多媒體通訊技術在智慧電網中的應用論文

多媒體通訊技術在智慧電網中的應用論文

　　多媒體通訊技術在智慧電網中的應用

　　盧超

　　（華北電力大學 電氣與電子工程學院 通訊1201）

　　摘要: 智慧電網（Smart Grid）的實現，必須以整合的、高速雙向的通訊網路為基礎。作為一種實時、綜合、高速的現代通訊技術，多媒體通訊技術的許多特點都可以應用於智慧電網的建設。文章先引入了智慧電網的概念及其對通訊技術的要求，隨後分析了多媒體通訊技術的特點，最後給出對於多媒體通訊技術在智慧電網中的應用的可行性分析和具體的應用方向和建議。 關鍵字：多媒體通訊 智慧電網

　　1智慧電網的概念

　　“家庭用電的電價會根據一天中不同時段來自動定價；不必為停電而擔心，因為智慧電網的自愈功能可以在最短的時間內 實現自動恢復；使用者在電能富裕時還能把電賣出去，如同炒股一樣。” 這是智慧電網應用在生活中形象的描述。傳統的電力分配方式，類似於經濟學上的計劃經濟，電力資源沒有被合理配置，這造成了能源的浪費和財富的損失。而智慧電網將基本杜絕此類的浪費，它會把暫時不用的電賣給其他需要電力的人，供或需都由電力資源市場決定。

　　具體來說，智慧電網是建立在整合的、高速雙向通訊技術的基礎之上，透過先進的感測和測量技術、先進的裝置技術、先進的控制方法支援系統技術的應用。智慧電網能夠實現資料讀取的實時、高速、雙向，並透過廣泛應用的分散式智慧和寬頻通訊，以及自動控制系統的整合，保證市場交易的實時進行和電網上各成員之間的無縫連線和實時互動。廣義上來說，智慧電網包括可以優先使用清潔能源的智慧排程系統，可以動態定價的智慧計量系統，以及透過調整發電、用電裝置功率最佳化負荷平衡的智慧技術系統。

　　2智慧電網對通訊技術的要求

　　就目前對智慧電網的研究而言，利用先進的.通訊、資訊科技提高電網的智慧化程度已經成為一種共識。因此，構建高速、雙向、實時、安全的新一代智慧電網資訊通訊技術（ICT）平臺是電網智慧化的根本保障和必然趨勢。沒有這樣的通訊平臺，任何智慧電網的特徵都無法實現，因為智慧電網的資料獲取、保護和控制都需要先進的通訊技術強大的通訊系統來支援。

　　·高速：以一個城市為例，每個智慧電錶採集資料後，都將資料傳至小區的匯聚中心，小區的

　　匯聚中心將資訊處理後再傳送到城區，再到城市總處理中心，到變電站，發電廠。雖然每個電錶回傳的資料量並不多，但經過層層匯聚和處理分析後，資料流對頻寬的要求將變高，這就需要高速的網路來承載。

　　·雙向：智慧電網的每一個感測器節點可以向中心節點發送實時資料，一旦感測器發生故障，處理中心必須能夠對故障進行遠端分析或排除。

　　·實時：用電系統只有實時地反映用電負荷的變化，配電系統才能做出正確的電力分配決策，做到電價動態化，平衡供求關係，形成電力的市場經濟。

　　3.多媒體通訊技術的特點

　　多媒體通訊技術是多媒體技術和通訊技術的融合，其目的是為了傳送多媒體資訊。多媒體資訊的三大特點:資料量龐大、突發性強、實時性要求高，使得多媒體通訊技術必須能夠隨時、隨地提供高速的傳輸速率和實時的服務效果。近年來多媒體通訊的支撐網發展迅速，各類協議也相當成熟，以多媒體通訊技術為傳輸手段的各類多媒體應用層出不窮，如IP電話，影片點播VOD，這些應用充分發揮了多媒體通訊技術的優勢，在人們的生活中扮演了越來越重要的角色。

　　4.多媒體通訊技術用於智慧電網通訊

　　由上可見，多媒體通訊技術的特點契合了智慧電網的要求，在與傳統電力線通訊（PLC）相融合後，各自的協議和體系互相相容，多媒體通訊技術能夠在某些方面勝任這份職能，為國家的智慧電網發展發揮所能。

　　4.1多媒體通訊協議用於智慧電網實時性通訊

　　為支援流媒體的傳輸，多媒體通訊技術採用了實時傳輸協議（Real-time Transport Protocol）、實時傳輸控制協議（Real-time Transport Control Protocol）、實時流協議（Real-Time Streaming Protocol）和資源預定協議（Resource Reserve Protocol）。

　　·RTP/RTCP RTP是為滿足音訊和影片這類連續媒體資料的實時通訊要求而開發的。獨特的時間戳控制機制，使得它可以支援各種實時通訊。與RTP聯合工作的RTCP則可以提供流量控制和擁塞避免服務，監視RTP的傳輸質量，使得實時資料的傳輸可以可靠、高效地進行。近年來隨著AMR(自動抄表)的發展和大面積應用，我國電力通訊技術取得了長足的進步，已經開始了部分的商業應用，但離AMI(自動測量)的需求還有很大的距離。究其原因，除政府尚未制定相應的標準外，另一重要原因就是傳統電力通訊的實時性還不夠好，AMI得到的資料若無法實時傳輸、綜合分析，將失去意義。如果將RTP/RTCP用於智慧電網的傳輸層，那麼基本上外設的感測器都能夠實時地、可靠地回傳資料。在現有電力網路還不夠完善的背景下，這對協議的實現還可以基於IP網路。

　　·RSVP RSVP是一個資源預留協議，可以在IP網上為流媒體傳輸預留一部分頻寬，專供此類

　　資料的傳輸。RSVP遵循“用時分配，不用回收”的原則，可以動態適應成員關係變化和路由變化。當智慧電網的某個匯聚節點的業務量突增，使得原來分配的頻寬不夠用時，或者又有新的使用者入住，新增了智慧電錶時，RSVP可以為之預約傳輸資源。

　　4.2多媒體通訊的寬頻互動用於智慧電網遠端修復與排程

　　智慧電網作為一張遍佈用電區域的網路，一旦出現故障，人工現場修復是不切實際的，首先開支將會增加，其次一些小的問題實際上不需要專業人員到場修復。這就要求智慧電網能夠自愈，或者可以遠端修復和更新，多媒體通訊提供的寬頻寬可以滿足這個要求。對於一些偏遠的地區，當智慧電網終端出現故障時，維修人員可以在基於多媒體技術通訊的網路上檢視終端軟體出現的問題，並直接傳送指令解決；或者呼叫感測器回傳實時畫面，評估故障的嚴重程度。

　　目前電力排程通訊主要基於電路交換技術，實現以語音為主的排程指揮功能。隨著現代多媒體通訊技術的高速發展，電力排程通訊正向寬頻數字化、網路化、多媒體化的方向發展。基於IP網路構建語音、影片和資料於一體的多媒體排程代表了現代通訊技術發展的潮流。多媒體排程可以為智慧電網提供更直觀、更豐富、更及時的排程。事實上，多媒體作為一種新型通訊技術，早已廣泛應用於遠端醫療、遠端教學和遠端實時會議。不誇張地說，多媒體排程必將是智慧電網管理資源、維護裝置中不可或缺的一環。

　　4.3多媒體資料的分散式處理技術

　　隨著新型發電技術的迅猛發展，風能、水能、核能等新能源發電量已佔我國總髮電量的30%(截至2014年末)，但與之相反的境況卻是電力市場並不十分歡迎這些新客，原因之一是火電已經長期霸佔市場並形成主導，而新能源電力的價格比較低廉，這導致了傳統火電對它的排擠。在這種情況下，為鼓勵新能源電力的發展，除政策的幫扶外，還需要一個互聯的平臺來協調火電與新能源電力的競爭關係，平衡供應和需求的市場關係。受自然環境和社會因素的影響，發電廠，尤其是新能源電廠的分佈較分散，那是否可以有這樣一種技術：它能夠充分考慮電廠的地理位置及其周邊的用電負荷，合理地分配電力資源優先供給最近或最需要的使用者使用，這樣既有效節省了電力在傳輸過程中的損耗，又能使資源的分配更加合理和智慧，避免了電力企業的惡性競爭?

　　多媒體資料分散式處理技術就可以滿足這個需求。分散式多媒體系統（DMS）是一種融合了通訊、計算機和資訊科技的綜合系統。它透過網路連線多媒體通訊終端、多媒體伺服器以及交換裝置的系統，能夠實現同步的多媒體資訊處理，提供QoS服務。DMS提供了一個應用平臺，在此平臺上，應用之間可以互操作，方便了應用開發、設計與交換資訊。DMS會將供電站系統有機地連線成一體，由中央控制系統根據子系統傳上來的資料進行雲計算分析，根據相關規則協調各子系統工作。這樣，每個供電站都可以在此平臺上友好、及時地溝通，合理劃分自己的資源，最佳化自己的供電體系，實現電力供應部分的智慧化。

　　5．結論

　　透過以上分析可見，智慧電網的建設離不開先進的網路技術的支撐。他山之石，可以攻玉，多媒體通訊體系中的許多技術都可以應用到智慧電網中去。多媒體的實時通訊協議RTP/RTCP等可在智慧電網體系協議簇中佔有一席之地；多媒體的寬頻寬幾乎是目前所有綜合通訊系統所追求的目標，智慧電網自然也包括在內；而分散式多媒體系統更是智慧電網整合化的基石。有理由相信，隨著智慧電網的發展，相應的需求和挑戰也會不斷湧現，還會有更多的多媒體通訊技術會以不同的形式影響或參與智慧電網的建設。

　　參考文獻

　　[1]王汝言．多媒體通訊技術.西安電子科技大學出版社.2004

　　[2]劉積仁等．分散式多媒體系統通訊平臺及若干相關技術的探討.1997

　　[3]李炎.現代通訊技術在智慧電網中的應用前景[期刊論文]-科技創新導報.2009(24)

　　[4]龔鋼軍.孫毅.蔡明明.吳潤澤.唐良瑞.面向智慧電網的物聯網架構與應用方案研究[期刊論文]-電力系統保護與控制.2011(20)

　　[5] 李興源.魏巍.王渝紅.穆子龍.顧威.堅強智慧電網發展技術的研究[期刊論文]-電力系統保護與控制.2009(17)

　　[6] 曉燕.崔燕明.溫永儀.利用交換實現體排程通訊的特色功能[期刊論文]-電力系統通訊 .2010(8)

　　[7] 彭少鋒.新時代多媒體通訊技術[期刊論文]-資訊科技.2014(8)

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