智能配電網中通信技術的應用研究

葉云云

摘 要：伴隨社會經濟的逐漸發展進步，智能電網是我國電網未來發展的趨勢，電力供應系統中的最后一個步驟就是陪電網，和用戶之間具有非常密切的關聯，是智能電網中的非常關鍵的組成部分。而對于智能配電網來說，通信技術是其實現的重要載體和前提基礎，對于供電的質量和可靠性具有非常重要的影響。因此，作者先對智能配電網通信系統的特點和業務需求進行了介紹，并將它詳細的通信技術進行描述，最后對通信技術在智能配電網中的應用探究。

【關鍵詞】智能電網 通訊 技術應用

1 智能配電網業務及通信需求

智能配電網的發展是一個漫長而又非常艱巨的科學研究和工程實踐工作過程，它把電力通信系統現金需要解決的問題和挑戰提出來。業務分配領域是智能電網模型的的主要體現，是一個比較特殊的新興業務領域，主要包含網絡縱向配電自動化，配電網保護，配電網絡視頻監控，配電網絡設備監控，分布式能源站的管理和控制，微電網的控制管理。

2 智能配電網通訊系統特點

2.1 通信數據量較小

由當前的智能電網發展趨勢看來，其最主要應用的是電纜傳輸通信技術，但是電纜傳輸的缺點就是信號質量較差，導致通常采集的數據信息是無法使用的，而且智能配電網遠方終端單元所監控對象的實際通信數據量是非常局限的。

2.2 通信終端的節點數量較多

智能配電網中擁有比較多的變電站、開閉所和配電變壓器，其次還有線路的重合聞、無功補償裝置以及負荷開關等，所以要大量的現場智能設備和遠方終端節點對這些設備監管控制，尤其是在深入到低壓用戶的控制終端中的時候，就需要更多的終端節點。

2.3 通信距離較近。

當前而言，配電變壓器以及線路的開關是智能配電網中的遠端終端監控的主要對象之一，因為這些產生的數據量是相當小的，也是有一定的局限的，有些開閉所或者是配電的變電站傳輸的數據量比變電網絡的數據量還要小。我國配電網通信中最關鍵的技術就是電纜傳輸通訊。其中的兩種無線的公網以及無線的專網就是是無線的通信技術，無線的公網使用的是3G運營商的網絡，花費的費用高；無線的專網在申請頻段等方面受到限制。所以，目前而言，運用光纖通信的技術是在智能配電網中最恰當的選擇，并且它特點就是保密性高、速率高以及錯誤率低等。

3 配電網通信技術應用原則

通常情況下，配網通信技術需要遵循如下幾條原則：

（1）對僅需要支持配電網信息監測類業務的我們應該優先采用無線通信技術具備優先專網覆蓋的優先選擇無線專網技術，反之，我們就應該選擇無線公網技術。

（2）光纖通訊技術的才有是這對那些需要支持配電網保護類業務的。另外，在對配網通信網絡業務接入須要符合國家電力監管委員會電監安全[2006]5號令和34號文的規定，電力通信專網承載則是主要采用于一些生產控制大區控制類業務應。

（3）光纖通信、中壓載波、無線寬帶專網技術都可以使用于需要支持配電網控制類業務的，在對區域特性、網絡建設、運維和成本考慮的情況，可以進行如下選擇：新建區域（一次線路新建）、重點保障的區域，選用光纖通信技術；而光纖通信技術優先使用于老城區、高樓密集的區域，中壓載波技術作為補償；一般城區，適合無線網絡覆蓋的區域，以光纖通信和無線專網相結合，無線專網覆蓋效果好的，采用無線專網技術；無線專網無覆蓋的區域，采用光纖通信補充。

4 通信技術應用于電網

（1）MIMO通信系統是在發射端和接收端都是采用多個天線，它們各自工作時發射接收天線間的信道響應獨立，可以開創多個空間信道并同工作。通過這些并行空間信道獨立地傳輸信息，數據率就會事半功倍甚至幾倍地提高，經數據得到證明，MI-MO系統的容量隨最小天線數的增加而近似線性增加。MIMO系統能將無線信道的信道容量的利用程度提高到最大，實現高速可靠通信，成為無線通信領域內熱門的技術之一。

（2）實現智能電網的基礎就是要建立高速、雙向、實時、集成的通信系統。高速雙向通信系統的建成，不僅智能電網通過連續不斷地自我監測和校正，應用先進的信息技術，而且它實現其最重要的特征一自愈特征。它不僅應可以監測各種擾動，而且還可以重新分配潮流，避免事故的擴大。高速雙向通信系統使得不同種類的智能電子設備（IEDs ） ，智能表計、控制中心、電力電子控制器、保護系統以及用戶進行網絡化的通信，把電網的駕馭能力和優質服務的水平同時提高了。

（3）全球微波接入互操作（WiMAX）技術的工作遠原理就是一種無線寬帶城域網接入技術，換句話說，就是我們通常所說的WiMAN。WiMAX不僅實現了固定用戶和移動用戶的無線，而且高速的接入WiMAX網絡體系主要由接入網和核心網兩大部分構成，其中核心網實現了用戶認證、漫游、網絡管理和提供接口等功能。對于接入網組主要就是為WiMAX用戶提供無線接入，抗干擾能力MIMO通信系統抗干擾強的是全球微波接入互操作技術的一種，在發射端和接收端都設置了多個天線，不但可以對無線信道容量實現最大程度的有效利用，而且保證通信的高速和可靠，己經成為無線通信領域中的佼佼者。

（4）智能配電網建設過程中主要需要我們去攻克的就是PLC技術。使用PLC技術不僅能夠減少線路鋪設，而且在很當程度上減少了成本，并且又可以擴大覆蓋面。在智能配電網的建設當中，PLC技術的應用潛力是最大的。PLC技術是在以電能線路為介質的通信模式。PLC通信技術的信道有兩個特點：（一）負載由于頻率的不同，低壓電網也是不相同的，這些負載也會做出不同的響應，所以會讓信道的頻率響應不順暢。（二）PLC通信上的負載斷開頻率比較頻繁，因而會使得頻率的響應不同，再加上受地點變化的影響就不能進行保守估測。第三，我國的電壓電網中，設備產生的雜聲和干擾都很大。

5 結語

智能配電通信組網作為電力通信網中的一個關鍵部分，其承擔的配電責任是巨大的。因此對通信組網技術進行研究不僅是智能電網發展的需求，更是經濟發生的需求，也是人們在需要高水平的通信技術的要求。因此，在電網的建設時，要保證電網的質量，保證供電的質量。智能配電網是電網發展的必然結果，而通信系統是智能配電網中的核心，為智能配電網的發展提供技術支持，同時也是智能配電網能否發揮作用的最關鍵的因素。

參考文獻

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[2]辛培哲，李雋，王玉東，肖智宏，劉麗榕，劉穎.智能配電網通信技術研究及應用[J].電力系統工程，2010.

作者單位

德州職業技術學院 山東省德州市 253034