配網(wǎng)自動(dòng)化通信技術(shù)方案研究

王東

摘要：隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，社會(huì)在不斷進(jìn)步，配網(wǎng)自動(dòng)化具體是指通過(guò)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(guó)社會(huì)各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)在通信方面也取得了舉世矚目的成績(jī)，從多個(gè)方面和多個(gè)角度不斷推動(dòng)著我國(guó)社會(huì)各項(xiàng)事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，也為我國(guó)各項(xiàng)事業(yè)在未來(lái)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，這同時(shí)也讓人們對(duì)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(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化通信技術(shù)的深入研究對(duì)其自身的改革有著十分重要的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng);自動(dòng)化;通信技術(shù)

1配網(wǎng)自動(dòng)化研究現(xiàn)狀

我國(guó)配網(wǎng)自動(dòng)化的研究始于20世紀(jì)90年代，相比于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，我們的研究滯后了20年。由于我國(guó)的電力電工行業(yè)一直保留著“重發(fā)電、輕供電、無(wú)視用電”的傳統(tǒng)思想，使我國(guó)的配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)長(zhǎng)期處于低端發(fā)展階段，且缺乏整體規(guī)劃。根據(jù)調(diào)查顯示，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外并沒(méi)有一種通信技術(shù)可以很好地滿足配網(wǎng)自動(dòng)化的需要。我國(guó)的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的通信系統(tǒng)構(gòu)成是由多種通信技術(shù)冗雜而成的。在正常工作中，需要根據(jù)實(shí)際需求來(lái)選擇適應(yīng)的通信技術(shù)。在日本的配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)中，并不會(huì)使用無(wú)線電技術(shù)，原因是無(wú)線電頻段大多都被電臺(tái)所占用剩余的頻段，并不能達(dá)到規(guī)定的供電效率。我國(guó)最為普遍的是光纖及通訊電纜等，而在歐美等國(guó)家，多應(yīng)用無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)與有線通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的形式。在我國(guó)的配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)中，主要傳輸方式是光纖傳輸方式，選用光纖環(huán)網(wǎng)和光纖以太網(wǎng)作為接入網(wǎng)。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，會(huì)有越來(lái)越多的新型通信技術(shù)被應(yīng)用在配網(wǎng)自動(dòng)化中，類似于調(diào)頻電臺(tái)、電話線這樣通信速率低下和可靠性不足的通信技術(shù)的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越少。

2對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化通信技術(shù)的研究

2.1無(wú)線接入技術(shù)

無(wú)線接入技術(shù)使網(wǎng)內(nèi)設(shè)備的互聯(lián)更加方便。當(dāng)前，電力通信接入網(wǎng)主要通過(guò)三種方式實(shí)現(xiàn)，即4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、PLC電力電纜網(wǎng)絡(luò)和專用局域網(wǎng)。其中，采用4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸大量的數(shù)據(jù)雖可以滿足速度上的要求，但成本往往達(dá)不到要求;采用電力電纜組建通信網(wǎng)則需要大量的前期實(shí)施工作，人力成本不能滿足要求。未來(lái)的電力通信技術(shù)將廣泛采用EPON接入技術(shù)。

2.2以太網(wǎng)交換機(jī)

以太網(wǎng)具體是指美國(guó)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(guó)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(jí)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(shì)。

2.3公用無(wú)線通信

無(wú)線公網(wǎng)對(duì)用戶的數(shù)量沒(méi)有限制，用戶無(wú)需建網(wǎng)和維護(hù)，具有建設(shè)周期短、業(yè)務(wù)開(kāi)展快、初期網(wǎng)絡(luò)成本低等特點(diǎn)。但是電力系統(tǒng)業(yè)務(wù)并非公網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的核心業(yè)務(wù)和重點(diǎn)保障對(duì)象，無(wú)論從寬帶、QoS、安全性還是網(wǎng)絡(luò)覆蓋角度考慮，都不會(huì)為電力行業(yè)進(jìn)行特殊的針對(duì)性保障，無(wú)線公網(wǎng)絡(luò)適用于間斷的、突發(fā)性的或頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，及對(duì)通信速率、時(shí)延、中斷率、安全性等要求不嚴(yán)格的場(chǎng)景，無(wú)法滿足智能配網(wǎng)自動(dòng)化高安全、高可靠的需求。其局限性主要體現(xiàn)在：安全保障體制不完善。公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸加密技術(shù)面向所有業(yè)務(wù)，其寬松的驗(yàn)證規(guī)則將允許攻擊者設(shè)立一個(gè)假的蜂窩基站，并監(jiān)聽(tīng)過(guò)往用戶的信息傳送。同時(shí)無(wú)線公網(wǎng)的基站建設(shè)在民用建筑上，傳輸、供電、防盜、防雷等抗毀性措施相對(duì)較差，導(dǎo)致設(shè)備故障率高，影響業(yè)務(wù)通信。

2.4主站與變電站的通信

配電網(wǎng)的功能決定了其頒布范圍十分廣泛，在通信有很大的困難，尤其是主站與各變電站之間，幾公里甚至幾十公里的距離使光纖的布設(shè)成為實(shí)施的難點(diǎn)。而實(shí)際上，城市在建設(shè)過(guò)程中往往已經(jīng)布置了大量的光纖，并且具有充分的帶寬余量，這將成為主站與變電站之間超長(zhǎng)距離通信的物理媒介。一般來(lái)說(shuō)，只要城市SDH骨干傳輸網(wǎng)的性能指標(biāo)符合配電網(wǎng)的實(shí)際需求，就可以直接采用城市現(xiàn)有光纖作為骨干網(wǎng)。但城市的發(fā)展速度是驚人的，在未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)，當(dāng)前的光纖資源可能會(huì)用盡，因此有必要重新增加一個(gè)骨干傳輸網(wǎng)。對(duì)于配電網(wǎng)的骨干傳輸網(wǎng)而言，光線路終端與路由器是由網(wǎng)串口連接的，這意味著其傳輸距離不能太遠(yuǎn)，實(shí)際上這也是符合絕大部分現(xiàn)場(chǎng)情況的。但路由器與核心交換機(jī)之間不是網(wǎng)線，而是光纖，由于光纖的傳輸損耗很低，因此其傳輸距離是足夠長(zhǎng)的。光纖的應(yīng)用使得主站通信的長(zhǎng)距離通信問(wèn)題得到了很好的解決，也是EPON技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

2.5電力線載波通信

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高，促使我國(guó)的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)向著更高的水平發(fā)展。近年來(lái)，基于光纖通信技術(shù)基礎(chǔ)之上的電力載波通信技術(shù)受到了廣泛關(guān)注，成為了通信技術(shù)研究的熱點(diǎn)。但電力載波通信技術(shù)自身具有的時(shí)變性、頻率傳輸固定性，導(dǎo)致其在具體的配網(wǎng)應(yīng)用中存在很多未解決的問(wèn)題。而所謂的電力載波通信技術(shù)是利用專業(yè)調(diào)制解調(diào)器對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，然后將信號(hào)作用于電力線上進(jìn)行傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g(shù)。20世紀(jì)20年代，電力載波通信技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于10kV配電網(wǎng)絡(luò)線路的信息傳輸中，在中、高壓配電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音傳輸和控制指令傳輸，并建立了相應(yīng)的國(guó)際運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于低壓配電網(wǎng)而言。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)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(duì)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(lái)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(duì)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(guò)不斷加強(qiáng)實(shí)際運(yùn)行中的安全防范能力，來(lái)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。

參考文獻(xiàn)

[1]朱澤賢，陳偉，范菁，單澤，王渤茹.面向智能電網(wǎng)中的主動(dòng)配電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展綜述[J/OL].云南民族大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019（04）：389-397.