試析智能配電網(wǎng)通信技術的應用

鄭旭東　吳岳奇

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，智能配電網(wǎng)通信技術取得了的很大的發(fā)展，當前，智能配電網(wǎng)通信技術儼然已成為我國電網(wǎng)的發(fā)展趨勢，但是，對于組網(wǎng)方式一直是電力通訊網(wǎng)中的瓶頸，制約著智能配電網(wǎng)通信技術的發(fā)展和運用。本文對智能配電網(wǎng)通信技術的特點和需求進行闡述，并對其運用進行了探討。

關鍵詞：智能配電網(wǎng) 通信技術 應用

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的電力系統(tǒng)也加快了建設步伐，配電網(wǎng)逐漸趨于智能化、網(wǎng)絡化，提高了配電、輸電的效率。不過，在電力系統(tǒng)的發(fā)展過程中，也面臨著重重困難，在技術上和建設中都有很多阻礙因素，導致智能配電網(wǎng)通信技術的發(fā)展難以快速前進。在智能配電網(wǎng)通信技術的發(fā)展中，其通信技術是重點，如何建立一個綜合性完善的通訊系統(tǒng)是關鍵。

一、智能配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的概述

智能配網(wǎng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分之一，當前通信系統(tǒng)具有三大特點，分別是通訊的數(shù)據(jù)量較小、通信距離不夠遠、通訊終端的節(jié)點數(shù)量偏多。通常110kV及以下的電力網(wǎng)絡屬于配電網(wǎng)絡，整個電力系統(tǒng)與分散的用戶直接相連的部分則是配電網(wǎng)，當前我國的智能電網(wǎng)的通訊主要是采用電纜進行傳輸，這種方式傳輸?shù)男盘栙|量不是很好，對于通訊數(shù)據(jù)的采集量比較小，因此很難將采集到的信息進行使用。在智能配電網(wǎng)中還有一個較大的局限性因素，就是通信距離不夠遠，在實際的運用中，其通訊距離只局限在五千米以內，其中有一個因素是地區(qū)配電網(wǎng)的覆蓋區(qū)域本來就不是很廣闊。除此之外，在智能配電網(wǎng)中，變電站和變壓器都比較多，還有一些重合閘和負荷開關等節(jié)點，而這些節(jié)點都需要進行監(jiān)控，大大增加了電力通信建設中的工作量。

二、當前我國通訊系統(tǒng)的業(yè)務需求

智能電網(wǎng)必然是未來的一個發(fā)展趨勢，在當前，我國通訊系統(tǒng)的業(yè)務需求按照其功能進行劃分，可以分為三類，即保護類需求、監(jiān)控類需求和信息檢測的需求。

1.保護類需求。與以往的電網(wǎng)保護方式不同，保護類通訊需求主要為智能配電中心的電網(wǎng)進行檢測與監(jiān)控，以保證通訊可以正常穩(wěn)定進行。如果通訊失去作用，對整個電網(wǎng)都有著很大的影響，甚至會致使電網(wǎng)癱瘓。當前的電網(wǎng)主要是結合配網(wǎng)通訊通道實行縱聯(lián)網(wǎng)絡保護，單向和雙向通信通道的時間延長有不同的標準，分別是單向延時小于100ms，雙向延時小于一秒，對于路由的要求也很嚴格，帶寬級別為30K。

2.監(jiān)控通訊需求。為了保障電網(wǎng)設備可以持續(xù)穩(wěn)定運行，就需要對全網(wǎng)設備進行監(jiān)控，及時對電網(wǎng)進行檢修，延長電網(wǎng)的使用周期。在全網(wǎng)設備的運行過程中，其單點流量大概是4K，節(jié)點的數(shù)量一般在兩千個左右。

3.信息檢測的需求。對用戶的用電信息進行定期的搜集，對于大負荷的用戶要進行預測和管理，并對其電能質量進行監(jiān)測。

三、智能配電網(wǎng)通信技術特性分析

1.光纖通信技術。光纖網(wǎng)絡通訊技術主要是由三個部分組成，分別是系統(tǒng)測光線路終端（簡稱為OLT）、用戶測光網(wǎng)絡單元（簡稱為ONU）和光分配網(wǎng)絡（簡稱為ODN）。系統(tǒng)測光線路終端往往在中心機房，是一個多業(yè)務平臺的路由器，而用戶測光網(wǎng)絡單元則在用戶設備端附近并跟其融合在一起，向用戶提供多種業(yè)務接入。用戶測光網(wǎng)絡單元的所在地方不一樣，光纖通信技術的運用可以分為多種類型。光分配網(wǎng)絡主要是對光信號的功率進行分配，為系統(tǒng)測光線路終端與用戶測光網(wǎng)絡單元之間提供一個光傳輸通道。當前光纖通信主要有兩種，一種是太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡，簡稱為EPON；另一種為吉比特無源光網(wǎng)絡，簡稱為GPON。GPON源自光纖通信早期的APON＼BPON技術，由此發(fā)展過來，傳輸碼流用的是ATM幀格式。EPON和GPON兩種都是用光纖傳輸?shù)男问?，不過兩者有個區(qū)別：EPON和GPON采用的標準不一樣，GPON更高級點，可以傳輸更大的帶寬，可帶的用戶也比EPON更多。

2.電力線載波通訊技術。電力線載波通訊技術主要勢力利用電力線纜作為傳輸路徑，通過載波的方式傳輸信號，這樣就可以使得通訊信號比較穩(wěn)定，不易遭到破壞。當前，在我國的35KV以上的電壓等級中，對于電力線載波的使用已經(jīng)十分普遍，電力線載波的通信傳輸頻帶為500兆赫。

3.全球微波接入互操作技術。全球微波接入互操作技術，簡稱為WIMAX技術。也就是無線寬帶城域網(wǎng)接入技術，能夠將固定和移動用戶進行快速的無線連接。全球微波接入互操作技術的網(wǎng)絡體系主要是由核心網(wǎng)和接入網(wǎng)兩塊組成，其抗干擾的能力很強。

四、智能配電通信網(wǎng)的組網(wǎng)方式和所面臨的問題

1.智能配電通信網(wǎng)的組網(wǎng)方式。當前我國的配電通信網(wǎng)的組網(wǎng)方式主要有兩種，一種是配網(wǎng)自動化覆蓋區(qū)域內，另一種是配網(wǎng)自動化覆蓋區(qū)域外。配網(wǎng)自動化覆蓋區(qū)域內，通訊網(wǎng)絡對于安全性、可靠性和寬帶的要求都比較高，一般采用GPON的方式進行傳輸，GPON可以快速對一個區(qū)域的網(wǎng)絡進行全面覆蓋；配網(wǎng)自動化覆蓋區(qū)域外，傳輸帶寬的要求比較低，全球微波接入互操作技術比較適用，但是因為一些限制因素，當前并沒有進行大量廣泛的使用這項技術，而是使用GPRS或者是4G網(wǎng)絡。

2.智能配電通信網(wǎng)所面臨的問題。在智能配電通信網(wǎng)的發(fā)展過程中必然會面臨一些問題，針對這些問題，還需要做出進一步的努力。首先是全球微波接入互操作技術，雖然已經(jīng)發(fā)展的較為成熟，但是目前卻依舊沒有對其分配專用的頻段，而當前可用的頻點較少，并不適合使用全球微波接入互操作技術進行組網(wǎng)。其次是PLC技術在當前還正在發(fā)展，要想對該技術進行實踐使用，還需要制定統(tǒng)一的標準，當然，未來還需要加強對新技術的研發(fā)，掌握核心科技，促進通訊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。最后是關于無線公網(wǎng)的建設和使用，無線公網(wǎng)在通信的質量和通信的安全性等方面都無法得到有效的保障，而今，無線公網(wǎng)智能當做組網(wǎng)中的一個替補。

五、結語

智能配電網(wǎng)中的通信技術是當前我國電力行業(yè)的建設重點，通信技術是配電電網(wǎng)中的重要環(huán)節(jié)之一，各種通訊技術都各有其特點和優(yōu)勢，但是也都存在一些不足，在智能配電網(wǎng)的組網(wǎng)發(fā)展中還面臨著很多問題，不過在當前的智能配電網(wǎng)通信技術上選擇GPON較為穩(wěn)定，寬帶就以PLC相輔助，以無限公網(wǎng)的方式作為補充，保障智能配電業(yè)務能夠正常、穩(wěn)定、安全、可靠的運行。

參考文獻：

[1]周治中.關于智能配電網(wǎng)通信技術分析及應用[J].中國電子商務，2013，14（4）：83.

[2]衷宇清，王浩，陳寶仁等.智能配電網(wǎng)通信技術應用原則研究[J].電力信息化，2013，11（5）：43-47.

[3]畢凌飛，岑威.淺談智能配電網(wǎng)中無線通信技術的應用[J].數(shù)字通信世界，2016，9（1）：1-1.