對配網(wǎng)自動(dòng)化通信技術(shù)的研究

四川九洲電器集團(tuán)有限責(zé)任公司 劉少龍

配網(wǎng)自動(dòng)化具體是指通過當(dāng)前社會(huì)中主要應(yīng)用的電子技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)等，為相關(guān)系統(tǒng)展示其正常運(yùn)作和各類事故情況之下的保護(hù)、監(jiān)督、控制及通信管理的現(xiàn)代化手段。伴隨著我國社會(huì)各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國在通信方面也取得了舉世矚目的成績，從多個(gè)方面和多個(gè)角度不斷推動(dòng)著我國社會(huì)各項(xiàng)事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，也為我國各項(xiàng)事業(yè)在未來的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，這同時(shí)也讓人們對于配網(wǎng)在可靠性方面提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。因此，對配網(wǎng)自動(dòng)化通信技術(shù)的深入研究對其自身的改革有著十分重要的促進(jìn)作用。

1 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)

從配網(wǎng)具體的結(jié)構(gòu)上來看，可以分為樹狀網(wǎng)、環(huán)狀網(wǎng)、輻射網(wǎng)等。與此同時(shí)，在配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中有著一個(gè)系統(tǒng)站，它可以與遠(yuǎn)方的終端和相關(guān)智能系統(tǒng)和智能裝置之間進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的傳遞及控制與整合。但是對于配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)來講，其也有著獨(dú)特的信息處理方式和特點(diǎn)，主要表現(xiàn)就是相關(guān)通信節(jié)點(diǎn)的數(shù)量相對來講比較大、通信節(jié)點(diǎn)相對來說比較分散、距離也比較短，可以采用的實(shí)際通信方式比較多等等。通信技術(shù)配網(wǎng)是其在自動(dòng)化系統(tǒng)中的最主要的組成部分，所以，現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展對相關(guān)通信技術(shù)有了更加嚴(yán)格的實(shí)際需求，主要體現(xiàn)在要求通信系統(tǒng)要具有一定的可靠性、要可以滿足不同數(shù)據(jù)之間的具體傳輸、要有一定的時(shí)效性、相關(guān)通信要不受其他外界因素的影響、在具體使用上也要更加簡單、還要具有一定的發(fā)展性和開放性，如圖1所示。

圖1 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 通信技術(shù)能對配網(wǎng)自動(dòng)化提供的新方法

現(xiàn)代化的5G技術(shù)具有增強(qiáng)移動(dòng)寬帶、超高可靠低時(shí)延通信及大規(guī)模的機(jī)器類的通信能力，這些都可以將相關(guān)的故障檢測定位到精準(zhǔn)的負(fù)荷控制全流程。與此同時(shí)，這些技術(shù)的應(yīng)用對低時(shí)延的要求是非常高的，配網(wǎng)自動(dòng)化保護(hù)和控制配網(wǎng)自動(dòng)化的微型同步相量測量都會(huì)低于10ms的超低時(shí)延，并給予實(shí)際用戶的相應(yīng)的負(fù)荷也要求不能超多20ms的低時(shí)延。利用5G的無線通信在超低時(shí)延方面的優(yōu)勢，可以有效替代光纖，而且也會(huì)大幅度地降低相關(guān)成本投入；而且利用小于10ms的超低時(shí)延，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也可以有效代替光纖的保護(hù)功能，以實(shí)現(xiàn)降低成本的效果。5G技術(shù)也可以定制相關(guān)的配網(wǎng)切片技術(shù)，可以有效保證端到端配網(wǎng)的高隔離性的應(yīng)用，可以最大程度地滿足配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)對行業(yè)專網(wǎng)的實(shí)際需求，并為智能配網(wǎng)自動(dòng)化提供差異化的服務(wù)。

3 配網(wǎng)自動(dòng)化通信技術(shù)智能化終端的應(yīng)用

有關(guān)配網(wǎng)自動(dòng)化通訊技術(shù)，按照其實(shí)際的通訊介質(zhì)可以分為有線通信技術(shù)和無線通信技術(shù)兩種。而在實(shí)際使用中，無線方式在相關(guān)數(shù)據(jù)的運(yùn)輸中，較為顯著的特點(diǎn)就是其結(jié)構(gòu)方面較為簡單、整體造價(jià)較低，并且不受其他外在因素影響，在實(shí)際工作中持續(xù)能力比較強(qiáng)；而有線通信則是現(xiàn)階段大家都較為熟知的一種光纖通信技術(shù)。光纖通訊技術(shù)其自身具有工作效率比較高、抗外界干擾能力比較強(qiáng)等方面特點(diǎn)，但是其在實(shí)際使用中，需要為其搭建專用的網(wǎng)絡(luò)，使得其整體投資比較高。

現(xiàn)有的配網(wǎng)自動(dòng)化終端在功能上還具備較大的發(fā)展空間，并以現(xiàn)代社會(huì)的銜接科學(xué)技術(shù)，是完全可以將能夠配網(wǎng)自動(dòng)化的終端、就地?zé)o功補(bǔ)償部分和數(shù)字化的相關(guān)采集設(shè)備等功能集成在一個(gè)裝置中。與此同時(shí)，針對無功補(bǔ)償部分的相關(guān)策略進(jìn)行優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)策略的標(biāo)準(zhǔn)化和可調(diào)整性，便于相關(guān)設(shè)備在現(xiàn)場的實(shí)際運(yùn)行和維護(hù)。配網(wǎng)自動(dòng)化的諸多功能可以和數(shù)字化的相關(guān)采集功能系統(tǒng)分別采用光纜或者GPRS的方式進(jìn)行連接；也可以使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺來建設(shè)，以最終實(shí)現(xiàn)相關(guān)資源方面的共享。

4 配網(wǎng)自動(dòng)化對通信技術(shù)的要求

4.1 可靠性

由于配網(wǎng)的實(shí)際通信設(shè)備大多都是裸露在室外的，其需要具備一定的抵抗各類惡劣天氣的能力，也要能夠受得住長時(shí)間陽光暴曬的實(shí)際問題。相關(guān)通信技術(shù)也要能夠有效抵抗來自強(qiáng)電磁方面的干擾和各級雷電天氣的干擾；在實(shí)際遇到相關(guān)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題的時(shí)候，要可以通過自身所存儲(chǔ)的能量來保證實(shí)際的通信能力，這同時(shí)也是配網(wǎng)自動(dòng)化對相關(guān)通信技術(shù)的最主要要求；與此同時(shí)，由于大部分的通信設(shè)備都會(huì)安裝在建筑的最頂端，在實(shí)際使用時(shí)也要考慮到有關(guān)安裝和后期在維修方面的安全及便捷性方面的問題。

4.2 質(zhì)量性

配網(wǎng)自動(dòng)化對通信技術(shù)的另一個(gè)要求就是要高度保證相關(guān)傳輸信息的可靠性，要保證相關(guān)保護(hù)設(shè)備的正常工作和運(yùn)轉(zhuǎn)以及后續(xù)的迅速切斷。

4.3 經(jīng)濟(jì)性

通訊系統(tǒng)在實(shí)際建設(shè)過程中，往往會(huì)出現(xiàn)相關(guān)費(fèi)用和實(shí)際先進(jìn)性能方面相互矛盾的現(xiàn)象。這就要求相關(guān)工作人員要選擇一種既有一定先進(jìn)性，也在實(shí)際建設(shè)經(jīng)費(fèi)上面較為經(jīng)濟(jì)的建設(shè)方案，使得整體通信系統(tǒng)具有最高的性價(jià)比。

4.4 開放性和擴(kuò)充性

由于配網(wǎng)系統(tǒng)是由不同生產(chǎn)廠家的設(shè)備和不同通信方式共同組成的，所以，在實(shí)際的配網(wǎng)通信主網(wǎng)建設(shè)時(shí)，相關(guān)工作人員必須要選擇同時(shí)具有一定開放性和良好通信技術(shù)的通信技術(shù)。而且隨著相關(guān)設(shè)施的不斷增多，相關(guān)通信技術(shù)在具體地址的選擇上也要具有靈活性，也要保證其具有充足的實(shí)際容量。與此同時(shí)，還要選擇能夠不斷升級的通信技術(shù)，以保證其在投資方面的性價(jià)比。

4.5 雙向通信能力和傳輸效率

配網(wǎng)通信技術(shù)也要保證相關(guān)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際工作中可以實(shí)現(xiàn)雙向通信的同時(shí)，能夠完美實(shí)現(xiàn)通信方面對于實(shí)時(shí)性的實(shí)際要求。而且，對于在設(shè)計(jì)相關(guān)通信技術(shù)的運(yùn)行方式時(shí)，要事先留出一定的帶寬空間，用以實(shí)現(xiàn)后續(xù)在相關(guān)系統(tǒng)擴(kuò)建方面的需求。

5 通用的配網(wǎng)通信技術(shù)通信方式

5.1 有線配網(wǎng)通信

5.1.1 以太網(wǎng)交換機(jī)

以太網(wǎng)具體是指美國三家相關(guān)技術(shù)公司利用聯(lián)合研發(fā)的形式產(chǎn)出的一種基帶局域網(wǎng)的規(guī)范，是當(dāng)前各國較為廣泛使用的一種在通信協(xié)議規(guī)范的準(zhǔn)則?；诖艘?guī)范的工業(yè)級的以太網(wǎng)交換機(jī)由于其具有一定的先天性優(yōu)點(diǎn)，所以，其數(shù)字化的IP通信以及高寬帶是其實(shí)際具有的優(yōu)勢。但是其因?yàn)楦哳~的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本及其在適配方面的成本制約了其在實(shí)際配網(wǎng)自動(dòng)化領(lǐng)域的良好發(fā)展。

5.1.2 PLC電力載波配電技術(shù)

PLC作為一種配電載波，其在通信方面是集能量流和信息流為一體的通信方式，其具體是通過當(dāng)前建設(shè)完成的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)為主要準(zhǔn)則，主要體現(xiàn)其在測控點(diǎn)方面的監(jiān)控能力。這種通信方式是不需要另外建設(shè)專用的通信線纜的，這在一定程度上節(jié)約了大量工程建設(shè)方面的資本。但是由于其成本較低也存在著一定的隱患，例如其自身在技術(shù)方面的限制性較大，許多實(shí)際的節(jié)點(diǎn)處的信號反射和信號衰減都比較嚴(yán)重，許多有效的信息因?yàn)槭艿酵饨缫蛩氐挠绊懀趯?shí)際傳輸中的效率不高，使得其在接收上較為困難。而且，由于在實(shí)際建設(shè)中會(huì)受到來自自然環(huán)境的不可改變因素影響，在實(shí)際的相關(guān)配網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)中常會(huì)做出一定的結(jié)構(gòu)改變。雖然這種改變是較為弱小的，但是對于載波配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)通信方式來講影響卻是巨大的，甚至還會(huì)產(chǎn)生信號接收不到的情況出現(xiàn)。如果其他相同的設(shè)備接收或發(fā)射相同頻率的信號，其也會(huì)出現(xiàn)因同頻而產(chǎn)生的相互影響問題。

5.1.3 SDH/MSTP

這種通信方式具有非常明顯的層次，而且其機(jī)制也比較豐富，能夠較好地體現(xiàn)自上至下的集中管理方式。但是其在實(shí)際的終端寬帶使用頻率上面非常地有限，如果遇到環(huán)境較為適合的，其在各方面的綜合能力就會(huì)表現(xiàn)得非常完美，如果遇到各方面條件都稍差的環(huán)境，則會(huì)表現(xiàn)得比較差強(qiáng)人意。

5.1.4 RS232/458光貓

借用此種通信方式為接口的配電自動(dòng)化設(shè)備，通過光貓?jiān)O(shè)備在其相關(guān)組網(wǎng)下利用總線式進(jìn)行串聯(lián)。這種通信系統(tǒng)在實(shí)際鋪設(shè)方面非常容易受到來自當(dāng)前其它線路的影響，其穩(wěn)定性和可靠性均沒有辦法達(dá)到令人滿意的程度。

5.2 無線配網(wǎng)通信

5.2.1 GPRS技術(shù)

此種無線配網(wǎng)通信技術(shù)是相關(guān)配網(wǎng)自動(dòng)化公司通過外包的形式使用GPRS技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)。GPRS雖然在理論上來講其雙向的通信能力和實(shí)際的維護(hù)成本較低，但是在實(shí)際的生活和使用中，GPRS在雙向通信方面的表現(xiàn)卻不如理論上的表現(xiàn)好，其可靠性也較差，而且信息的延遲性也比較高，沒有辦法完整地實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)輸需求。

5.2.2 數(shù)傳電臺

這種配網(wǎng)自動(dòng)化的通信技術(shù)相對來講是比較落后的，其對于現(xiàn)階段變化多端的配網(wǎng)自動(dòng)化終端來講，不能根據(jù)實(shí)際的變化拿出相應(yīng)的處理辦法。也由于其在技術(shù)方面的缺陷，使其在實(shí)際擴(kuò)展和增加方面非常困難，只可以保證相關(guān)數(shù)據(jù)在小范圍內(nèi)進(jìn)行通訊傳輸。

結(jié)束語：綜上所述，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)和市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，以往的配網(wǎng)自動(dòng)化通信在實(shí)際運(yùn)用中的情況已經(jīng)得到較為良好的改善，而對相關(guān)通信技術(shù)的合理利用，應(yīng)該在充分發(fā)揮其自身基本作用的基礎(chǔ)上，盡最大可能地滿足配網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展的各項(xiàng)實(shí)際要求。在后續(xù)的相關(guān)方式建設(shè)和研發(fā)中，相關(guān)工作人員要本著可靠性及經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性三者相融合的理念來進(jìn)行，要在實(shí)際考慮配網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)際要求的基礎(chǔ)上，對不同的通信技術(shù)進(jìn)行必要的技術(shù)論證，以找出最適合配網(wǎng)自動(dòng)化使用的通信技術(shù)，也要通過不斷加強(qiáng)實(shí)際運(yùn)行中的安全防范能力，來進(jìn)一步保證相關(guān)通信在傳輸中的治療，從多個(gè)方面促進(jìn)配網(wǎng)通信技術(shù)的健康有序發(fā)展。