電力配電自動(dòng)化通信解決方案探究

黃波

摘 要：配電系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)而言，具有十分重要的意義。作為一個(gè)綜合的信息管理平臺(tái)，涉及到了多項(xiàng)技術(shù)，包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息管理技術(shù)等。而在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，通信是其重要的組成部分，保證了各項(xiàng)信息能夠正常傳輸，從而便于電力系統(tǒng)工作開展。本文就電力配電自動(dòng)化通信解決方案探究做了簡要闡述。

關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化 通信 方案探究

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）09（c）-0052-02

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)工作的開展，作為建設(shè)工作的核心環(huán)節(jié)，配電自動(dòng)化已經(jīng)成為了電網(wǎng)建設(shè)工作的重要內(nèi)容之一。為了更好地適應(yīng)時(shí)代發(fā)展，滿足電力供應(yīng)在新的時(shí)代環(huán)境下的需求。在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，推進(jìn)自動(dòng)化建設(shè)工作，從而推動(dòng)電力企業(yè)整體發(fā)展。

1 電力系統(tǒng)通信結(jié)構(gòu)

電力系系統(tǒng)通信主要是服務(wù)于電網(wǎng)調(diào)度與指揮，其主要的業(yè)務(wù)包括調(diào)度電話、遠(yuǎn)動(dòng)等。依據(jù)其用途可以將電力系統(tǒng)分為支撐網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)。傳輸網(wǎng)主要依托于各種通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)各個(gè)業(yè)務(wù)點(diǎn)通信覆蓋，滿足其工作的基本需求。辦公點(diǎn)包括了變電站、調(diào)度站、發(fā)電廠等。從而確保辦公場所各項(xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)能夠快速而安全地傳輸。而業(yè)務(wù)網(wǎng)則是基于傳輸網(wǎng)，并承載各項(xiàng)業(yè)務(wù)的邏輯網(wǎng)絡(luò)。支撐網(wǎng)則包括了時(shí)鐘同步系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等。智能電網(wǎng)建設(shè)工作的全面啟動(dòng)，原有的通信無法滿足新的工作形式需要，因此，在原有的通信系統(tǒng)上對(duì)其升級(jí)完善，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)施的全面覆蓋，為智能電網(wǎng)建設(shè)與工作開展提供信息化支撐。

2 配電自動(dòng)化業(yè)務(wù)特征分析

在控制類業(yè)務(wù)方面可以將其概括為三遙。其中遙信業(yè)務(wù)主要是保護(hù)與開關(guān)量信息進(jìn)行采集與傳送。遙測(cè)業(yè)務(wù)的主要內(nèi)容是運(yùn)行參數(shù)采集與傳輸，如負(fù)荷潮流、電氣量等。而搖控業(yè)務(wù)則是主站下達(dá)的指令，由終端執(zhí)行。配電自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于傳輸工作而言，需要系統(tǒng)要較高的可靠性、實(shí)時(shí)性，數(shù)據(jù)傳輸在完整性與延時(shí)性方面有嚴(yán)格要求。故障修復(fù)有嚴(yán)格的時(shí)間限制，信息的安全性要求高。

在可靠性方面，考慮到配電與通信設(shè)備大多是在戶外工作，因此，需要能夠適應(yīng)惡劣的自然環(huán)境，甚至是一些惡劣的自然天氣，如雷電、噪音、電磁干擾等。配電網(wǎng)在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)故障，而通信系統(tǒng)則要求不會(huì)受到故障影響，系統(tǒng)的基本功能與數(shù)據(jù)不會(huì)出現(xiàn)丟失問題。由于電力系統(tǒng)的變化，在對(duì)原有業(yè)務(wù)進(jìn)行升級(jí)的同時(shí)，系統(tǒng)要能夠保持正常運(yùn)行。新增加業(yè)務(wù)與原有業(yè)務(wù)不會(huì)存在沖突，并且為升級(jí)改造或者是網(wǎng)架變化提供一定的支持。

配電自動(dòng)化系統(tǒng)作為整體系統(tǒng)中的一個(gè)重要的組成部分，需要防止通過公共網(wǎng)絡(luò)，或者是串接方式對(duì)終端子站進(jìn)行攻擊，從而造成電力供應(yīng)中斷等結(jié)果。同時(shí)也需要防止通過網(wǎng)絡(luò)或者是終端入侵主站，從而帶來更大范圍的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于重要的數(shù)據(jù)要確保其機(jī)密性與完整性。需要對(duì)系統(tǒng)開展安全審計(jì)工作，積極開展與信息安全相關(guān)的工作。

3 配電自動(dòng)化通信方案

3.1 有線通信技術(shù)

基于IP技術(shù)的配電自動(dòng)化通信方案能夠減少設(shè)施建設(shè)的費(fèi)用，信息共享更加容易，可以將某些功能融合于系統(tǒng)中，如費(fèi)用計(jì)量、自動(dòng)抄表等，為管理工作提供方便。

光纖通信則是將光波作為信息的載體，傳輸介質(zhì)昌光纖維。該種方式的好處在于光電器件與光導(dǎo)纖維自身出現(xiàn)故障的概率比較低，而電磁干擾對(duì)其的影響也較小，信息傳輸?shù)目煽啃愿?。光纖通信傳輸速率高，并且具備了大容量特點(diǎn)，誤碼率也比較低，損耗小。除一般性數(shù)據(jù)傳輸外，還可以進(jìn)行圖像與語言傳輸，將其應(yīng)用于配電自動(dòng)化中，可以利用已有的光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，在必要時(shí)可以對(duì)其進(jìn)行改造升級(jí)，以滿足工作需要；也可以單獨(dú)建設(shè)光纖網(wǎng)各用于信息傳輸工作，光纖應(yīng)用于自動(dòng)化系統(tǒng)中，通常是作為通信主干線，實(shí)際工作中應(yīng)用的有模與單模兩類。而該種方案的不足之處在于，電力系統(tǒng)覆蓋的范圍比較大，終端與子站的數(shù)量非常多。經(jīng)濟(jì)投入量大。

載波混合通信可以不用考慮專用的通信線路架設(shè)問題，并且可以沿著電力線路到達(dá)系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛。載波通信分為輸電線與配電線載波通信兩種，其中后者利用的是某一頻段載波通過現(xiàn)有線路進(jìn)行信息傳遞，該種方式的特點(diǎn)體現(xiàn)在建設(shè)工作比較容易，安全性有保障，并且技術(shù)比較簡單。但是其不足之處在于信息傳輸容易受到地形因素影響，傳輸速率比較低，容易受到其他因素干擾，并且容易出現(xiàn)非線形失真。電感與電容器的體積比較較大，使用成本高，當(dāng)電路出現(xiàn)故障時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸也會(huì)受到影響。

現(xiàn)場總結(jié)技術(shù)雖然實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)，分散控制等優(yōu)點(diǎn)，但是由于其標(biāo)準(zhǔn)不一致，不利于統(tǒng)一組網(wǎng)工作的開展。

3.2 無線通信技術(shù)

無線局域網(wǎng)利用的是紅外線或者是無線電，其傳輸媒介為無線信道，數(shù)據(jù)傳輸速率高。智能終端具備無線傳輸能力后，可以在遠(yuǎn)端與子站之間構(gòu)建局域網(wǎng)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與設(shè)備控制就能夠?qū)崿F(xiàn)。

微波傳輸?shù)奶攸c(diǎn)體現(xiàn)在容量大，距離長，穩(wěn)定性能好。但是其不足之處在于只能沿直線方式進(jìn)人行傳播，并且是在可視范圍內(nèi)，是一種點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸方式，如果兩點(diǎn)之間存有遮擋或者是傳輸?shù)木嚯x過大時(shí)，就需要增加中繼器。利用微波進(jìn)行通信，受到地理與氣候因素影響比較大，同時(shí)也需要申請(qǐng)專用的頻率。

相關(guān)理論表明，信噪比下降的同時(shí)，增大傳輸帶寬，傳信通道的容量能夠得到保障。為了獲得較低的信息差錯(cuò)率，可以增大帶寬。該方法應(yīng)用的就是擴(kuò)頻通信原理，其具體原理是，將需要傳輸?shù)男畔㈩l譜利用擴(kuò)上頻函數(shù)擴(kuò)展為寬頻帶信號(hào)，之后將其送入信道傳輸，接收后利用相應(yīng)的方式對(duì)其進(jìn)行壓縮，恢復(fù)從而獲得信息。該方式傳輸速率好，對(duì)地理環(huán)境的適用性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)適用。

無線宿遷帶數(shù)據(jù)通信人其特點(diǎn)體現(xiàn)在成本低，高可靠性，頻譜的利用率高。

GPRS則是基于GSM的分組數(shù)據(jù)傳輸。前者的網(wǎng)絡(luò)比較穩(wěn)定，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣瓤?，并覆蓋范圍廣，在通信速度方面能夠滿足工作的要求。而該方式的不足之處就在于網(wǎng)絡(luò)中通常是語音優(yōu)先，數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定性得不到保證。由于通信傳輸協(xié)議簡單，數(shù)據(jù)安全性得不到保障，后者雖然能夠利用公網(wǎng)資源，但無法進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向收發(fā)，容易出現(xiàn)通信堵塞現(xiàn)象。

4 結(jié)語

單一的通信方式應(yīng)用于配電自動(dòng)化方案中通常難以滿足工作開展的需要，因此，在通信設(shè)施建設(shè)的時(shí)候，要考慮到工作的實(shí)際情況，立足于當(dāng)下，但是同時(shí)也需要考慮到未來的發(fā)展，將多種混合使用，確保通信正常。

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