配電自動(dòng)化系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃及組建

周立峰　宋欣羽　邢燕

摘要：隨著現(xiàn)代生活水平的不斷提高，人們對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行安全以及穩(wěn)定性有了更高的要求。因此配電自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)顯得尤其重要。通信網(wǎng)絡(luò)作為配電自動(dòng)化系統(tǒng)之中的重要構(gòu)成部分，在極大程度上影響著配電自動(dòng)化系統(tǒng)的質(zhì)量以及運(yùn)行效能，對(duì)此，必須要落實(shí)通信網(wǎng)絡(luò)在配電系統(tǒng)中的有機(jī)規(guī)劃以及組建。

關(guān)鍵詞：配電系統(tǒng);配電自動(dòng)化;通信網(wǎng)絡(luò)

一 配電自動(dòng)化系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與組建要點(diǎn)

1.1明確通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的要求

基于配電自動(dòng)化系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的需求，在進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與組建時(shí)，要做好以下要點(diǎn)的把控：①通信的可靠性。配電自動(dòng)化通信應(yīng)能抵抗惡劣的氣候條件，還有長(zhǎng)期的太陽(yáng)紫外線照射。②配電通信的實(shí)時(shí)性。配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，必須滿足實(shí)時(shí)性要求。正常情況下，配電自動(dòng)化主站系統(tǒng)在3～5s內(nèi)能更新全部RTU FTU的數(shù)據(jù)，因此，必須要選擇合適的通信帶寬和通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。③停電和故障時(shí)的通信能力。正常的調(diào)度操作或饋線自動(dòng)化的故障隔離 恢復(fù)供電功能，都要求能通過(guò)通信系統(tǒng)對(duì)停電區(qū)的開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作，用電力線作為通道的通信方式，這時(shí)就會(huì)遇到困難。④可擴(kuò)充性。通信系統(tǒng)除了滿足目前的需求，還應(yīng)考慮將來(lái)增長(zhǎng)的需要，因此，規(guī)劃時(shí)應(yīng)考慮足夠的容量以及系統(tǒng)的開(kāi)放性要求。

1.2采取分層設(shè)計(jì)方法

在配電自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)方面，采取分層設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)運(yùn)行的復(fù)雜性與穩(wěn)定性要求高等特點(diǎn)，采取逐級(jí)傳輸機(jī)制，以確保信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩耘c穩(wěn)定性。形成配電終端 通信信道 控制系統(tǒng)等組成的體系，利用配電終端，來(lái)采集配電自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行信息，經(jīng)由信息通道，在配電子站匯集，將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)较到y(tǒng)主站。利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行信息數(shù)據(jù)整理與分析，為配電自動(dòng)化系統(tǒng)調(diào)度管理人員，提供決策數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。骨干層負(fù)責(zé)連接配電子站與主站，考慮到數(shù)據(jù)傳輸量較大，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率，有著較高的要求，多采取光纖通信方式，以滿足骨干層運(yùn)行的要求，即信息量與速率，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。

二 配電自動(dòng)化系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與組建的方法

2.1通信網(wǎng)絡(luò)骨干層的組網(wǎng)設(shè)計(jì)方案

在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)為配電主站與配電子站提供通信渠道，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，大量的信息數(shù)據(jù)會(huì)借助通信網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行信息的高速傳遞，一旦在這個(gè)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)差錯(cuò)，便會(huì)影響到配電自動(dòng)化系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，進(jìn)而無(wú)法正常供電，對(duì)人們的生活造成不便，因此，配電自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信提出了更高的容量需求與安全需求。通常情況下，在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中采用的是光纖通信方式，此種通信方式具有容量大 安全系數(shù)高 穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，除此之外，在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與組建中，還會(huì)為系統(tǒng)安裝光纖雙環(huán)自愈網(wǎng)設(shè)備，以此來(lái)保證通信過(guò)程的可靠性。

現(xiàn)階段，在110kV與110kV以上的變電站中，大多采用的是骨干光纖通信網(wǎng)，20kV變電站光纖基本成環(huán)，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)在大中型城市中得到了推廣與使用，負(fù)責(zé)傳遞變電站實(shí)時(shí)的電力綜合數(shù)據(jù)與調(diào)度數(shù)據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，大多數(shù)通信子站建立在110kV的變電站中，配電子站 光端機(jī)與主站前置機(jī)共同形成了基于SDH的調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)，相應(yīng)的電力數(shù)據(jù)可以在配電子站之間 配電子站與光端機(jī)之間 主站前置機(jī)與光端機(jī)之間雙向傳播，因此可以將配電自動(dòng)化系統(tǒng)，劃入生產(chǎn)控制領(lǐng)域，由調(diào)度數(shù)據(jù)專網(wǎng)負(fù)責(zé)傳輸配網(wǎng)主站與配網(wǎng)通信子站的業(yè)務(wù)。

2.2通信網(wǎng)絡(luò)接入層的組網(wǎng)設(shè)計(jì)方案

通信網(wǎng)絡(luò)接入層在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中發(fā)揮著通信功能，電力數(shù)據(jù)信息可以基于接入層網(wǎng)絡(luò)，在配電終端 子站與配站主站之間高速傳輸，通信網(wǎng)絡(luò)接入層覆蓋的區(qū)域較廣，涉及的配電設(shè)備種類眾多，如：開(kāi)閉所 變壓器 環(huán)網(wǎng)柜以及變壓器等設(shè)備，因此，網(wǎng)絡(luò)接入層體現(xiàn)出運(yùn)行環(huán)境差 分布范圍廣 工作量大等特點(diǎn)，增強(qiáng)了配網(wǎng)改造的難度。工作人員在組建通信網(wǎng)絡(luò)接入層時(shí)，需要考察現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)需求，充分考慮通信網(wǎng)絡(luò)接入層的工作特點(diǎn)，選用科學(xué)的通信方式。在通信網(wǎng)絡(luò)接入層中，常見(jiàn)的通信技術(shù)有兩種：①無(wú)線公網(wǎng)通信技術(shù);②光纖專網(wǎng)技術(shù)，本文主要介紹這兩種通信技術(shù)的使用。

2.2.1光纖通信技術(shù)的組網(wǎng)設(shè)計(jì)

由于光纖通信技術(shù)具有傳輸距離遠(yuǎn) 保密性好 穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此，在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中光纖通信技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。在我國(guó)配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)中，光纖通信技術(shù)的組網(wǎng)設(shè)計(jì)方法主要分為兩類，分別為：以太光源網(wǎng)絡(luò) 以太交換機(jī)方式。在使用光纖通信技術(shù)進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)接入層的組建工作時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)以實(shí)際的業(yè)務(wù)需求為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)充分的考慮后，決定出使用哪種組建方式。在配網(wǎng)自動(dòng)化中，以太交換機(jī)方式與以太光源網(wǎng)絡(luò)方式，應(yīng)用較為普遍，為滿足特殊的業(yè)務(wù)需求，還可以將這兩種方法有機(jī)融合在一起，組建一個(gè)系統(tǒng)的組網(wǎng)。在組網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中，如果該地區(qū)業(yè)務(wù)接口的類型大多一致，且主要的接口類型為以太網(wǎng)業(yè)務(wù)接口，在這時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)盡量使用以太網(wǎng)光源網(wǎng)絡(luò)方式或者是以太網(wǎng)方式。如果該地區(qū)業(yè)務(wù)接口種類繁多，為了更好地實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)的有傳播，則需要建立業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)。

2.2.2公網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)的組網(wǎng)設(shè)計(jì)

一些特殊的配電終端，在正常的工作狀態(tài)下，所要傳遞的電力數(shù)據(jù)相對(duì)較少，具有較低的實(shí)施性需求，使用無(wú)線通信公共網(wǎng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的自動(dòng)化業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。在使用公網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)后，會(huì)減少工作人員后期的維護(hù)工作量與調(diào)試工作量，并在減輕工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，又減少組網(wǎng)改造的投資成本，有利于提高地電力部門的經(jīng)濟(jì)效益。由于公網(wǎng)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣 網(wǎng)絡(luò)組建的方法較為簡(jiǎn)單，因此，在電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，公網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)得到了推廣與使用。基于無(wú)線VPN的應(yīng)用模式與基于專線的應(yīng)用模式，是公網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)關(guān)鍵的應(yīng)用模式，其中，基于專線的應(yīng)用模式經(jīng)濟(jì)適用性強(qiáng) 安全系數(shù)高，在眾多的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式當(dāng)中，它的應(yīng)用最為普遍。值得注意的是，在使用公網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)組建通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要嚴(yán)格按照《代理系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》的主要內(nèi)容，運(yùn)營(yíng)商在對(duì)配電終端的電力數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總時(shí)，需要經(jīng)過(guò)防火墻與路由器之后，才能進(jìn)入到主站，收集相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)。

三 結(jié)束語(yǔ)：隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)展，人們已經(jīng)對(duì)配電自動(dòng)化的建設(shè)投入了更多的關(guān)注。對(duì)此，必須要落實(shí)通信網(wǎng)絡(luò)在配電網(wǎng)之中的有機(jī)規(guī)劃以及組建，以此為配電自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展提供重要基礎(chǔ)業(yè)務(wù)保證，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代配電網(wǎng)的健康 穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李玉良.04-關(guān)于配電自動(dòng)化系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與組建研究[J].新媒體研究，2017，15（22）：116-117.

[2]張玉珍.探索城市配電自動(dòng)化系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與組建[J].中國(guó)記者，2016，21（02）：116-117.