配电自动化及通讯系统建设方案研究与应用论文_梁永欣,高佳琦,王艳丰, 宰红斌,陈冬雪,范艳芳

配电自动化及通讯系统建设方案研究与应用论文_梁永欣,高佳琦,王艳丰, 宰红斌,陈冬雪,范艳芳

国网晋城供电公司 山西晋城 048000

摘要:随着社会的发展,我国的电力工程的发展也突飞猛进。配电自动化系统主要是和用户相连接的,主要是为用户分配电能的中间部分。配电网的作用是保障供电的质量,为用户提供较好的用电服务,可以让企业产生更多的经济效益。配电自动化系统尤其是在城市的配电网中,应用较为广泛,因为城市用电中的电量负荷较大。但是配电自动化系统也有一些缺点,例如对实施的技术要求高,并且实施的难度大,建设时间较长的缺点。我国的发电和输送电的发展较快,但是我国配电自动化系统的建设较慢,相对来说和我国的发电输电的发展不成正比。配电系统的落后就导致了我国供电质量较差的问题。那么建设配电自动化系统就成了解决供电质量问题最重要的环节。因我国的经济快速发展,导致用电量增加,传统的配电方法已经变得力不从心。配电自动化系统主要是靠计算机技术、通信技术和自动化技术,这三种技术集于配电自动化系统一身,可以大大的解决目前电力系统存在的问题,保障人们的供电质量。通信技术是配电自动化系统建设中最关键一部分,没有通信技术的支持就没有高校稳定的通信网络,那么在这个配电中就无法实现自动化的功能。因为配电的自动化需要获取指令、状态等,这些都需要在通信技术的支持下才能完成。

关键词:配电自动化;通讯系统建设方案;研究与应用

引言

电力通信网的建设关系着电力系统的安全稳定运行,它同电力系统的继电保护及安全稳定控制系统、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。随着电力市场的信息化、商业化发展,电力通讯网同时是电网自动化配电、电力市场信息化运营和电力企业现代化管理的基础。但随着电力通讯系统的智能化和网络化建设,电力通讯系统比传统系统更加开放,远程接入也更加简单,带来了安全隐患,例如网络病毒、恶意的数据更改等,所以电力企业要重视当前智能电网下的电力系统通讯安全,保障电网安全稳定运行。

1配电自动化通信技术的内容

通信网络技术的使用在我们的日常生活中无处不在。也是配电自动化系统中的重要组成部分。智能电网的数据来源全靠通信网络技术的支持。我们要获取电网运行的数据就必须通过通信技术。在利用通信技术进行配电网的自动化的同时,我们还能对所传输的数据和资源尽心监控,这就大大的提高了配电系统的可视化程度,减少了我们在配电监控中的盲点,这样也就提高了配电的效率。通信网络的稳定是影响配电质量最关键的原因。只有稳定可靠的通信网络才能实现配电自动化系统的功能。配电自动化通过通信网络进行的传输方式主要有光纤通信、有线电缆和公众通信网等。在我们进行组网设备时,应该注意根据实际情况来定,每个地区的环境和经济条件是不一样的,而组网的终端设备较多,所以应该根据不同的情况来使用不同的设备,千万不能盲目操作。配电系统的通信网络分为三种通信节点,包括通信的主战、通信汇聚的设备和通信终端。每一个节点都有和配电网相对应的业务关系,都有不同的作用。在配电自动化系统中我们会根据通信网络的节点对配电网通信进行分类,一般情况下会分成两类,主要是主干层和接入层两种网络结构,这两种层都有自己的作用,主干层主要是负责主站和汇电设备的通信,接入层主要是负责终端和汇电设备的通信。各自分工不同,相互协作完成电网的自动化。

2总体目标架构

2.1配电主站到变电站通信层

本期配电自动化建设涉及已建变电站。本次将在上述涉及的站点信息通过变电站内原有SDH设备,汇聚到信通主机房的2台核心SDH上,并通过三层交换机转发到系统主站。

2.2变电站到配电终端通信层

本期工程变电站至配电终端的通信网建设优先选择实时可靠性高、扩展性好的EPON光纤专网技术实现重要站点的“三遥“通信。

2.3配电主站至变电站通信网络建设

通信系统是支撑统一坚强智能电网建设的公共平台和重要手段,贯穿发电、输电、变电、配电、用电、调度六个环节。坚强智能电网的建设对通信信息系统提出了更高的需求,地市光纤骨干传输网作为配电通信网骨干层,不仅需要满足配电系统通信的要求,还要满足智能电网各环节通信业务的需求,特别是快速增长的IP业务的需求,因此要求在传输体制、通信容量、安全性、可靠性、实时性等方面有较大的转变和提升。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过上述设备构建从配电主站到各变电站的虚拟专用IP网络,每个变电站到主站设计带宽不小于10M,专门用于传送配电自动化信息。网络架构如图1所示。变电站至配电终端选择以光纤通信EPON技术为主、无线公网GPRS作为必要补充的通信技术。采用EPON通信技术时:ONU终端设备选用双PON口设备实现全保护自愈;ONU设备采用工业级设备,满足较恶劣的现场运行环境;ONU设备配置在环网柜、柱上开关上,实现相关设备信息上传至变电站。OLT设备配置在变电站内,实现变电站信息汇集上传至主站。

3通信设备选型

3.1OLT设备选型

3.1.1电信级高可靠性

OLT所有主件(引擎板,业务板,电源,风扇)支持热插拔;双主控模块冗余备份;交换网冗余;双电源模块冗余备份;风扇冗余;无源背板设计,确保系统的稳定可靠运行。

3.1.2丰富的业务、端口类型

OLT设备应支持丰富的2/3层协议。支持EPON、百兆、千兆、万兆等各种类型的以太网接口;提供4PON口、8PON口、16PON口同时带8GE上行单板的接口密度;提供多种组合接口板,全面满足客户需求。

3.1.3大容量、高密度端口

最大支持768Gbps交换容量;最大支持128KMAC地址表项;整机最大支持96个EPON端口;每条EPON线路可以支持1.25Gbps的对称带宽,最大分光比1∶64。分布式的体系架构和硬件AISC处理保证IPv4/IPv6业务线速转发,不存在集中式处理的瓶颈,满足网络业务不断发展的需求。

3.2ONU设备选型

3.2.1选型原则

符合IEEE802.3ahEPON标准和IEEE802.3ah1000Base-PX20传输规格,且支持良好的互通性。支持双上行PON接口,提供双路EPON光纤的相互备份。具有各种类型终端接口。支持4个百兆以太网接口和2路RS485接口,每路支持带32个RS485终端。支持SmartLink智能链路特性,双PON倒换速度最快可达50ms。提供多种电源输入接口,支持220VAC和12/24VDC电源随意选择输入。支持双向FEC(ForwardErrorCorrection,前向纠错)功能,延长传输距离。支持光功率测量功能,支持光模块接收和发送光功率测量和显示。支持强大的QoS(QualityofService)能力。具备良好的安全保证机制和维护管理功能。支持各种电力规约,透传转发所有报文。11英寸标准机箱设计,方便机架和壁挂安装。采用静音无风扇设计,具备高可靠性和低功耗节能环保能力。高度集中的运营维护:ET824用户端口支持网管管理,支持自我故障检测并复位功能,并且在掉电、重启后原有配置能够迅速恢复,同时也支持远程批量软件升级,支持升级失败自动回退功能,进一步提高了网络管理员的工作效率,减少网络的运营成本。

3.2.2本工程选型

ONU设备的设置应综合考虑供电电源情况、配电终端分布等情况,原则上ONU设置在配电终端附近(有条件的情况下与配电终端共箱体)。本次设计考虑与配电终端共箱。每个具备光缆敷设条件的“三遥”或“两遥”点的自动化配电终端原则上配置ONU1台。ONU设备及其光配线附件一同组成光交箱,与配电自动化终端一同组屏安装。综合考虑本工程ONU设备供电电源拟采用直流方式供电,由配网二次设备进行24V整流供电。

结语

电力配网的自动化通讯网络虽然显著提升了电力系统的智能化、信息化、网络化程度,但也由于其网络化特征,引发了网络安全问题,造成整个智能电力系统的安全威胁。面对通讯网络中的安全威胁,需要电力企业提升各类安全技术,并减少人为因素影响,切实保障电力通讯网络安全。

参考文献

[1]曾庆跃.电力系统配网自动化技术应用分析[J].通讯世界,2017(22).

[2]弓明超.电力系统中配网自动化技术探讨[J].科技风,2018(20).

论文作者:梁永欣,高佳琦,王艳丰, 宰红斌,陈冬雪,范艳芳

论文发表刊物:《中国电业》2019年第10期

论文发表时间:2019/9/11

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