智能配電網(wǎng)通信技術(shù)研究及應(yīng)用

林語桐

摘 要 智能配電網(wǎng)可以有效地提升電網(wǎng)的效率、安全性和自愈性，而智能配電網(wǎng)的基礎(chǔ)是來源于通信網(wǎng)絡(luò)。因此，本文從智能配電網(wǎng)絡(luò)通信需求入手，介紹EP0N網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、寬帶PLC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電力無線寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及復(fù)合通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以幫助電力行業(yè)的工作人員了解智能配電網(wǎng)技術(shù)。

關(guān)鍵詞 智能配電網(wǎng);通信組網(wǎng)技術(shù);EP0N組網(wǎng)技術(shù)

前言

智能配電網(wǎng)絡(luò)具有非常復(fù)雜的通信網(wǎng)絡(luò)，且工作環(huán)境混亂，并且由于通信網(wǎng)絡(luò)具有許多節(jié)點(diǎn)，這使得在選擇通信技術(shù)時(shí)變得非常復(fù)雜。智能配電網(wǎng)絡(luò)包括各種類型的通信技術(shù)，例如，載波通信技術(shù)，EPON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，光纖通信技術(shù)等。由于這些通信技術(shù)適用于不同的環(huán)境，所以智能配電網(wǎng)與以上技術(shù)的結(jié)合使用可有不同類型的智能配電網(wǎng)，這對于智能配電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究和應(yīng)用是非常必要的。

1智能配電網(wǎng)的通信需求

我國智能配電網(wǎng)的主要以工業(yè)以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)這兩種為主。這兩種通信方式限制了中國智能配電網(wǎng)的范圍，相關(guān)的通信技術(shù)還不完善，易影響通信渠道安全[1]。 因此，在智能配電網(wǎng)中進(jìn)行良好的通信應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：①通信系統(tǒng)要求。作為信息的重要載體，通信系統(tǒng)將直接影響智能配電網(wǎng)絡(luò)的功能。 提高智能配電網(wǎng)的智慧化和自動(dòng)化，才可以提升信息傳輸?shù)乃俾屎土鲿扯?。然而，?dāng)前我國的智能配電網(wǎng)絡(luò)還不完美，所以更有必要充分利用現(xiàn)有資源來加強(qiáng)對智能配電基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)注。為了有效地實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，公用事業(yè)公司可將專用通信網(wǎng)絡(luò)用作其主要通信網(wǎng)絡(luò)，并將公用網(wǎng)絡(luò)用作其輔助通信網(wǎng)絡(luò)。該模式不僅可確保智能配電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，并且還可避免智能配電網(wǎng)的故障。如果智能配電網(wǎng)發(fā)生故障，此模式可以提供隔離方法，以有效地增加智能配電網(wǎng)中的通信。②骨干層通信要求。骨干層需要使用光傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，因此要求比較復(fù)雜。首先，骨干層通信要求具有很高的能力才能重新進(jìn)入網(wǎng)絡(luò);其次，骨干層通信要求每個(gè)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)都符合標(biāo)準(zhǔn)。③關(guān)于接入層通信。智能配電網(wǎng)的接入層可以使用無線專用網(wǎng)絡(luò)通信、無線公用網(wǎng)絡(luò)通信、光纖專用網(wǎng)絡(luò)和電力線載波通信。其中，用于無線專用網(wǎng)絡(luò)通信的頻帶必須符合相關(guān)的國家法律法規(guī);無線公共網(wǎng)絡(luò)必須通過信件采取某些認(rèn)證和安全隔離措施，并使用租用線路連接模式在智能電網(wǎng)和運(yùn)營商之間進(jìn)行通信;光纖專用網(wǎng)絡(luò)中使用的光纖芯數(shù)必須滿足設(shè)計(jì)要求，并具有特定的管理和檢測功能。電力線載波主要用于光纖、電信不覆蓋的地區(qū)，使用耦合方法，這種方法可以減少停電。另外，使用無線專用網(wǎng)絡(luò)的過程要求通信系統(tǒng)的所有指示器均符合相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，這要求公用通信事業(yè)公司選擇高質(zhì)量的產(chǎn)品，并要求從信譽(yù)良好的制造商處購買寬帶或電氣基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備，確保通信系統(tǒng)規(guī)格符合相關(guān)要求。

2智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 EPON組網(wǎng)技術(shù)

EPON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要是無線光的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以大大節(jié)約了寬帶以及光纜資源的技術(shù)。 EP0N網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中使用的設(shè)備非常安全，可讓快速建立網(wǎng)絡(luò)，并且所需的成本也非常低。 并且，EPON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以輕松靈活地形成不同的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，比如樹形或者環(huán)形拓?fù)鋄2]。

EPON組網(wǎng)技術(shù)主要需要以下設(shè)備：①主要用于光纖干線連接的光纜終端設(shè)備，一臺機(jī)器的上行速率為10Gb / s，下行速率為1.25Gb/s，128個(gè)PON端口和8192個(gè)ONU端口支持，每個(gè)用戶支持8件優(yōu)先業(yè)務(wù)。②分光器，其技術(shù)中的分光器，可以支持1：64的分光比。③光節(jié)點(diǎn)，光節(jié)點(diǎn)可以支持兩個(gè)PON端口，用于在短短幾秒內(nèi)切換。主要包括多橋接收器、放大器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控器、光接收器和上游發(fā)送器。光節(jié)點(diǎn)主要具有以下功能：可接收從OLT發(fā)送的廣播數(shù)據(jù)，并可接收并響應(yīng)OLT發(fā)布的說明，還可緩存數(shù)據(jù)。④饋線遠(yuǎn)程端子主要是指配電網(wǎng)饋線電路開關(guān)柜中安裝的遠(yuǎn)程端子和極點(diǎn)開關(guān)，具有故障電流檢測、遠(yuǎn)程信令和遠(yuǎn)程控制功能。⑤站控終端主要是指安裝在配電站內(nèi)，配網(wǎng)供電電路的交換機(jī)上的遠(yuǎn)程終端，具有故障電流檢測、遠(yuǎn)程信號傳輸和遠(yuǎn)程控制的功能。⑥配電變壓器遠(yuǎn)程終端主要用于測量和監(jiān)控配電變壓器的各種運(yùn)行參數(shù)。

2.2 寬帶PLC組網(wǎng)技術(shù)

寬帶PLC組網(wǎng)技術(shù)是一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要是利用中壓或低壓配電網(wǎng)作為信息傳輸?shù)耐ㄐ攀侄巍Ｔ摷夹g(shù)可以為配電自動(dòng)化，電力自動(dòng)化，配電變壓器監(jiān)控，智能社區(qū)，集中式遠(yuǎn)程抄表和管理提供高速數(shù)據(jù)通道，在需求方面上，寬帶電力線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要分為中壓電力線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和低功率電力線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。其中，中壓PLC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是利用中壓電力線作為通信鏈路訪問骨干網(wǎng);低壓PLC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是利用低壓電力線作為傳輸介質(zhì)，將這兩種寬帶PLC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來，形成用于中壓和低壓配電網(wǎng)絡(luò)的電力載波寬帶網(wǎng)絡(luò)。寬帶PLC技術(shù)也可以與EPON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，為智能配電網(wǎng)絡(luò)提供特定的技術(shù)支持。寬帶電力線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的傳輸通道的主要缺點(diǎn)是低壓配電網(wǎng)絡(luò)上的負(fù)載不同。由于傳輸頻率不同，因此低壓配電網(wǎng)的負(fù)載響應(yīng)也不同，因此傳輸通道的頻率也隨之變化。

2.3 復(fù)合通信組網(wǎng)技術(shù)

對于智能配電網(wǎng)絡(luò)來說結(jié)構(gòu)是非常復(fù)雜的，如果只利用一種通信聯(lián)網(wǎng)技術(shù)無法滿足智能交付網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)需求。因此，智能配電網(wǎng)的通信應(yīng)以光纖通信網(wǎng)為骨干，并采用EPON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電力無線寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來覆蓋整個(gè)領(lǐng)域。并且，可將短距離無線通信、電力線寬帶載波和電力線窄帶載波作為主要終端。因此，將終端連接到智能配電網(wǎng)絡(luò)的集成通信平臺，可實(shí)現(xiàn)智能交付網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)、高效和安全的雙向通信[3]。

3結(jié)束語

綜上所述，智能配電網(wǎng)絡(luò)可以使用多種聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行通信。通過分析，對智能配電網(wǎng)絡(luò)通信聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究，多種聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合可以有效地實(shí)現(xiàn)智能配電網(wǎng)絡(luò)的快速配電通信。不僅滿足了智能配電網(wǎng)絡(luò)的需求服務(wù)，還可確保智能配電網(wǎng)絡(luò)的安全可靠運(yùn)行，這將加速中國電力行業(yè)的發(fā)展，并為人們提供更好的電力服務(wù)。希望本文研究可以為相關(guān)人員進(jìn)行有關(guān)智能配電網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 潘正陽.智能配電網(wǎng)通信方式的選擇與組網(wǎng)技術(shù)研究[J]通訊世界，2017（9）：82-83.

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[3] 邱獻(xiàn)冰.通信組網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用[J]電子技術(shù)與軟件工程，2014（24）：39.