智能電網(wǎng)下電力終端通信接入架構(gòu)設(shè)計

于希軍 崔偉國 鐘文濤

【摘要】 落后的電網(wǎng)通信限制了電網(wǎng)功能的發(fā)展，當(dāng)前智能電網(wǎng)下的大部分業(yè)務(wù)需要性能良好、可靠性高的電力中斷通信作為支撐，基于以上，本文簡要介紹了當(dāng)前電力終端通信的發(fā)展現(xiàn)狀，并研究了基于智能電網(wǎng)下的電力終端通信接入架構(gòu)設(shè)計，旨在為電網(wǎng)配電自動化和用電信息的采集等業(yè)務(wù)的實現(xiàn)做出貢獻。

【關(guān)鍵詞】 智能電網(wǎng) 電力終端通信 接入架構(gòu)設(shè)計

前言：電網(wǎng)中電力通信網(wǎng)各種信息的遠(yuǎn)程傳輸功能，對保障電網(wǎng)的功能有著重要的意義，終端通信接入是電力通信網(wǎng)中的重要組成部分，其最靠近用電用戶，主要承載的是用電信息采集和配電網(wǎng)自動化的業(yè)務(wù)，智能電網(wǎng)下電力終端通信接入架構(gòu)的設(shè)計是至關(guān)重要的。

一、電力終端通信發(fā)展現(xiàn)狀

1、多業(yè)務(wù)重復(fù)使用。以往的電網(wǎng)中各個配電網(wǎng)系統(tǒng)都要擁有互相獨立的終端接入通信系統(tǒng)，并且終端接入通信系統(tǒng)是依賴于電網(wǎng)中各個配電系統(tǒng)存在的。智能電網(wǎng)通信的范圍更大、節(jié)點更多，為了方便管理，這些通信系統(tǒng)需要有一個統(tǒng)一的終端接入通信系統(tǒng)，接入的終端通信系統(tǒng)需要服務(wù)于電網(wǎng)中的各種業(yè)務(wù)，這就給整個電力終端通信接入系統(tǒng)帶來以下的問題：①性能問題：配電網(wǎng)中各個業(yè)務(wù)對于通信性能的需求是不盡相同的，例如視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)要求通信的容量較大，而自動化業(yè)務(wù)要求的容量較小，這樣重復(fù)的應(yīng)用在不同的業(yè)務(wù)上，就會對通信的性能造成一定影響[1]；②可靠性問題：不同的配電業(yè)務(wù)之間對于通信的可靠性有著不同的要求，有的配電業(yè)務(wù)對于通信可靠性的要求較高，這就需要通信負(fù)載以及通道保護來有效控制通信網(wǎng)的可靠性；③安全問題：各種配電業(yè)務(wù)的復(fù)用會帶來一定的安全問題，不同業(yè)務(wù)之間的通信通道是不能夠互聯(lián)的，因此在不同業(yè)務(wù)的通信網(wǎng)之間要具有一定的隔離措施。

2、系統(tǒng)的應(yīng)用規(guī)模大。智能電網(wǎng)中的配電業(yè)務(wù)眾多，終端用戶的數(shù)量較多，其覆蓋范圍也就相應(yīng)加大，當(dāng)前的終端接入通信系統(tǒng)的覆蓋規(guī)模已經(jīng)近似于電話網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，其主要存在著以下幾個問題：①工程大，投資大：通信網(wǎng)絡(luò)以及終端接入是接近用戶的，而智能電網(wǎng)的用戶數(shù)量和覆蓋范圍十分龐大，因此整個通信網(wǎng)絡(luò)工程的工程量和投資都比較大；②維護困難：為保證配電網(wǎng)各項業(yè)務(wù)的順利完成，終端接入通信系統(tǒng)的維護工作至關(guān)重要，由于通信網(wǎng)的覆蓋面較大，這就會導(dǎo)致維護困難、維護不到位等問題。

3、面臨的環(huán)境較為復(fù)雜。我國幅員遼闊，各個地區(qū)的自然環(huán)境以及經(jīng)濟發(fā)展水平導(dǎo)致了智能電網(wǎng)終端通信系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境十分復(fù)雜，同時各地電網(wǎng)設(shè)計在電壓等級、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等各個方面有所不同，因此在靠近終端用戶時所面的環(huán)境問題多種多樣。

二、終端通信接入架構(gòu)設(shè)計

1、做好總體規(guī)劃。終端通信接入是一個長期的建設(shè)過程，因此在其架構(gòu)設(shè)計時應(yīng)當(dāng)濕度采用向后兼容的設(shè)計原則，做好總體的規(guī)劃設(shè)計，實現(xiàn)其長期的發(fā)展和演進。

2、分層分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方式。分層分布式是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)布網(wǎng)的靈活性，這樣的設(shè)計就可以適應(yīng)現(xiàn)場復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)改造環(huán)境，分層分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計如下：主站—骨干網(wǎng)絡(luò)—中壓通信網(wǎng)絡(luò)—低壓通信網(wǎng)絡(luò)—多個用戶終端，其中骨干網(wǎng)絡(luò)與中壓通信網(wǎng)絡(luò)的是通過匯聚型的節(jié)點實現(xiàn)連接的，骨干網(wǎng)絡(luò)為匯聚層，中壓通信網(wǎng)絡(luò)為中壓接入層，低壓通信網(wǎng)絡(luò)為低壓接入層。

3、數(shù)據(jù)網(wǎng)區(qū)塊劃分。智能電網(wǎng)的配電業(yè)務(wù)有著多樣性的特點，因此要劃分為不同層級的數(shù)據(jù)網(wǎng)區(qū)塊，數(shù)據(jù)網(wǎng)區(qū)塊的劃分可以看做是分層分布是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計的延伸。其主要包含的數(shù)據(jù)網(wǎng)區(qū)塊有：電力通信調(diào)度匯聚網(wǎng)、電力通信調(diào)度中壓接入網(wǎng)、電力通信綜合中壓接入網(wǎng)以及電力通信綜合低壓接入網(wǎng)。

4、通信接入技術(shù)的應(yīng)用。智能電網(wǎng)覆蓋規(guī)模大、用戶量眾多且承擔(dān)的業(yè)務(wù)多種多樣，在終端通信接入結(jié)構(gòu)設(shè)計中對先進通信接入技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要，就目前來看，主要應(yīng)用的通信接入技術(shù)有采用光技術(shù)、無線技術(shù)、載波通信技術(shù)等等，這些技術(shù)的綜合應(yīng)用實現(xiàn)了多種通信技術(shù)的互補，有效為智能電網(wǎng)電力終端通信接入架構(gòu)設(shè)計提供技術(shù)支持[2]。

5、運行維護體制的建立。電力終端通信接入架構(gòu)設(shè)計中接入網(wǎng)運行維護體制的建設(shè)至關(guān)重要，這是實現(xiàn)電力終端通信接入網(wǎng)穩(wěn)定運行、實時維護的基礎(chǔ)，可以預(yù)見的是，未來電力終端通信接入網(wǎng)的規(guī)模將會不斷擴大，因此整個終端通信接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)要便于監(jiān)控管理，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)以及快速的故障處理技術(shù)要具備較強的功能，同時要結(jié)合當(dāng)前各種成熟、高效的網(wǎng)絡(luò)維護管理體制，只有這樣才能夠在可控的成本下，實現(xiàn)良好的電力終端通信接入架構(gòu)的設(shè)計，才能實現(xiàn)整個終端通信接入網(wǎng)的正常運行和維護，才能實現(xiàn)智能電網(wǎng)中的各項功能和承擔(dān)的業(yè)務(wù)。

結(jié)論：綜上所述，智能電網(wǎng)有著多種智能功能，承擔(dān)的業(yè)務(wù)多種多樣，用戶量眾多，因此電力終端通信接入網(wǎng)的是保證智能電網(wǎng)功能實現(xiàn)的重要環(huán)節(jié)，終端通信接入架構(gòu)的設(shè)計至關(guān)重要，多種業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)都要在終端通信接入網(wǎng)實現(xiàn)傳輸，這就給電力終端通信接入結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求。

參 考 文 獻

[1]鄭瑩.電力光載無線通信技術(shù)在電力接入網(wǎng)中的應(yīng)用[J].金陵科技學(xué)院學(xué)報，2014，02：29-34.

[2]孟凡博，趙宏昊，王杰.電力終端通信接入網(wǎng)建設(shè)研究[J].電力系統(tǒng)通信，2012，06：19-22.