配網自動化通信系統的研究

楊 洲

國網山東省電力公司海陽市供電公司

配網自動化通信系統的研究

楊 洲

國網山東省電力公司海陽市供電公司

自動化配電網的運行調度離不開離通信系統的支持，通信系統可以將配網中遙測、遙信等相關信息及時上報，讓配網調度人員對配網自動化的具體的運行情況進行及的了解和掌握，為配網自動化的維護工作提供方便，確保配網自動化系統可以安全、穩定的運行，推動現代配網的自動化發展。面對當前時代快速發展的新形勢，為了讓配網自動化能更好適現代化應用的要求，為配網提供更優質量的服務，確保配網自動化運行的可靠性與安全性，提高配網自動化的技術水平，就需要在配電網絡自動化系統中構建一個完善的通信系統。

配網工程；自動化；通信系統

1 引言

在我國的配網自動化工作過程中，通信系統的作用十分重要。如果沒有通信系統支持那么在配網自動化調度運行過程中，“遙測、遙信”等基本信息無法及時進行上傳導致調度運行工作人員無法及時掌握電網運行情況，在實際的工作過程中就會給配網自動化維護工作帶來較大不便，并且也會阻礙電力系統的安全運行和發展。在這種情況下，就需要采用一個可靠的通信系統，讓配電自動化系統更加可靠和安全的運行，為電網的安全運行提供更好的技術支持、更加全面及完善的服務。

2 配網自動化通信的要求

配網自動化的通信方式應當適合當地配電網具體情況。配網自動化的規模、復雜程度和自動化程度決定了對通信系統的要求，主要有：

2.1 可靠性

通信系統是主站系統與配電網終端設備聯接的紐帶，主站與終端設備間的信息交互都是通過通信系統完成，因此必須有穩定可靠的通信系統，才能實現配電自動化的功能。

2.2 經濟性

通信系統的投資不能太大，以免影響配電網自動化系統的總體經濟效益。

2.3 尋址量大

通信系統要求尋址量大，不僅要滿足目前及未來數據傳輸的需要，還要考慮系統功能升級的要求。

2.4 雙向通信

主站不僅要向終端下發控制命令，還需接收終端上傳的數據。如故障區段隔離和恢復正常區域供電，要求遠方FTU向主站上報故障信息，以確定故障區段，主站向FTU發布控制命令。事實上，配網自動化系統中每一項功能的實現，均要求進行雙向通信，通信系統必須具有雙向通信的功能。

3 配電網通信系統方式

3.1 無線通信

需要租用網絡運營商的無線網絡，將站端采集到的數據傳至網絡運營商的后臺系統，再通過專線和配網自動化系統進行互聯，實現業務接入。這種通信方式具有投資少、見效快等優點，但是無線通信往往受天氣、地形等的影響，信號不穩定、安全性差，所以適用于“遙信、遙測”功能的使用。

3.2 電力線載波通信

是在站端將原始信息調制為高頻信號，并通過耦合器耦合至輸電線路，利用輸電線路作為傳輸媒介傳送到接收端，接收端通過耦合器將載波從強電電流中分離出來，然后解調出原始信息并傳送到接收端。該通信方式帶寬有限，基本上可以滿足“遙信、遙測”、或者僅是“遙信”功能的使用。

3.3 光纖通信

是以光波作為信息載體，以光導纖維作為傳輸介質的通信方式。它具有傳輸速度快、可靠性高、組網方式靈活等優點，但是成本較高。該通信方式可以滿足“遙信、遙測、遙控”功能。在通信系統的建設過程中，應當根據當地的具體環境選擇不同的通信方式相結合的手段。應首選光纖通信，如在主干通道、主站間、主站與配電終端間，無法鋪設光纖的地方及配電終端之間可以靈活選擇電力線載波和無線通信方式。

4 配網自動化通信系統的運用

4.1 主站與子站之間

主站與子站之間的通信一般采用光纖、星型或環網結構，采用SDH/PDH或ATM技術的光纖以太網方式，通過交換機+以太網/E1轉換器或ATM交換機兩種方案連接，亦可采用音頻電纜等介質連接。

4.2 子站與配電終端間

配電終端(單個或就近成組)既需要與上級通信，相互之間也可能通信，上級可能是主站，也可能是設在變電站或監控中心的子站。通信介質地理位置遠近可采用光纖以太網、自愈雙環網或雙絞線等。

4.3 用戶級

對抄表、設備監測(如配電變壓器監測、用電設備監測)等設備，主要功能是監視及測量實時性要求不高，與它邊接的上一級一般是自己的主站或通過現場的終端設備(DTU/FTU等)轉發，它們通信宜選用有線音頻、雙絞線、電話線、配電載波等，一般距離較近時采用屏蔽雙絞線不易架設時，也采用低壓配電載波。

4.4 主站及子站內部

采用以太網方式(主站推薦用雙網，子站可用單網或雙網)，運行TCP/IP協議。配電網常用的信道種類包括：配電載波信道、無線信道、光纖信道、微波信道和有線信道。

4.5 終端設備安裝

在配網自動化與通信系統的終端設備安裝過程中，安裝人員需對配電房、開關房以及其他相關的開關柜等方面的規劃與建設進行全面的考慮。由于終端設備的安裝環境相對復雜，因此，在配網自動化通信設備的選擇和安裝前，安裝人員應該先對該地區的地形環境和氣候條件進行充分的了解，再依據實際情況采取合理的安裝方式。選擇電力行業所需的入網產品時，應該選用工業級別的產品，以確保的產品的質量能夠達到相關的標準，增加終端設備的使用年限。

4.6 通信模塊的設計

通信模板設計的質量直接影響著整個通信系統的建設質量。因此，為了工作人員可以順利開展終端設備的安裝工作，在對通信模塊進行設計時，應該選擇內嵌安裝方式進行安裝，如果通信系統需要使用無線網絡通信，則應該的先確定該區域內是否有無線網絡信號，并對無線網絡信號的覆蓋范圍進行充分的考慮。

此外，在具體的應用中，數據采集建議支持GPRS公共無線數據通信方式，同時支持網絡通信、GSM短信相接合的通信方式。系統還應支持多采集服務器負載均衡、多線程并發的通信調度管理機制；支持靈活配置兩個或多個通道互為備用，多通道根據任務繁重程度自動均衡負載。

[1]杜浩東.配網自動化通信系統的研究[D].華南理工大學，2013.

[2]黃夢婕.配網自動化通信系統的研究[D].華南理工大學，2012.

[3]丁睿.配網自動化光纖通信系統施工技術的研究[D].華北電力大學，2014.