配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)通信技術(shù)探討

朱吉然，冷華，荀吉輝，薛瑋，李大公

(湖南省電力公司科學(xué)研究院，湖南 長(zhǎng)沙 410007)

配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)作為連接配電主站、子站和終端的橋梁，是配電自動(dòng)化成功實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。穩(wěn)定可靠的通信系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著配電終端快速上傳配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息和配電主站可靠下達(dá)控制指令的任務(wù)。因此，對(duì)不同類型的配網(wǎng)通信技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，選取最佳通信模式，是配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)保障。

1 智能配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)和要求

配電自動(dòng)化作為智能電網(wǎng)在配電領(lǐng)域的支撐系統(tǒng)，具有配電終端數(shù)量大、范圍廣、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行條件惡劣等特點(diǎn)，使得配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)與傳統(tǒng)的輸變電通信系統(tǒng)存在較大區(qū)別:

1.1 節(jié)點(diǎn)數(shù)量大位置分散

有別于傳統(tǒng)輸變電通信系統(tǒng)相對(duì)固定的站點(diǎn)和數(shù)量，配電自動(dòng)化系統(tǒng)中配電終端數(shù)量大，位置分散且變動(dòng)性較大。以長(zhǎng)沙河西麓谷配電自動(dòng)化工程為例，覆蓋面積達(dá)32.1 km2，涉及4座110 kV和220 kV變電站，35條10 kV配電線路，配電終端共計(jì)252臺(tái)。

1.2 傳輸數(shù)據(jù)容量差異大

10 kV線路上的配電終端，如DTU，F(xiàn)TU等傳輸數(shù)據(jù)量較小，甚至小于10 B/s，但節(jié)點(diǎn)數(shù)多。配電主站和子站以及配電主站之間的數(shù)據(jù)交換量大，達(dá)到1 kB/s數(shù)量級(jí)以上。

1.3 開放式通信接口標(biāo)準(zhǔn)

智能配電網(wǎng)系統(tǒng)中涉及不同廠家終端，各廠家采用的通信標(biāo)準(zhǔn)不一致，對(duì)同一標(biāo)準(zhǔn)的理解程度也有差別，因此要求配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)接口采取開放性原則，確保不同廠家設(shè)備兼容。

1.4 對(duì)通信可靠性要求高

配電自動(dòng)化系統(tǒng)通信設(shè)備大多位于室外或安裝在環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)，面臨惡劣的自然環(huán)境和高壓電磁干擾，對(duì)通信設(shè)備可靠性要求高，并要求發(fā)生通信故障時(shí)，能夠快速重啟信道或切換通道恢復(fù)正常工作。

2 智能配電網(wǎng)通信方式

智能配電網(wǎng)主要通信方式包括有線和無線2種通信方式。有線通信包括:光纖通信、音頻電纜通信、電力線載波通信等;無線通信包括:微波通信、無線電通信、GPRS(CDMA)通信、無線專網(wǎng)通信等。以下對(duì)常用通信方式進(jìn)行詳細(xì)介紹。

2.1 光纖通信

光纖通信是智能配電網(wǎng)通信的主干通信方式，具有傳輸數(shù)據(jù)容量大、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，常見有工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組網(wǎng)和EPON(以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò))組網(wǎng)2種形式。

2.1.1 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組網(wǎng)

早期電力光纖通信采用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組網(wǎng)，通過在終端位置布放交換機(jī)進(jìn)行光纖連接，組建基于EAPS協(xié)議的光纖以太環(huán)網(wǎng)〔1〕，采用鏈形或環(huán)形組網(wǎng)方式，具有高帶寬、環(huán)網(wǎng)保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

以太網(wǎng)交換機(jī)組網(wǎng)對(duì)光纖布置、交換機(jī)數(shù)量要求較高，成本高。智能配電網(wǎng)終端數(shù)量龐大，以長(zhǎng)沙市為例，僅箱式變便可達(dá)5 000臺(tái)以上，考慮到架空設(shè)備、站房的二次終端等，數(shù)量可達(dá)數(shù)萬之多。因此，工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的高成本不適合配電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

2.1.2 EPON

近年，EPON(Ethernet Passive Optical Network)作為成熟的光纖通信技術(shù)，代表著智能配電網(wǎng)光纖通信技術(shù)的主流方向。EPON系統(tǒng)由局端OLT(光線路終端)、用戶側(cè)ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)以及它們之間的ODN(光分配網(wǎng))組成，ODN主要包括分光設(shè)備POS(無源光分路)和傳輸光纖。

2.1.2.1 EPON的主要技術(shù)特點(diǎn)

1)P2MP:EPON采用P2MP結(jié)構(gòu)，利用波分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)單纖雙向數(shù)據(jù)通信，下行采用廣播方式，上行采用時(shí)分多址技術(shù) (TDMA)。ONU之間屬物理隔離，可確保某些ONU節(jié)點(diǎn)故障時(shí)不影響系統(tǒng)中其他ONU的正常工作。

2)無源分光:EPON為無源分光，免維護(hù)且不受外界電磁輻射影響，工作穩(wěn)定可靠。

3)DBA機(jī)制:DBA(動(dòng)態(tài)帶寬分配)是一種能在微秒或毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)完成帶寬動(dòng)態(tài)分配的機(jī)制〔2〕。DBA根據(jù)各ONU設(shè)備的業(yè)務(wù)容量和服務(wù)質(zhì)量情況，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地調(diào)整分配帶寬，充分利用光纖資源。

2.1.2.2 配網(wǎng)通信中EPON組網(wǎng)模式

配網(wǎng)常見網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有單電源輻射網(wǎng)、手拉手環(huán)網(wǎng)。由于光纖沿電纜溝布線，因此EPON組網(wǎng)模式與配網(wǎng)組網(wǎng)拓?fù)湟恢隆?/p>

單電源輻射網(wǎng)為多級(jí)POS(1∶2非均分分光器)相連的鏈形結(jié)構(gòu)，拓?fù)鋱D如圖1所示。在配電子站布放OLT設(shè)備，通過OLT的一個(gè)PON口級(jí)聯(lián)多個(gè)POS，POS和ONU可放置于DTU或FTU二次箱體內(nèi)。

圖1 EPON單電源輻射組網(wǎng)拓?fù)鋱D

針對(duì)配電網(wǎng)中常用的“手拉手環(huán)網(wǎng)”，EPON組建“手拉手環(huán)網(wǎng)”如圖2所示。

圖2 EPON手拉手環(huán)網(wǎng)拓?fù)鋱D

在配電子站A，B分別布放光方向相對(duì)的2個(gè)OLT;POS，ONU設(shè)備的布放與單電源輻射網(wǎng)絡(luò)一致;每個(gè)ONU的上行鏈路都實(shí)現(xiàn)雙PON口鏈路冗余保護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)分支光纖中斷、PON口損壞、ONU設(shè)備死機(jī)或掉電等故障時(shí)，可實(shí)現(xiàn)通道切換，不影響其他ONU正常工作，保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 音頻電纜通信

音頻電纜通信具有造價(jià)較低、易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，但容易受外界環(huán)境的干擾。尤其與10 kV線路同桿架設(shè)時(shí)，當(dāng)線路發(fā)生短路時(shí)，短路電流會(huì)在音頻電纜中產(chǎn)生很高的感應(yīng)電壓，甚至能達(dá)到1.5 kV〔2〕，嚴(yán)重?fù)p害通信終端設(shè)備運(yùn)行。因此，音頻電纜通信正在逐漸淡出配電網(wǎng)通信建設(shè)舞臺(tái)。

2.3 配電載波通信 (DLC)

配電載波通信 (DLC-Distribution Line Carrier)是將需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)調(diào)制成載波信號(hào)，通過耦合器將信號(hào)耦合到配電線路或屏蔽層上，利用現(xiàn)有配電線路作為通信信道的一種通信方式，無須新建信道，具有投資小、覆蓋廣的優(yōu)點(diǎn)。

配電載波通信接入配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖3所示。在變電站布放具有信息匯總功能的主載波機(jī)，配電站房安裝從載波機(jī)負(fù)責(zé)配電終端信息采集。主載波機(jī)負(fù)責(zé)配電終端運(yùn)行信息的上傳，同時(shí)通過載波機(jī)將主站的控制命令下發(fā)至配電終端。實(shí)際應(yīng)用中，DLC面臨以下難點(diǎn)問題需要解決:

圖3 DLC典型接入配電自動(dòng)化主站拓?fù)鋱D

1)信號(hào)通道:線路由于故障或檢修，配電開關(guān)斷開形成斷點(diǎn)，需解決線路斷開時(shí)配電載波通信信道問題。

2)信號(hào)衰減:配電線路復(fù)雜，不同點(diǎn)之間的信道傳輸衰耗幅度差別大。主要衰耗包括:分支線路的分支衰耗、配電變壓器的泄漏衰耗、故障情況下的故障附加衰耗等〔3〕。

3)阻抗匹配問題:配電線路的輸入阻抗隨頻率、時(shí)間和位置變化大，且分支線路對(duì)阻抗影響較大，基本無法做到阻抗匹配〔4〕。

近年來，國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)、廠家加大科研力度，針對(duì)以上問題給出了不同解決方案，DLC在多個(gè)省份配電網(wǎng)建設(shè)中得到較為成功的應(yīng)用，具有較好的發(fā)展前景。

2.4 微波擴(kuò)頻通信

微波擴(kuò)頻通信技術(shù)是在微波載波信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，將信號(hào)頻帶展寬成比信息帶寬大得多的寬頻信息進(jìn)行傳輸?shù)囊环N通信方式〔5〕。擴(kuò)頻通信技術(shù)抗干擾性強(qiáng)、功率譜密度低，在輸變電調(diào)度自動(dòng)化和變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。

對(duì)于智能配電網(wǎng)建設(shè)而言，微波擴(kuò)頻的通信設(shè)備和工程初期投資較大，后期運(yùn)維成本較高，且城市中高樓林立，往往出現(xiàn)信號(hào)屏蔽的現(xiàn)象。因此，智能配電網(wǎng)通信系統(tǒng)中應(yīng)慎重選擇微波通信。

2.5 230 MHz無線電臺(tái)通信

230 MHz無線電臺(tái)通信是國(guó)家無線電委員會(huì)分配給電力專用的無線頻點(diǎn)，相鄰頻點(diǎn)的間隔為50 ～150 kHz，帶寬為 25 kHz〔6〕。電臺(tái)通信具有安裝方便、覆蓋范圍廣的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)存在不足:僅支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信，采用數(shù)據(jù)輪詢傳輸方式，無法滿足實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳要求;透明傳輸模式，缺乏糾錯(cuò)和加密功能;在高層建筑較多或者山區(qū)使用時(shí)，信號(hào)易受干擾。

此外，電臺(tái)通信速率較低、無線電終端設(shè)備價(jià)格高等方面的原因也制約了其在配網(wǎng)中的應(yīng)用。

2.6 無線公網(wǎng)GPRS(CDMA)

GPRS即通用分組無線業(yè)務(wù) (General Packet Radio Service)，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新型的無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS提供P2P、外圍設(shè)備與中心節(jié)點(diǎn)之間的通信方式，適合于突發(fā)分散、高頻小流量數(shù)據(jù)傳輸，在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。

GPRS典型應(yīng)用如圖4所示。配電終端通過GPRS通信模塊將設(shè)備信息上傳至數(shù)據(jù)通信中心，經(jīng)由VPN無線專網(wǎng)傳輸至配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)。GPRS通信具有以下特點(diǎn):

圖4 GPRS通信系統(tǒng)典型應(yīng)用

1)技術(shù)成熟度高、覆蓋面廣，目前國(guó)內(nèi)GPRS網(wǎng)絡(luò)在全國(guó)的覆蓋率達(dá)95%〔7〕，絕大部分配電自動(dòng)化終端均能得到GPRS網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。

2)采用GPRS通信無需進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，雖增加了數(shù)據(jù)流量費(fèi)用，但隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬、技術(shù)的提升，數(shù)據(jù)流量?jī)r(jià)格日趨便宜，相比日常的運(yùn)維費(fèi)用，GPRS經(jīng)濟(jì)效益顯著。

3)GPRS以語音運(yùn)營(yíng)為主，優(yōu)先保證語音業(yè)務(wù)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中語音業(yè)務(wù)繁忙時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電力業(yè)務(wù)連通率低、甚至中斷情況，無法保證數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸。

4)GPRS作為無線公網(wǎng)傳輸通道，通過建立VPN的方式與其它網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)隔離，數(shù)據(jù)保密性較差。對(duì)此，國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)布《中低壓配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)安全防護(hù)補(bǔ)充》規(guī)定以暫停公網(wǎng)遙控功能。所以，目前GPRS主要應(yīng)用于實(shí)時(shí)性要求不高的“兩遙”節(jié)點(diǎn)的改造。

2.7 無線專網(wǎng)技術(shù)

無線專網(wǎng)技術(shù)能夠提供高帶寬、高速率通信業(yè)務(wù)，可廣泛應(yīng)用于配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，典型拓?fù)鋱D如圖5所示。國(guó)內(nèi)主流的無線專網(wǎng)技術(shù)包括McWiLL(多載波無線信息本地環(huán)路，Multi-carrier Wireless information Local Loop)和WiMAX(全球微波互聯(lián)接入，Worldwide interoperability for Microwave Access)兩大方式。

圖5 無線專網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用典型拓?fù)?/p>

在國(guó)內(nèi)，工信部規(guī)定WiMAX由于未經(jīng)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)審定，不能作為國(guó)標(biāo)使用，WiMAX在國(guó)內(nèi)發(fā)展前景不明朗。

McWiLL作為SCDMA無線接入技術(shù)的寬帶演進(jìn)版，是國(guó)內(nèi)某公司自主研發(fā)的移動(dòng)BWA系統(tǒng)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，得到國(guó)家大力扶持，具有國(guó)家無線電委員會(huì)劃分的工作頻段:1 785～1 805 MHz和3 300 MHz〔8〕。以McWiLL為例，介紹無線專網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn):

1)雙向?qū)拵ㄐ?。采用窩組網(wǎng)架構(gòu)，支持P2P和P2MP的雙向數(shù)據(jù)傳輸;信道帶寬大，吞吐量高，可確保配電自動(dòng)化相關(guān)業(yè)務(wù)的順利開展。

2)動(dòng)態(tài)帶寬分配。根據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量要求，動(dòng)態(tài)分配帶寬，更好地保證配電自動(dòng)化不同業(yè)務(wù)、不同終端對(duì)帶寬的要求。

3)信號(hào)覆蓋范圍廣。McWiLL基站覆蓋3～4 km(1.8G 城區(qū))，最大 30 km(LoS 環(huán)境)〔9〕。可靈活覆蓋分布的通信節(jié)點(diǎn)，通過信號(hào)交叉覆蓋方式確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

4)安全性能保證。與無線公網(wǎng)相比，McWiLL專網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，通過防火墻、MAC地址綁定等一系列策略來保證傳輸信息的安全，支持端到端的數(shù)據(jù)加密。

McWiLL具有的帶寬大、覆蓋廣、安全性能好等特點(diǎn)，適合配電網(wǎng)建設(shè)的需求，但McWiLL在配網(wǎng)中應(yīng)用正處起步階段，能否大規(guī)模推廣，需在實(shí)際中進(jìn)一步驗(yàn)證。

3 長(zhǎng)沙配電自動(dòng)化系統(tǒng)通信方式

3.1 總體通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)原則

根據(jù)長(zhǎng)沙市電力通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的總體原則和試點(diǎn)區(qū)域的具體情況，長(zhǎng)沙河西麓谷配電自動(dòng)化系統(tǒng)電力通信接入網(wǎng)采用了EPON和McWiLL 2種技術(shù)相結(jié)合的方式，如圖6所示。采用以“光纖通信為主，無線專網(wǎng)通信為輔”的建設(shè)原則，具體為:

圖6 長(zhǎng)沙配電自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

1)10 kV主干線路采用EPON光纖通信解決方案，組建光纖專用網(wǎng)絡(luò)，各采集點(diǎn)數(shù)據(jù)通過EPON系統(tǒng)匯聚到變電站。

2)10 kV大分支線路、重要用戶配電間、配變?cè)O(shè)施和用電集抄優(yōu)先采用光纖通信，光纖鋪設(shè)困難情況，輔以無線專網(wǎng)通信覆蓋全部試點(diǎn)區(qū)域。

3)各信息點(diǎn)通信終端提供的業(yè)務(wù)接入方式為IP，RS232，RS485(根據(jù)配電終端需求確定)。

3.2 EPON網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

長(zhǎng)沙配電自動(dòng)化試點(diǎn)采用三遙終端和兩遙終端相結(jié)合的方式。所有三遙終端采用光纖通信，大部分兩遙終端采用無線通信。終端共計(jì)252臺(tái)，其中無線方式 (CPE)198臺(tái)，有線方式 (ONU)54臺(tái)。

3.2.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)思路

根據(jù)試點(diǎn)區(qū)域配電線路和終端分布情況，基本采用“手拉手環(huán)網(wǎng)”結(jié)構(gòu)，與圖2一致?？紤]未來網(wǎng)絡(luò)的改造、升級(jí)需要，預(yù)留部分光功率裕量。

3.2.2 網(wǎng)元設(shè)置

3.2.2.1 SDH傳輸設(shè)備的設(shè)置

新增OLT站點(diǎn)均配置有長(zhǎng)沙地網(wǎng)SDH設(shè)備，望城坡變通信站ALCATEL SDH傳輸設(shè)備上配置1塊8FE+1GE的ISA－ES4接口板，其余各站利用現(xiàn)有以太網(wǎng)板。長(zhǎng)沙電業(yè)局配置2臺(tái)與信息中心接口的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)防火墻1臺(tái)，望城坡變、金南變、麓谷變、楓林變均配置網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)1臺(tái)。

3.2.2.2 OLT的設(shè)置

根據(jù)10 kV配電線路終端和光纜敷設(shè)情況，在望城坡變、楓林變、麓谷變、金南變共4個(gè)站各布置OLT 1套。OLT通過GE或FE接口接入各站配置的ALCATEL 1662SMC/1660SM5 SDH設(shè)備。OLT側(cè)采用主干/分支線配電終端PON口區(qū)分，便于PON口管理和ONU的故障定位。

3.2.2.3 ONU的設(shè)置

ONU的設(shè)置綜合考慮供電電源、配電終端分布情況，原則上ONU設(shè)置在配電終端附近，有條件的情況下與配電終端共箱體，以方便取電。該工程ONU設(shè)備采用配網(wǎng)二次設(shè)備24 V蓄電池直流供電方式。

3.2.3 多級(jí)分光ODN

根據(jù)長(zhǎng)沙試點(diǎn)范圍內(nèi)10 kV配網(wǎng)主干線路情況，工程ODN結(jié)構(gòu)采用多級(jí)分光方案，與圖1拓?fù)湟恢?。在OLT局端和用戶接入點(diǎn)處均放置光分路器，主要采用1∶2分光器。第1級(jí)分光器設(shè)置在變電站配線架內(nèi)OLT側(cè);由于大部分主干線長(zhǎng)度為8～10 km，其余多級(jí)分光器設(shè)置在合適的主干線路配電終端ONU附近，光纜連接按照就近原則收斂于該分光器。

3.3 McWiLL無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

長(zhǎng)沙試點(diǎn)區(qū)域占地面積約為32.1 km2，東西最寬約為5 km，南北最長(zhǎng)13 km，中部以南地域較寬，中部以北地域較窄，地貌為開闊城區(qū)。結(jié)合此地域特征，McWiLL組網(wǎng)具體方案如下:

1)試點(diǎn)區(qū)域內(nèi)架設(shè)4臺(tái)基站 (望城坡變、楓林變、延農(nóng)變和天頂變)，構(gòu)建McWiLL基站系統(tǒng)，基站覆蓋半徑為3～4 km，理論上可完全實(shí)現(xiàn)該區(qū)域配電終端相關(guān)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的安全有效接入。綜合無線傳輸理論和實(shí)際中基站間距較大的情況，選取天線高度為40～50 m的全向基站。

2)McWiLL基站通過電力光纖MSTP主干網(wǎng)接入長(zhǎng)沙局以太網(wǎng)交換機(jī)，與市局機(jī)房?jī)?nèi)McWiLL核心網(wǎng)系統(tǒng)、McWiLL網(wǎng)管系統(tǒng)共同組成McWiLL寬帶無線通信系統(tǒng)。McWiLL網(wǎng)管系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個(gè)McWiLL寬帶無線通信系統(tǒng)管理。

4 長(zhǎng)沙配電自動(dòng)化系統(tǒng)通信方式的思考

長(zhǎng)沙配電自動(dòng)化試點(diǎn)工程采用EPON和McWiLL結(jié)合的通信方式，在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和實(shí)際運(yùn)行中，針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題深入分析并提出解決方案，為省內(nèi)配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)應(yīng)用推廣積累經(jīng)驗(yàn)。

EPON在試點(diǎn)工程中獲得了成功應(yīng)用，其局端(OLT)與用戶 (ONU)之間僅有光纖、光分路器等無源器件，無需租用機(jī)房、無需配備電源、無需有源設(shè)備維護(hù)人員。因此，可有效節(jié)省建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)用，較好地滿足了配電自動(dòng)化數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)際需求，成為解決配電自動(dòng)化通信問題的最佳解決方案。

McWill無線專網(wǎng)在本次試點(diǎn)中表現(xiàn)不佳，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1)McWiLL信號(hào)覆蓋不到位

試點(diǎn)城區(qū)范圍廣且高樓較多，McWiLL受地形和建筑遮擋影響較大，且基站所在變電站地形較低，McWiLL無線基站安裝高度相對(duì)較低，降低了實(shí)際輻射面積，從而造成部分終端位置信號(hào)強(qiáng)度偏低、無法覆蓋的情況。通過對(duì)信號(hào)覆蓋差的終端位置逐一排查治理，采用以下方案解決:

①排查發(fā)現(xiàn)信號(hào)較差數(shù)據(jù)采集點(diǎn)位置集中，因此在該區(qū)域增設(shè)1臺(tái)無線基站以增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度;

②通過提高天線高度和終端天線增益的方式改善定點(diǎn)信號(hào)強(qiáng)度，通?？稍鰪?qiáng)5～10 dB左右的信號(hào)強(qiáng)度;

③遮擋干擾特別嚴(yán)重的極個(gè)別數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，通過架設(shè)McWiLL直放站方式，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的再生放大，保證信號(hào)有效覆蓋。

④對(duì)于附近有三遙環(huán)網(wǎng)柜的采集點(diǎn)，通過借道光纖網(wǎng)絡(luò)或建立無線小基站匯集方式解決。

2)McWiLL通信終端供電問題

試點(diǎn)工程中，二遙終端采用TA取電方式，而在實(shí)際運(yùn)行中，無線通信終端功耗較大 (平均3W)，一次負(fù)荷電流須達(dá)到20 A方可保證無線終端正常工作。試點(diǎn)區(qū)域以工業(yè)負(fù)荷為主，負(fù)荷波動(dòng)性大，部分時(shí)段負(fù)荷電流低于20 A，因此出現(xiàn)部分終端通信不穩(wěn)定或中斷的情況。采用以下方法解決供電問題:

①就近箱變或配電間取220 V市電后，經(jīng)220 V AC轉(zhuǎn)5 V DC電源模塊供電;

②附近有三遙改造環(huán)網(wǎng)柜的情況下，選擇從三遙環(huán)網(wǎng)柜TV二次側(cè)取220 V AC進(jìn)行供電;

③對(duì)于負(fù)荷電流能保持在15 A以上的情況，通過增加取電TA數(shù)量以提高供電功率。

5 結(jié)束語

智能配電網(wǎng)建設(shè)中，通信系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。長(zhǎng)沙配電自動(dòng)化試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)中，通過對(duì)通信問題的解決，積累了大量現(xiàn)場(chǎng)工作經(jīng)驗(yàn)，為今后湖南省配電自動(dòng)化系統(tǒng)推廣及其它通信方式的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

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