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

于 振

（中油國(guó)際管道有限公司，北京 100029）

0 引言

從用戶的角度來(lái)說(shuō)，配電自動(dòng)化系統(tǒng)的作用是較大的，通過(guò)其能夠保證電能分配更為合理。若想保證供電質(zhì)量達(dá)到要求，用戶能夠獲得更佳的用電服務(wù)，必須要保證配電網(wǎng)保持正常運(yùn)行狀態(tài)，這也是電力企業(yè)獲取更大經(jīng)濟(jì)利益的基礎(chǔ)所在。在城市配電網(wǎng)中，配電自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)得到普遍運(yùn)用，然而從全國(guó)的整體情況來(lái)看，其建設(shè)速度顯得較為緩慢，因而要尋找到可行措施來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題?；诖耍訌?qiáng)通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與組建研究，有著必要性。

1 配電自動(dòng)化系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)的地位

所謂配電自動(dòng)化，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是要價(jià)格電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等予以充分利用，使得配電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、控制更具實(shí)效性。其構(gòu)成部分包括以下4個(gè)，一是配電主站，二是配電子站，三是配電終端，四是通信通道。從配電系統(tǒng)的整體情況來(lái)看，通信網(wǎng)絡(luò)是最為關(guān)鍵的，信息的上下行傳送由其完成，這樣就可保證配電網(wǎng)監(jiān)控的效果更為理想。在配電自動(dòng)化系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，通信網(wǎng)絡(luò)是不可忽視的，其對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的正常性能夠起到?jīng)Q定作用[1]。

2 配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)現(xiàn)狀

我們國(guó)家從2012年開(kāi)始對(duì)“三集五大”予以實(shí)施，國(guó)網(wǎng)公司針對(duì)此項(xiàng)工作提出了具體的要求，在此背景下，信息化建設(shè)工作更為深入，規(guī)劃設(shè)計(jì)平臺(tái)真正實(shí)現(xiàn)了一體化。電網(wǎng)建設(shè)工作切實(shí)加強(qiáng)后，電網(wǎng)規(guī)劃、工程設(shè)計(jì)的信息化程度切實(shí)提高，可以在短時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)工作，規(guī)劃水平也能夠有明顯提高。到2017年，為了使得電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)平臺(tái)具有的信息化程度大幅提高，實(shí)用性能夠得到保證，電網(wǎng)公司開(kāi)始對(duì)第五期深化建設(shè)予以實(shí)施，這就使得數(shù)據(jù)維護(hù)展示具有良好的適應(yīng)性，輸電網(wǎng)的分析功能切實(shí)增強(qiáng)，配電網(wǎng)的應(yīng)用功能也得到了拓展，輸電網(wǎng)規(guī)劃也能夠更為全面，相關(guān)的環(huán)節(jié)能夠緊密銜接起來(lái)，進(jìn)而使得電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的實(shí)用性大幅提高[2]。

3 配電自動(dòng)化系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與組建的相關(guān)原則

在進(jìn)行配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與組建中，具體原則如下：

（1）通過(guò)其他網(wǎng)絡(luò)與電力通信網(wǎng)的組合與重新規(guī)劃，有效提升配電自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性及傳播時(shí)效性，并利用光纖專網(wǎng)來(lái)進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)的組建。

（2）通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)模式以及通信的具體方式都會(huì)直接影響到后期的網(wǎng)絡(luò)通信效率和通信安全，因此需要根據(jù)配電自動(dòng)化系統(tǒng)自身的特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，進(jìn)行分層組網(wǎng)并規(guī)劃好通信的方式[3]。

（3）根據(jù)電力設(shè)備的具體運(yùn)行情況制定電力數(shù)據(jù)的傳輸方式，同時(shí)在確保滿足各類系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上優(yōu)化通信方式，從而降低通信成本和提高電力部門的整體運(yùn)行收益和效率。

4 配電自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與組建注意事項(xiàng)

配電自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，在當(dāng)前配電自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)組建過(guò)程中，要充分考慮各方面的影響因素，從而更好的提升系統(tǒng)質(zhì)量，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。具體的如下：

4.1 明確通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的要求

在具體的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與組建過(guò)程中，既要考慮系統(tǒng)的需求，又要考慮通信的安全和性價(jià)比，所以需要注意做好以下幾點(diǎn)內(nèi)容：首先，要確保做好配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的設(shè)備性能設(shè)計(jì)工作，確保設(shè)備可以有效防護(hù)紫外線及抵御其他惡劣條件；其次，設(shè)計(jì)好通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬，確保系統(tǒng)運(yùn)行的所有數(shù)據(jù)都能夠?qū)崟r(shí)的傳遞給控制系統(tǒng)，保證系統(tǒng)能夠在短時(shí)間內(nèi)動(dòng)態(tài)更新各類數(shù)據(jù)；第三，要確保通信系統(tǒng)各個(gè)部分都相互獨(dú)立且有備份傳輸網(wǎng)絡(luò)，確保出線突然斷電或者故障時(shí)可以及時(shí)恢復(fù)通信能力，保障通信的穩(wěn)定性；最后，要考慮到后期系統(tǒng)擴(kuò)大規(guī)模的時(shí)候可以有效的新增通信網(wǎng)絡(luò)，以滿足通信系統(tǒng)擴(kuò)展的需求，這些都要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期就充分考慮。

4.2 采取分層設(shè)計(jì)方法

分層設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于配電自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，可以有效的提高系統(tǒng)通信的安全性和穩(wěn)定性，并且逐級(jí)的進(jìn)行信息的傳遞可以確保整個(gè)系統(tǒng)不會(huì)因某個(gè)分支的網(wǎng)絡(luò)傳輸渠道出現(xiàn)故障而影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。當(dāng)前各個(gè)電力系統(tǒng)的終端信息采集后經(jīng)由各分支線路傳遞到中央控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)將數(shù)據(jù)匯集并進(jìn)行分析，分析的結(jié)果給管理人員提供決策依據(jù)，同時(shí)也為下一步的系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整提供支持。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。

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

5.1 通信方式

配網(wǎng)自動(dòng)化是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電線在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進(jìn)行信息集成，構(gòu)成完整的自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運(yùn)行及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、用電和配電管理的現(xiàn)代化。配電自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)總線，其主要采取的是數(shù)字化與開(kāi)放式通信方式，能夠雙向串行，呈現(xiàn)多分支結(jié)構(gòu)，適用于配電自動(dòng)化系統(tǒng)，能夠達(dá)到智能化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通信的要求[4]。此通信方式具有通信速率快和穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，與光纖通信方式相比，現(xiàn)場(chǎng)總線方式，在運(yùn)維成本方面，有著較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，適用于工作站通信與饋線終端設(shè)備等。總線網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⒕€路上全部的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)給連接上，有利于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的增加或者刪減，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳送。

5.2 主站與子站之間的通信

從當(dāng)下的現(xiàn)狀來(lái)看，主站、子站主要是通過(guò)下面三種方式實(shí)現(xiàn)通信目的，一是光纖收發(fā)器通信，此種通信方式的優(yōu)勢(shì)是速度非常快，而且不需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、壓縮，如此就可使得中間配電能夠切實(shí)減少。二是SDH2m+路由器通信，通過(guò)此種方式可以使得全部的子站均可實(shí)現(xiàn)相互連接，如此就可保證子站訪問(wèn)的實(shí)際速度大幅提升，然而在對(duì)實(shí)現(xiàn)子站通信的過(guò)程中，光芯是不可缺少的，這就導(dǎo)致投入的成本大幅增加。三是SDH64k通信，其是將TCP/IP為基礎(chǔ)，將IEC104通信規(guī)約予以充分利用[5]。

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

有些終端設(shè)備是較為特殊的，當(dāng)其處于工作狀態(tài)時(shí)并不會(huì)產(chǎn)生大量的電力數(shù)據(jù)，實(shí)施性需求也是相對(duì)較低的，對(duì)無(wú)線通信公共網(wǎng)技術(shù)予以應(yīng)用就能夠使得自動(dòng)化業(yè)務(wù)順利實(shí)現(xiàn)。將公用無(wú)線通信技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來(lái)，在進(jìn)行后期維護(hù)、調(diào)試時(shí)不需要投入大量的人員，勞動(dòng)強(qiáng)度也能夠明顯減輕，進(jìn)行組網(wǎng)改造的過(guò)程中不需要投入大量的資金，帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是較高的。專項(xiàng)應(yīng)有模式具有較高的經(jīng)濟(jì)性、安全性，因而其應(yīng)用是較為常見(jiàn)的。這里需要指出的是，通過(guò)公用無(wú)線通信技術(shù)來(lái)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組建的過(guò)程中必須要將《代理系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》予以有效落實(shí)，運(yùn)營(yíng)商若想使得配電終端產(chǎn)生的相關(guān)電力數(shù)據(jù)能夠切實(shí)匯總起來(lái)，必須要能夠順利通過(guò)防火墻、路由器，如此方可進(jìn)入主站中，進(jìn)而完成數(shù)據(jù)收集工作。

5.4 光纖通信技術(shù)的組網(wǎng)設(shè)計(jì)

光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是較強(qiáng)的，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，而且在穩(wěn)定性、保密性方面是能夠滿足要求，因而在展開(kāi)配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，其應(yīng)用是較為常見(jiàn)的。從光纖通信技術(shù)組網(wǎng)設(shè)計(jì)來(lái)看，現(xiàn)行的方法包括兩類，其一是以太光源網(wǎng)絡(luò)，其二是以太交換機(jī)。對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)接入層予以組建的過(guò)程中，必須要對(duì)業(yè)務(wù)需求有切實(shí)的了解，同時(shí)要對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況有清晰的認(rèn)知，在此基礎(chǔ)上對(duì)組建方式予以明確。從當(dāng)下配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的現(xiàn)狀來(lái)看，以太交換機(jī)、以太光源網(wǎng)絡(luò)這兩種方式的應(yīng)用是常見(jiàn)的，如果業(yè)務(wù)需求較為特殊的話，可對(duì)兩種方式切實(shí)結(jié)合起來(lái)，組建起系統(tǒng)性較高的組網(wǎng)[6]。

6 結(jié)束語(yǔ)

總之，配電自動(dòng)化系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)得到反饋，這樣就可以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)的搶修，有效的提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。我國(guó)的配電自動(dòng)系統(tǒng)的建設(shè)沒(méi)有距離的配備標(biāo)準(zhǔn)，這就為前期的電網(wǎng)建設(shè)增加的靈活性，但也為后期的維護(hù)加大了困難，在建設(shè)中可以多用分層的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣可以方便后期電網(wǎng)的擴(kuò)容，做到根據(jù)用戶需求及時(shí)調(diào)整負(fù)荷量。