通信技術(shù)在當(dāng)前配電網(wǎng)中的應(yīng)用

何益豐

（江陰市供電公司，江蘇 江陰 214400）

一、概述

當(dāng)前配電網(wǎng)主要采用三種通信技術(shù)，首先是光通信，其次則是無線通信，最后則是低壓電力載波通信。其通信系統(tǒng)遍布電力系統(tǒng)的各個(gè)角落，所以針對通信網(wǎng)絡(luò)的研究分析師對其應(yīng)用方案的合理選擇以及技術(shù)選擇的前提條件。

二、發(fā)展現(xiàn)狀

（一）ADO 通信需求。ADO在當(dāng)前的電網(wǎng)中屬于最薄弱的，但是在配電通信商其具有其他系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)勢，能夠?yàn)殡娋W(wǎng)的控制、監(jiān)測以及同用戶互動(dòng)提供一個(gè)可靠、安全的通信平臺(tái)?，F(xiàn)在電網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展成為智能電網(wǎng)，其保護(hù)方式也不同于以往，不再需要電流保護(hù)，而是采用縱聯(lián)保護(hù)的模式。由于配電網(wǎng)的作用主要是對電網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)，所以其知識(shí)電器元件，不需要對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性進(jìn)行考慮，所以相對比高壓電網(wǎng)的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，其動(dòng)作時(shí)間相對較長。（二）AMI 通信需求。1.智能電表通信需求。電力用戶智能電表需要定期收集用戶用電量信息，為各用戶傳遞實(shí)時(shí)電費(fèi)、分時(shí)電價(jià)以及智能家電控制等信息，調(diào)度用電功率與狀態(tài)等信息，假設(shè)需要配電400個(gè)臺(tái)區(qū)，20萬戶智能電表，每個(gè)電表設(shè)定每分鐘300字節(jié)信息量，則各智能電表先通過RS485電纜、載波、WiFi等方式匯聚到臺(tái)區(qū)集中點(diǎn)，后通過配電網(wǎng)傳送，其通信的每一個(gè)110kV站通常有20條10kV出線，帶寬應(yīng)小于0.01K/s。2.需要側(cè)管理。針對大負(fù)荷的用戶，需要監(jiān)測器電能質(zhì)量、負(fù)荷、以及先骨干控制參數(shù)的下發(fā)功能，這些都需要進(jìn)行側(cè)管理，因而就需要5K以上的寬帶，時(shí)延級別要求為分鐘。（三）AAM 通信需求。電網(wǎng)資產(chǎn)利用率的提升時(shí)電網(wǎng)發(fā)展的代表，所以如何有效提高對電網(wǎng)設(shè)備的管理師當(dāng)前電力部門工作人員必須予以考慮的。通過對在線運(yùn)行的電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，并注重日常檢修，可以有效提高設(shè)備的壽命。而這一點(diǎn)對于通信系統(tǒng)的要求相對較高，由于監(jiān)測設(shè)備屬于秒級業(yè)務(wù)，單點(diǎn)流量可以達(dá)到4k，所需要進(jìn)行信息檢測的點(diǎn)較多，包括變壓器、避雷器、線路故障指示器以及斷路器和二次設(shè)備等。（四）總體配電網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。配電網(wǎng)范圍大約是110kV變電站可以進(jìn)行輸電的范圍，所以其業(yè)務(wù)流量應(yīng)當(dāng)以此進(jìn)行計(jì)算。通過上述分析，可以將配電通信業(yè)務(wù)形式分為兩種，一種是實(shí)時(shí)控制業(yè)務(wù)另一種則是實(shí)時(shí)監(jiān)測業(yè)務(wù)。而無線通信平臺(tái)大多進(jìn)行非實(shí)時(shí)性的管理以及監(jiān)測業(yè)務(wù)，而在非實(shí)時(shí)性的信息傳遞中，主要依賴于應(yīng)用層的重送機(jī)制。而實(shí)時(shí)控制業(yè)務(wù)處理中光纖通信的性能相對較為穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng)，具有可靠性高、時(shí)延低的特點(diǎn)。

三、技術(shù)分析

配電系統(tǒng)發(fā)展至今，不但配電節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多，同時(shí)分布的區(qū)域也逐漸的廣泛，各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通過用饋線進(jìn)行連接，同時(shí)各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間還設(shè)置有通信設(shè)備，用以對測量以及監(jiān)控進(jìn)行管理的設(shè)備。但是這樣就要求在通信商具備高速、穩(wěn)定和安全的特性，從而更好的保護(hù)、收集以及控制整個(gè)電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)信息，這種通信要求也是建設(shè)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)要求。電網(wǎng)是滲透至千家萬戶，而通信系統(tǒng)也同樣瑞，所以電網(wǎng)和通信網(wǎng)是相互聯(lián)系，不可分離的。如此用以實(shí)現(xiàn)配電目標(biāo)。通過高速穩(wěn)定的通信系統(tǒng)，智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的信息交互，令供電更加的穩(wěn)定安全。所以說擁有一套穩(wěn)定的通信系統(tǒng)，能夠有效提高供電質(zhì)量，提高電力部門的資產(chǎn)利用率，使得我國的電力事業(yè)飛速發(fā)展，推動(dòng)整體市場進(jìn)步。同時(shí)增加電網(wǎng)的整體價(jià)值和災(zāi)害抗性。

四、通信技術(shù)特點(diǎn)

當(dāng)前的配電網(wǎng)正向著智能化方向發(fā)展，因而必須配備相應(yīng)的通信網(wǎng)，主要用于進(jìn)行配電電源以及設(shè)備、主站系統(tǒng)之間的通信，從而達(dá)到傳遞數(shù)據(jù)以及調(diào)節(jié)控制的目的。當(dāng)前所使用的通信系統(tǒng)具有以下幾方面特點(diǎn)：首先，由于通信節(jié)點(diǎn)較多，因而在一個(gè)通信系統(tǒng)中往往會(huì)存在數(shù)量較多的終端節(jié)點(diǎn)；其次，通信距離相對較近；最后，由于僅僅用于配電系統(tǒng)的通信，因而不會(huì)產(chǎn)生較大的數(shù)據(jù)量。

五、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

智能配網(wǎng)通信網(wǎng)無線通信大范圍的覆蓋主要依靠光纖通信來重點(diǎn)保障，載波通信接入補(bǔ)充。在最近幾年的小規(guī)模配電網(wǎng)試點(diǎn)中，大多采用了工業(yè)的兩種光纖通信技術(shù)，即太網(wǎng)交換機(jī)和以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（EPON）。雖然兩種通信技術(shù)都是以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，但它們無論工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組環(huán)網(wǎng)光纖需要的數(shù)量恒定為2或4纖，沒有站點(diǎn)個(gè)數(shù)的限制；EPON在站點(diǎn)較多時(shí)下需要使用PON口和光纖，因?yàn)槎鄠€(gè)一束光分化為多束光后，消耗較大，單PON口下帶的站點(diǎn)數(shù)量十分有限。各工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)之間是平等關(guān)系，相鄰10kV站點(diǎn)就能直接通信，托延時(shí)間的幾率極?。籈PON為主從關(guān)系，相鄰10kV站點(diǎn)的通信就需要在同一OLT內(nèi)部或者不同OLT間相互實(shí)現(xiàn)，延時(shí)的幾率較大。

采取EPON無源光網(wǎng)絡(luò)單電源樹型供電的一次網(wǎng)架，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?yīng)為樹型。用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的擴(kuò)展的方式不夠靈活，成本偏高，可靠性要求也比較差，是配網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)施過程中的改造對象。

結(jié)語

通過上述分析我們可以看出我國配電網(wǎng)的發(fā)展仍舊具有廣闊的空間，我國的供電網(wǎng)絡(luò)，正在想著多元化的方向發(fā)展。正因如此，無論是電網(wǎng)設(shè)置還是設(shè)備的使用都在趨于復(fù)雜化，若鏈路超過兩條，那么使用EPON無源光網(wǎng)絡(luò)作為配電網(wǎng)通信系統(tǒng)時(shí)無法實(shí)現(xiàn)便捷的切換，在這方面以太網(wǎng)具有更高的適應(yīng)性。配電網(wǎng)中通信技術(shù)室實(shí)現(xiàn)遙感、遙控等業(yè)務(wù)的重要前提，同時(shí)也是對用電和傳感的監(jiān)控，因而具有重要的價(jià)值。當(dāng)前的配電網(wǎng)建設(shè)不僅僅只考慮經(jīng)濟(jì)型，同時(shí)還要考慮可靠性和安全性，在當(dāng)前的電網(wǎng)系統(tǒng)中，工業(yè)以太網(wǎng)通信技術(shù)具有更高的穩(wěn)定性以及更可靠的安全性，因而在進(jìn)行配電網(wǎng)通信系統(tǒng)建設(shè)的過程中，必然會(huì)成為主要的通信技術(shù)，用以支持我國配電網(wǎng)向著更加智能、安全、可靠的方向發(fā)展。

[1]黃盛.智能配電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)需求分析及技術(shù)方案[J].電力系統(tǒng)通信.2010（06）.

[2]張嵐.配電網(wǎng)自動(dòng)化通信方式綜述[J].電力系統(tǒng)通信.2008（04）.