通信关键技术

本装置使用方便、能够快速对悬空架设的光缆进行巡检，能快速确定故障点位置，减少登杆作业频率，降低光缆线路巡检人员的作业安全风险。替代传统的相机、望远镜、登杆等操作，完成悬空架设的电力通信光缆的故障巡检。大大提高故障点定位的精度，节约时间，降低劳动强度、提高了工作效率。同时，作为日常巡检工具，可以对鸟类啄伤频率较高的光缆线路通道增加巡检频次，及早发现问题。也可以对光纤测试发现异常或衰耗突变的光缆，有针对性开展巡视检查，通过精准定位快速确定光缆是否存在异常，消除安全隐患，以保障光缆可靠运行。 该项目成果可在电力行业全面推广，彻底解决电力行业内目前针对架空光缆故障定位测量精度不高，耗时耗力，故障查找、恢复时间较长的难题，提高通信光缆运行的可靠性，应用前景较好。

近年来，电力通信取得了长足进步，但目前仍存在一些盲区，例如在电缆隧道、地下站等无线电信号深度衰落场合，以及在换流站、变电站等恶劣电磁环境中，传统无线通信效果很差。同时，在电缆隧道、变电配电站室、检修现场等需要准确定位人员和设备设施带电部位的场合，缺乏有效的定位手段。可见光通信（VLC）是一种在LED光源照明的同时实现无线通信的技术手段，利用光源发出的高频闪烁可见光来传输信息。进一步，本项目研究发现，可见光通信与电力线通信（PLC）可以有机地融合在一起。相比于传统通信方式，VLC-PLC融合通信具有深度覆盖、安全可靠、抗电磁干扰、支持准确定位、不须再布通信线路等优点。本项目晒准电力领域通信和定位的痛点，研发了可见光-电力线融合通信、精确定位等技术，对通信育区和定位难题，给出了全新的解决方案，切实保障了电网生产安全和人员人身安全。

电力在第二次工业革命后几乎支撑了目前所有的工业生产，是工业3.0和工业4.0的基础，更是“中国制造2025”的保障。这就使得电力基础设的安全显得尤为重要，而电力系统的“发输变配用”各个环节，都可能成为网络攻击的目标。

本项目针对湖北电力行政及调度交换网中呈现出的多形态多媒体业务无法安全接入与承载问题，开展了基于IMS的新一代多媒体融合通信关键技术研究及应用。项目经省科技厅查新验证，开发了一套基于IMS架构的多媒体融合统一通信应用平台，提出了面向功能虚拟化的融合通信协作架构，利用SDK控件能力开放模式，从扁平化的架构特征、网元设置、接口重定义到服务能力各方面研究，设计了基于新型IMS架构下的电力分组交换业务解决方案，突破了传统交换网络交换能力瓶颈，快速实现多媒体业务的调配和分发。该成果在全省范围内进行了部署应用，国网公司视察后肯定了该项目研究成果，并在电力行政交换网上进行了应用推广。该项目解决了行政交换网未来业务演进需求承载的实际难题，具有很好的应用前景，项目验收时专家一致认为项目达到国内先进水平。本项目在IMS基础平台上围绕虚拟化、交互式开放能力、多维度防护能力、互联互通能力、多类型IMS接入终端接入方式、网络交换承载质量测试能力等方面开展了深度的研究及应用工作， 本项目是在传统的IMS架构基础上大胆引入了虚拟化、云服务、SDK开放控件及统一通信终端等先进技术，提升了IMS网络的业务接入开放能力及容量，结合湖北电力交换网分组多媒体业务承载需求，将信息化、多媒体语音、视频、5G通信等业务与新型IMS网络相结合，充分体现新型网络给湖北电网运营管理带来的技术及经济效益优势。湖北省网内共有14套旧交换系统需要升级改造，并且在未来增值业务扩容的情况下无需投入大量改造资金即可满足业务的接入。从建设成效上分析，新型IMS网络具有云虚拟化业务管理功能，能支撑5G通信网及电力能源互联网深化应用中各种增值业务接入，如能源计费、运营支撑、客户服务管理等多媒体业务，实现统一化、精益化、快捷化的数据管理模式，从人力、物力及时空方面有较大的提升与改，IMS网络建成一年内即可投资回本，整体经济效率年均约达到100%。

项目属于高电压技术、电力系统及其自动化和通信技术等专业领域。 随着智能电网的发展和状态检修工作的深入开展，通过获取电网设备状态监测信息来正确评估变压器、断路器和避雷器等设备的运行状态变得尤为重要。但目前应用的状态监测系统普遍存在诸如监测装置准确性低、监测种类不够全面和实用化水平不高；监测系统通信接口不统一，难以实现各类监测数据的规范化和标准化接入；不同业务系统（如电网调度控制系统、生产管理系统和状态监测系统等）按专业各自独立建设，支撑数据分散，尚未形成统一数据服务和应用平台等问题。 项目针对上述存在的问题，将物联网技术与状态监测技术相融合，以电力物联网的三层（感知层、网络层和应用层）总体架构为基础，建立了基于物联网的电网设备状态监测系统。分别在物联网感知关键技术、网络通信关键技术和系统应用关键技术上取得突破。研发了电网设备状态监测装置、信息融合关键装置和输变电设备状态监测运维管理软件；并实现了状态监测数据在生产管理系统和调度控制系统中的深化应用。主要创新内容如下： 1、基于符合国际标准的WIA 工业无线技术，结合变电站一、二次设备布局特点，提出无线通信架构及频谱感知和多跳路由方法，解决了变电站内在线监测数据的可靠传输问题； 2、提出了智能变电站状态监测系统的通信接口模型、配置和通信协议，实现了不同装置和设备间通信的统一和规范，解决了变电站内不同厂家设备无法标准化接入的问题； 3、开发了干式电抗器光纤测温和匝间短路相结合的在线监测装置，解决了干式电抗器运行中过热或短路缺陷难以监测的难题； 4、基于霍尔电流传感器测量原理，提出了一种变压器中性点接地电流测量方法和装置，实现了对变压器直流偏磁现象的在线监测。 项目研制了状态监测装置和信息融合装置等系列产品，并实现了产业化。研究成果已在辽宁、吉林、福建等地的电网输变电设备在线监测系统运维及监测数据接入工作中得到转化应用，大幅提高了在线监测装置的接入率和准确性，为电网设备的状态评价工作提供了坚强的技术支撑。对提高电网设备的运行可靠性与利用率，提升电网设备状态监测技术水平具有重大意义，社会效益显著。在2013 年至2019 年期间实现产品及技术服务合同额累计达1.15亿元，经济效益显著。 该项目获授权专利17项，软著5项，发布实施国家电网公司企业标准2项，发表论文8篇，相关装置检测报告7份。

智能配电

本科技成果依托南方电网公司科技专项“低压电力线宽带载波通信关键技术、装备及在用电信息交互中应用研究”，在用电信息采集、用电数据深化应用和用电数据交互方面开展了创新研究与应用，实现了低压台区海量配用电信息自动高频采集、高效通信传输和灵活数据交互；在实现南网9200万智能电表自动采集的基础上，解决了低压台区故障定位困难、用电数据采集频率低、计量设备时间不同步等难题；并以营销服务数据平台为依托，在智能客服、需求响应、用电信息发布和电力市场交易方面提供了信息交互支撑，提升了电力营销服务数字化水平。 项目申请专利29项，获得授权专利21项，其中授权发明专利10项，授权实用新型专利13项，实审发明专利6项；发表国内外核心论文11篇；授权软件著作权3项；已编写并正在使用的IEEE标准2份，企业标准14份。

伴随着5G的正式商用，国内外研究机构和标准组织对6G的研究布局也已陆续开启。6G网络的覆盖范围更加广泛，将从地球进一步延伸到太空，实现地面、卫星和机载网络等的无缝连接。6G网络传输速率将达到5G网络的10倍以上，峰值速率可达100 Gbit/s~1 Tbit/s；时延则比5G网络缩短10倍，低至0.1 ms[1]。如何突破当前5G光纤网络覆盖范围的限制，实现空间、海洋等更加复杂的业务传输场景，是未来6G技术需要突破的难题。

过去十年间，运营商和供应商纷纷发布了数字化和智能化转型战略，随之5G的快速部署，社会在向全连接、全感知、全智能的社会迈出了更坚实的一步。站在今天展望未来，2025年将是一个十分重要的时间点，根据Vision25报告。