智能小区、光纤到户建设工作。这是国家科技部领导到浙江海盐调研，这是社会主义新农村，包括太阳能的光伏发电，包括风能发电，包括储能，都是智能电网核心业务，光纤进去也可以服务三网融合的增值业务，这是廊坊、北京、重庆，这是沈阳，沈阳专门搞了一个开工仪式，也比较重视，去年6月份的时候，因为市政府首先比较重视，市长亲自参加，而且市政府专门开会发通知，就是智能[FS:Page]用电小区的建设，专门进行的讨论。这是沈阳的八王寺小区。国家层面住房和城乡建设部下面有一个城市科学研究会数字城市专委会，专门成立一个智能电网学组，来讨论和研究在城市当中智能电网的建设到底包括哪些内容，当时我们把电力光纤到户这些内容正在纳入其中。这是无锡建了一个物联网博览园，相关的领导贺国强、商务部长陈德铭，他手里面拿的是光纤电缆的模型，这是工薪部长奚国华，这是我们国家电网的总经理，右侧就是光纤符合电网的模型。另外试点单位也开发了专业的配电箱，怎么把广和点附和到一块，又不互相影响，侧面是光的分光器，正面是电，互相不影响，这也是广电一体化分接箱，也申请了专利。

我们看电力通信网未来有哪些要求？首先，在未来五年十二五期间，220KV，要求光纤覆盖率达到100%，其他110KV和66KV也达到100%，35KV达到90%，新增达到100%，县级达到93%。这样通过光纤通信建设，我们还要建设第二平面，现在叫双平面，现有网络作为第一平面，再建一个网络作为第二平面，作为备用网络，这个带宽远远高于现在用的10G和2.5G带宽。中压领域基本上达到城市52%，农村达到12%，电动汽车充电站要求光纤100%覆盖，用电信息数据采集要达到100%，光纤占到四分之一。营业站点，就是电力收费站点，光纤达到100%。

我们再提四网融合，今天会议主题是三网融合，四网融合是李克强副总理说的，去年12月份李克强副总理在广州考察的时候提到电力线里面包着光缆一块进入家庭是一个很大的突破，可以少铺一条线路。21号他在中关村考察三网融合工作的时候，他又专门提到了一次，他说在做好国家三网融合工作的基础上与国家电网公司正在建设的智能电网积极合作，推动四网融合发展，把三网加上智能电网变成四网，这个当然也是新的提法。

上午我也提到了，这个片子是新加的，上午我提到了除了希望广电、电信跟我们共享资源，使用电力光纤。此外，我们在老旧小区也在使用广电的CATV网络，这广西南宁建设了一个网络，可以看到这个当中基本上都在用广电网络，把这个表数据抄到广电机房，通过光纤专用通道传到供电局或者是电力公司。这个方向是进行抄表的方向，就是用电信息采集。还有另外一个方向，就是对于用户用电量、用电数据以及催费单据，同样通过这个网络下发到用户电视机上，实现双向服务。在广西发一条信息可能是六分钱，这个在广西一个用户家里面拍的一个图片，他用OSD的方式告诉用户说现在表的读数是多少，电费是多少，这也是一种融合。

最后，我想说智能电网接通未来，电力光纤到户，能源信息共享。谢谢大家！