配電自動化系統(tǒng)中的通信系統(tǒng)分析

摘 要：文章以配電自動化系統(tǒng)中的通信系統(tǒng)分析為題展開論述。首先，闡述了配電自動化對通信系統(tǒng)的可靠性、經濟性、實時性等要求。然后，對比了幾種常見的配電自動化通信方式。最后，基于以上討論，提出選擇通信方式的幾點建設性意見。希望作為研究配電自動化系統(tǒng)的參考資料。

關鍵詞：配電；自動化；系統(tǒng)；通信；分析；研究

配電自動化系統(tǒng)在運行的過程中，利用控制中心傳送命令，并將其傳送到遠方終端。同時，將遠方設備傳來的數據反饋到控制中心當中。區(qū)別于輸電網自動化，配電網可以與點多、面廣的遠方終端進行信息交換。所以，為了滿足系統(tǒng)的要求，必須降低系統(tǒng)工程造價。當前，這一問題引起了設計人員的廣泛關注。

1 配電自動化對通信系統(tǒng)的要求

配電自動化系統(tǒng)具有規(guī)模大、終端數量多的特點。基于此，對通信網的安全性、可靠性要求很高。通常情況下，配電網的規(guī)模與實際水平不同，也會使配電網自動化系統(tǒng)在通信系統(tǒng)中存在不同的要求。首先，提高通信系統(tǒng)的可靠性。配電網自動化通信系統(tǒng)一般被安裝在戶外，導致配電網采集的收據容易受到天氣、環(huán)境的影響。同時，由于設備、人為因素等原因，系統(tǒng)經常會發(fā)生故障或者停電的狀況。針對以上現(xiàn)象，要求通信系統(tǒng)具有良好的安全性。

其次，配電網自動化必須操作簡單，維護方便。配電自動化通信系統(tǒng)結構復雜、規(guī)模大。針對以上特點，如果采用單一的信息系統(tǒng)，顯然不能滿足所有功能的發(fā)揮。因此在系統(tǒng)設計上，應該盡可能簡化通信系統(tǒng)的使用與維護。實踐證明，選擇標準化的通信協(xié)議后，有效的提高了系統(tǒng)的兼容性。最后，通信系統(tǒng)還要求有一定的實時性。通信系統(tǒng)應該對各個監(jiān)測點的數據進行實時采集，然后按照要求發(fā)送統(tǒng)計報表。同時，為了避免系統(tǒng)出現(xiàn)運營方面的故障，需要及時對故障方面的數據進行記錄，只有這樣才能提高對配電網的監(jiān)控力度，從而提高供電的質量。

2 配電自動化中通信方式的比較

隨著科學技術的不斷發(fā)展，通信技術的方式越來越多。下面根據自動化系統(tǒng)的具體情況，分析每一種通信方面的應用特點，并對其進行比較。

第一種方式為光纖通信。光纖通訊具有通信容量大、傳輸頻帶寬的特點。其次，在傳輸的過程中，消耗的能量比較少，比較適用于遠距離傳輸。再次，該通信設備的體積比較小，具有防腐蝕的性能。因此，光纖通信不僅可以架設在空中，而且可以埋下地下。最后，光纖通信材料具有良好的密封性，很少受到外界的干擾，所以傳輸的速度非常快。光纖通信的缺點是：首先，與金屬線相比，強度比較低。其次，在連接的過程中，經常出現(xiàn)問題。最后，彎曲的半徑不能太小。第二種方式為載波通信。載波通信在運行的過程中，通過電力線來完成數據的傳輸。這種方式不需要再架設專用線路，就可以滿足雙向通信的要求。根據相關的數據統(tǒng)計，當前載波通信的傳輸速度已經達到了150-300Bit/s。另外，運用載波通信在遠方監(jiān)測與抄表時，也具有很高的經濟效益。但是，由于載波設備被安裝在戶外，容易受到外力的干擾，所以采用單一的通信方式往往會影響到系統(tǒng)整體功能的發(fā)揮。第三種方式為現(xiàn)場總線。該通信系統(tǒng)在應用的過程中，對外界的干擾比較小，因此運行得非常穩(wěn)定、安全。同時，現(xiàn)場總線通信方式出現(xiàn)故障后，維護的費用比較低。第四種方式為無線電通道。無線電通道的無線電波頻率特別高，可以達到400MHz。數傳電臺設備輕便、簡單，容易操作，具有很大優(yōu)勢。但是，當短波進入高空后，在電離層反射的情況下，如果遇到障礙物就會消耗很大的能量，所以不適用于直線傳播。可以說，無線電通道在運行的過程中，經常受到地理條件的限制。通常情況下，該通信方式用于平原地區(qū)。在山區(qū)地形中，則需要采用差轉的方式。第五種為無線擴頻通信。與常規(guī)的無線電通信相比，擴頻技術工作效率更高。通常情況下，首先將信號擴展到寬頻帶中。然后，對信號進行擴頻調制，再將其上傳到空間載頻中。其次，利用接收端口，發(fā)送相同的PN碼。當這些PN碼被調解后，最終又還原為原來的窄帶信號。剩余的碼因為與PN碼沒有關聯(lián)，繼續(xù)發(fā)揮維持寬帶的作用。另外，窄帶寬頻調解后，將大部分的信號過濾了出去。與此同時，其他噪音信號被過濾了出去。這樣，大大減少了信號的噪音比，從而降低了誤碼率。該通信方式的優(yōu)勢特點為：第一，具有良好的抗干擾、抗噪音功能。第二，保密性比較好，可以對其他信號進行攔截。同時，采用擴頻調制，降低了信號發(fā)送錯誤的幾率。第三，一次性投資，收費比較合理。

3 投運工程實例分析

以某電廠為例。該項目采用光纖通信與有線通信相結合的方式。其中，第一層為主環(huán)路，采用高可靠性的光纖自愈環(huán)方式。在第一層，主要配置了分段開關、線路出口斷路器、開關閉鎖、柱上聯(lián)絡開關等，這些設備在系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的功能，提高了系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性。第二層主要包括變臺監(jiān)測儀、小區(qū)抄表等設備。與開關狀態(tài)、數據相比，該層屬于非重要層面。因此，對數據的可靠性、實時性要求不高。第二層采用單纖非自愈環(huán)、有線電纜方式，不僅在很大程度上降低了系統(tǒng)成本，而且不會影響到系統(tǒng)的安全運行。所以，具有很大優(yōu)勢。可以看出，該項目采用光纖通信與有線通信相結合的方式，是比較科學、合理的。相比其他通信方式來講，光纖通信具有很大的優(yōu)勢。首先，可以優(yōu)化無功潮流減少線損，防止因過負荷產生的供電質量下降。其次可以減少供電和維修工作中所需的人工參與。光纖通信技術是日常配電網絡的重要應用模式，該模式進行了光波為信息載體模式的應用，通過對光導纖維的應用，滿足了當前配電網絡通信的需要。其具備比較成熟的通信技術，實現(xiàn)了縣級企業(yè)的電力系統(tǒng)的廣泛應用。這種光纖模型相對于其他的通信技術具備良好的應用優(yōu)勢，首先其具備較寬的傳輸頻帶，具備比較大的通信容量。

4 配電系統(tǒng)自動化Mobitex無線通訊系統(tǒng)維護

在配電自動化系統(tǒng)中，其核心為中心站。該站的主要功能為：對變電站上的配電信息進行上傳、管理。同時，對整個配電網進行監(jiān)控，協(xié)調變電站之間的關系，處理配電網中的故障，實現(xiàn)配電網的有效管理。在此基礎上，使配電網系統(tǒng)達到最佳的運行效果。另外，中心站在運行的過程中，要求與SCADA、MIS系統(tǒng)交換信息，達到數據共享的目的，以此來對配電信息進行管理與維護。

5 結束語

當前，由于社會經濟的快速發(fā)展，人們對電力方面的需求逐漸增加。為了滿足電力供應的需求，必須保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運行。因此，必須采用完整、高效的配電網自動化系統(tǒng)。同時，因為配電網自動化系統(tǒng)的結構比較復雜，采用單一的通信系統(tǒng)往往會影響整個功能的發(fā)揮。所以，必須根據電力工程的實際情況，選擇合理的通信方式。文章結合相關的經驗，對比了幾種常用通信方式的特點，并闡述了具體的選擇建議，希望可以起到參考的作用。

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