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摘要：电力通信系统在配网自动化系统中的作用就像路一样，采用目前较为先进 EPON 通信技术，为配网自动化系统提供可靠、高带宽、投资经济的通信通道，从而实现配电自动化，达到为广大电力用户不间断提供优质电力供应服务的宗旨。本文进一步分析了电力通信在配网自动化的应用，以供同仁参考借鉴。
关键词：电力通信；配网自动化；应用
一、配网自动化通信系统结构
配网自动化系统的结构一般分为三层，即主站系统层、通信系统层、终端系统层。通常在市局调度中心设立一个自动化系统主站，通过电力通信网络或无线公网将配网采集终端的数据统一送到自动化系统主站集中处理。典型的配网自动化系统结构如下图：
二、配网通信系统常见通信方式
（1）电力载波
（PLC）配电载波通信集功率通道和通信通道、能量流与信息流于一体，可以利用现有的配电线路传输到电网所关注的任何测控点，不需另外铺设专用通信线路，降低了通信系统的建设成本。基于网络的配电载波支持自由拓扑，具有极大的灵活性，实时性能强，建设成本低。但技术缺点突出，电力载波信号在传输时，在各结点处，必然产生程度不同的信号反射和衰减。这使得任一点上的信号强度总是多个信号叠加后的矢量和，它随结线方式、运行方式和气候变化而变化，为正确接收信息带来了困难。
当配电线结构发生改变 （如分支数量多少、线路长短或开关数目变化）时，就会出现收不到信号的现象，而且调整较困难。当一段线路因故障或其他原因出现电力供应中断的情况下，电力载波通信也会中断，即在这种情况下进行合闸控制出现困难。电力线上如果有相近频率使用时，则会产生频率干扰。
（2）工业级以太网交换机
工业以太网交换机在电力通信网络中有着较为良好的应用基础，具备高带宽、环网保护、工业化标准设计、IP 化趋势等电力配电网通信所要求的优点。但交换机环型组网形式对配电通信网中光纤走向、光纤资源要求较高，在满足对于“点到多点”、组网结构、扩容经济性、抗多点失效性等要求时显得捉襟见肘，并且组网成本较高。
（3）RS232/485光猫
“光猫”设备组网可以将以RS232/485为通信接口的大量配电自动化终端设备通过光纤按照总线方式进行串接。组网简单、成本低廉、配置灵活，但这种组网模式缺点也十分明显：首先它无法实现和子站设备间的统一网管；与子站之间增加协议转换设备势必会增加潜在故障点；更重要得是它的通信速率低，不适合大规模组网结构，只适合小规模部署；并且使用此类设备组网方式不具备抗多点失效性；同时 RS232/485 总线线缆和电力线缆同路径铺设，易产生感应电流，抗电磁干扰能力差。
（4） SDH/MSTP
SDH/MSTP 通信业务层次明晰，保护机制丰富，而且可以实现统一网管。配网拓扑结构复杂，往往没有成环条件，使用此种设备，投资成本巨大，在配电网终端层面造成带宽的浪费。而且 SDH/MSTP设备一般要求安置在供电可靠、环境良好的机房环境，不适宜工作在配电网恶劣的环境。
（5）23OMHZ 数传电台
数传电台的无线通信技术相对落后，中心点与分支点采用轮询方式查询数据，轮询周期与电台数量有密切关系，面对电力配电自动化成千上万台配变自动化终端显然力不从心，而且它受制于频率限制，扩容非常困难，只能限定于小范围的通信模式，同时易受环境干扰。
（6）GPRS 技术
电力配网中使用 GPRS 组网，好处就是配电网通信以“外包”的形式建设，节省维护运行费用。但是 GPRS 所提供的带宽较低，在实际运用中“双向通信能力”较差，不满足主站下发遥控、遥调信号的可靠性和实时性要求。在使用环境中容易受到电力高压变电线路的干扰，布放数据采集点时，要考虑无线信号的强弱，当需要进行室内覆盖等网络优化建设时，需要与运营商协商，受制于运营商。同时根据专网专用的原则，不适合将通行网络整体外包，增加不安全的因素。
三、配网自动化通信系统需求分析
（1）先进性：采用科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念，使电力通信网络能可持续发展。根据现网问题及故障情况分析得出最优化、适合电力通信网发展的方案。
（2）安全性：安全是网络运行的基础，网络系统本身要有较高的安全性，关键设备和模块应该有冗余备份。
（3）实时性和可靠性：正常运行时配网主站会定期召唤各配网终端的数据；而在发生电网故障时，主站和子站已经配网终端之间需要交换大量故障数据。因此，通信系统的带宽和速率不仅要能满足系统日常通信的要求，还要能在系统故障时快速及时地传送大量数据。此外网络设计应采用冗余连接，保证重要设备和线路在故障发生时能自动切换。系统结构设计、设备选型、系统建设、网络管理需要充分考虑网络整体可靠性、可用性以及可维护性，确保网络是一个不间断的运行系统。
（4）可扩展性和开放性：由于智能配网的发展前景很广，网络设计不但要保证目前业务的要求，也要考虑今后网络的发展，满足当前以及今后相当一段时间内的业务需求，便于向新技术的升级和衔接，同时又需要保护原有的投资。
四、电力通信技术以及配网自动化的建设规划
在进行通信技术的系统规划和配网自动化建设的规划时，一定要选择一套具有实用性的、根基稳定的、并且具有可持续发展性的结构体系，这对于整体的规划、工作流程来说都是最为重要的。下面简单介绍主站模式建设和通信模式建设时的一些规划问题。
（１）主站模式的建设。
配网的自动化中主站的作用是对配网在实际运行中产生的各种信息进行收集，在采集终端里，所采集来的数据可以进行统一，然后分别发送到配网自动化主站系统的数据中。主站下面会有一些下属分支，每一个局部的客户端都可以在本机所管辖的范围之内对主站里的信息进行使用或访问。这样，就能够使配电网的局部处于主站的监控中，这对于整个配网的控制和管理、维护和使用都很有帮助。
（２）通信模式的建设。通信系统的水平和质量对于配网自动化来说至关重要，配网在通信过程中具有点多面广的特点，而且通信的质量很容易受到通信外部环境的干扰，所以就目前的技术来说，想要满足配网自动化的通信所有要求，是不太可能的。所以在进行配网自动化建设时，都是采用好几种通信方法综合的方式来完成的。多种通信方法可以有效地将通信数据进行分类分析，比如电力线载波的方式或者使用光纤或者架空明线等，只有这样才会保证建设质量。
结束语
电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统,调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。优质可靠的通信手段是电网安全稳定发电和供电的基础,而电力通信的物理结构和服务对象决定了电力通信与电网密不可分。
参考文献
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[3]贾董鹏. 配网自动化通信系统的研究与设计,[D]，华南理工大学.2009 .
论文作者:王秋艳 朱瑞
论文发表刊物:《电力设备》2016年第4期
论文发表时间:2016/6/3
标签：通信论文; 电力论文; 主站论文; 终端论文; 载波论文; 自动化系统论文; 通信系统论文; 《电力设备》2016年第4期论文;