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[摘 要]随着智能电网的发展，先进信息和通信技术与电力网络进行了深入地融合，形成了智能电网通信网络，主要为电网的运行提供强力支撑。同公共网络相比，智能电网通信网络在经济性、可靠性、安全性等方面的要求更高。而為了满足这些要求，电力企业就需要对智能电网中的通信网络进行规划与优化。文章首先探讨了智能电网通信网络，并在分析网络规划优化的需求之上，研究了其具体的规划优化步骤，内容供大家参考和借鉴。
[关键词]智能电网；通信网络；规划与优化
中图分类号：P58 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）44-0294-01
前言
智能电网的发展，对电力通信网络提出了较高的要求。而电力通信网络不仅要能够实施传输信息、响应业务需求，并且还要能够提供可靠性的传输。虽然当前的公共通信网络技术已经有了较大的发展，但是由于智能电网通信网络对于传输的经济性、安全性、可靠性要求极高，因此不能够直接将通信网络规划应用到智能电网的通信中。为此，需要技术人员合理地规划智能电网中的通信网络，并对其进行进一步优化，从而更好地支撑智能电网运营。
1智能电网通信网络架构
智能电网（Smart Grid）是一种以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它充分满足用户对电力的需求和优化资源配置，确保电力供应的安全性、可靠性和经济性，满足环保约束，保证电能质量等，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。
智能电网通信网络是在传统电力通信网的基础之上发展起来的，具有高效、双向、集成等特点的专用通信网络，其是智能电网的重要基础设施。智能电网中的广域测量系统（Wide Srea Measurement System，WAMS）、广域保护系统（Wide Area Prol：ection System，WAPS）、广域控制系统（Wide Area Comtrol System，WACS）等都依赖于通信网络。目前，根据智能电网的组网方式及未来的业务需求，国外研究学者将智能电网通信网络分为广域网（Wide Srea Network，WAN）、邻域网（Neigliborhood Area Network，NAN）和家庭网络（Home Area Network，HAN）；对应的，国内将其分为电力骨干通信网、配电通信网和用电通信网。
2网络规划优化需求
随着我国通信技术发展水平的不断提高，电网建设规模、覆盖范围、自动化水平以及通信系统的需求正在逐渐增长，这就使得相关技术人员要加大对电力通信网络规划与优化工作的重视力度和需求力度。尤其是在智能电网环境之下，大量先进的信息和通信技术与电力网络高度融合，多样化的智能电网业务，如需求响应、配电自动化、自动读表等促使现有电力通信网络进行升级和扩建。在此情况下，为建设坚强可靠、经济高效，且满足多样化业务需求的智能电网通信网络，亟需技术人员和科研人员进行科学合理的网络规划与优化。
3网络规划优化步驟
网络优化指的是根据一定的约束条件，对当前网络中存在的问题，例如资源的利用、性能参数等方面进行优化设计并调整，从而提高网络整体运行效率的过程。随着电力企业业务不断发展，在规划阶段中处于最优状态的智能电网通信网络会逐步偏离最优状态，网络资源的利用率也会逐渐下降。因此，需要技术人员定期对其进行优化、调整，从而确保网络资源的有效管理和利用。一般的网络优化内容包括负载均衡、冗余优化、业务路由优化等。
针对智能电网通信网络规划与优化的研究，其主要集中于解决网络规划过程中的最优函数建模以及规划优化算法两方面内容。在最优化函数建模方面，利用整数线性规划理论，来完成网络中不确定因子的函数建模，并将通信网络的建设成本、节点部署成本、网络可靠性等作为网络规划与优化的限制条件，建立相应的数学模型。在规划优化算法方面，国内外研究主要集中在解决路由与资源的计算与选择问题上，如利用最大不相交算法、K最短路径算法等捜索算法扩大解空间，然后利用启发式算法在解空间中寻找最优解。
智能电网通信网络规划优化主要包括以下几个步骤，如图1所示。
第一，上图中的确定对象指的是智能电网通信网络规划（优化）的对象，包括拓扑结构、路由规划、编号规划、计费规划、传输规划等。其中拓扑结构又可以分为线路规划和站点选址两类，拓扑结构与网络的经济性和可靠性密切相关，也是技术人员研究的重点。
第二，制定目标。规划（优化）的目标包括最小化经济成本、提高网络可靠性、降低时延、负载均衡等。在具体实施时，可以是单目标规划（优化），也可以是多项目标联合规划（优化）。
第三，构造问题模型。在明确规划（优化）目标的基础之上，根据规划（优化）对象的特征，利用数字工具来刻画各个变量之间的关系和规律，从而构造出对应的数学模型。
第四，选择算法、求解。得到问题模型之后，根据其特点选择合适的算法进行求解，如贪私算法、遗传算法、免疫算法等。
第五，得到规划（优化）方案。通常以问题模型的最优解（准最优解）的方式给出，根据不同的规划（优化）对象，可以是站点的最佳位置、光缆线路的部署方式、冗余节点的部署方案等。
第六，规划（优化）完成。这一步骤主要是实现对上一个规划（优化）方案的验证，若是方案不满意最初制定的目标，则需要对数字模型进行相应的调整，并重新进行求解；若是方案满足制定目标，则表明规划（优化）完成。
结束语
综上所述，为了满足智能电网对规划优化的需求，技术人员需要根据当前网络中存在的问题，进行智能通信网络规划与优化，并按照相关的步骤进行，从而使电网运行效率、质量、安全性、可靠性达到相关标准要求。
参考文献
[1]李玉芬.智能电网中通信网络规划研究[J].通讯世界，2017（18）：220-221.
[2]邢宁哲.智能电网中通信网络可靠性保障技术的研究[D].北京交通大学，2017.
[3]石悦.智能电网中通信网络规划与优化方法[D].北京邮电大学，2015.
[4]杨小春，王雁涛.浅谈电力通信技术在智能电网中的应用[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2017（8）：180-181.
[关键词]智能电网；通信网络；规划与优化
中图分类号：P58 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）44-0294-01
前言
智能电网的发展，对电力通信网络提出了较高的要求。而电力通信网络不仅要能够实施传输信息、响应业务需求，并且还要能够提供可靠性的传输。虽然当前的公共通信网络技术已经有了较大的发展，但是由于智能电网通信网络对于传输的经济性、安全性、可靠性要求极高，因此不能够直接将通信网络规划应用到智能电网的通信中。为此，需要技术人员合理地规划智能电网中的通信网络，并对其进行进一步优化，从而更好地支撑智能电网运营。
1智能电网通信网络架构
智能电网（Smart Grid）是一种以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它充分满足用户对电力的需求和优化资源配置，确保电力供应的安全性、可靠性和经济性，满足环保约束，保证电能质量等，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。
智能电网通信网络是在传统电力通信网的基础之上发展起来的，具有高效、双向、集成等特点的专用通信网络，其是智能电网的重要基础设施。智能电网中的广域测量系统（Wide Srea Measurement System，WAMS）、广域保护系统（Wide Area Prol：ection System，WAPS）、广域控制系统（Wide Area Comtrol System，WACS）等都依赖于通信网络。目前，根据智能电网的组网方式及未来的业务需求，国外研究学者将智能电网通信网络分为广域网（Wide Srea Network，WAN）、邻域网（Neigliborhood Area Network，NAN）和家庭网络（Home Area Network，HAN）；对应的，国内将其分为电力骨干通信网、配电通信网和用电通信网。
2网络规划优化需求
随着我国通信技术发展水平的不断提高，电网建设规模、覆盖范围、自动化水平以及通信系统的需求正在逐渐增长，这就使得相关技术人员要加大对电力通信网络规划与优化工作的重视力度和需求力度。尤其是在智能电网环境之下，大量先进的信息和通信技术与电力网络高度融合，多样化的智能电网业务，如需求响应、配电自动化、自动读表等促使现有电力通信网络进行升级和扩建。在此情况下，为建设坚强可靠、经济高效，且满足多样化业务需求的智能电网通信网络，亟需技术人员和科研人员进行科学合理的网络规划与优化。
3网络规划优化步驟
网络优化指的是根据一定的约束条件，对当前网络中存在的问题，例如资源的利用、性能参数等方面进行优化设计并调整，从而提高网络整体运行效率的过程。随着电力企业业务不断发展，在规划阶段中处于最优状态的智能电网通信网络会逐步偏离最优状态，网络资源的利用率也会逐渐下降。因此，需要技术人员定期对其进行优化、调整，从而确保网络资源的有效管理和利用。一般的网络优化内容包括负载均衡、冗余优化、业务路由优化等。
针对智能电网通信网络规划与优化的研究，其主要集中于解决网络规划过程中的最优函数建模以及规划优化算法两方面内容。在最优化函数建模方面，利用整数线性规划理论，来完成网络中不确定因子的函数建模，并将通信网络的建设成本、节点部署成本、网络可靠性等作为网络规划与优化的限制条件，建立相应的数学模型。在规划优化算法方面，国内外研究主要集中在解决路由与资源的计算与选择问题上，如利用最大不相交算法、K最短路径算法等捜索算法扩大解空间，然后利用启发式算法在解空间中寻找最优解。
智能电网通信网络规划优化主要包括以下几个步骤，如图1所示。
第一，上图中的确定对象指的是智能电网通信网络规划（优化）的对象，包括拓扑结构、路由规划、编号规划、计费规划、传输规划等。其中拓扑结构又可以分为线路规划和站点选址两类，拓扑结构与网络的经济性和可靠性密切相关，也是技术人员研究的重点。
第二，制定目标。规划（优化）的目标包括最小化经济成本、提高网络可靠性、降低时延、负载均衡等。在具体实施时，可以是单目标规划（优化），也可以是多项目标联合规划（优化）。
第三，构造问题模型。在明确规划（优化）目标的基础之上，根据规划（优化）对象的特征，利用数字工具来刻画各个变量之间的关系和规律，从而构造出对应的数学模型。
第四，选择算法、求解。得到问题模型之后，根据其特点选择合适的算法进行求解，如贪私算法、遗传算法、免疫算法等。
第五，得到规划（优化）方案。通常以问题模型的最优解（准最优解）的方式给出，根据不同的规划（优化）对象，可以是站点的最佳位置、光缆线路的部署方式、冗余节点的部署方案等。
第六，规划（优化）完成。这一步骤主要是实现对上一个规划（优化）方案的验证，若是方案不满意最初制定的目标，则需要对数字模型进行相应的调整，并重新进行求解；若是方案满足制定目标，则表明规划（优化）完成。
结束语
综上所述，为了满足智能电网对规划优化的需求，技术人员需要根据当前网络中存在的问题，进行智能通信网络规划与优化，并按照相关的步骤进行，从而使电网运行效率、质量、安全性、可靠性达到相关标准要求。
参考文献
[1]李玉芬.智能电网中通信网络规划研究[J].通讯世界，2017（18）：220-221.
[2]邢宁哲.智能电网中通信网络可靠性保障技术的研究[D].北京交通大学，2017.
[3]石悦.智能电网中通信网络规划与优化方法[D].北京邮电大学，2015.
[4]杨小春，王雁涛.浅谈电力通信技术在智能电网中的应用[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2017（8）：180-181.