谢波
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摘要：在现代配网自动化通信系统当中，通信技术是该系统设计与实现的关键技术，是系统信息传输的重要载体。只有具备先进高效的通信技术，具备性能良好、稳定可靠的通信系统，配网自动化通信系统整体性能才能得到有效提升。为满足人们对配网自动化通信系统提出的高要求，本文对EPON技术、GPRS技术两种通信技术进行了相关介绍，对两种通信技术在配网自动化通信系统中的并存可行性进行了深入探析，最后详细研究了基于多种通信技术并存的配网自动化通信系统的设计。
关键词：EPON技术；GPRS技术；并存；配网自动化通信系统
1引言
与国外英美法日等发达国家早在上世纪90年代就已经基本实现全国的配网自动化不同，我国配网自动化系统的建设直到1995年以前都处于空白阶段.通过引进国外的先进技术和经验，经过近20年的发展，我国的配网自动化系统建设取得了长足的进步，但是在配电网自动化的建设过程中，仍然存在着许多问题.而通信系统作为配网自动化系统中的重要组成部分，通信技术的发展直接制约着配电系统的发展，一直是配电网发展的“瓶颈”所在.本文通过采用以EPON为主，GPRS为辅的通信方式来设计多种通信方式并存的配网自动化通信系统来解决这些问题，该通信技术的选择也符合当前的发展趋势.
2各种通信技术在配网自动化通信系统中的可行性分析
对EPON、GPRS等通信技术是否在配网自动化通信系统中可行进行分析，有利于通信技术的更好利用，有利于多种通信技术并存配网自动化通信系统的不断完善。
2.1 EPON技术在配网自动化通信系统中的可行性
基于以太网的EPON通信技术具有高可靠性、高效性与可扩展性等特点。目前，我国已建成配电网大多以光纤通信为主，且35kv以上变电站基本上实现了光纤全覆盖。对于这种配电网，应用拥有数量较多、分布范围较广终端用户的EPON技术，不仅可以满足多种类型光纤通信需求，提高配网自动化通信系统的可扩展性与兼容性，而且光纤电缆铺设非常便利。
另外，EPON通信节点众多，分布广泛，数据量较小且通信距离短，一般情况下对于不同终端传输速率要求，其都能够通过提供的带宽和带宽分配来予以解决，因而可以实现信息的高效传输。同时，在EPON通信系统中，采用并联方式将光网络单元设备相互之间与终端相互之间及其两者之间连接起来，当某一设备或终端发生故障时，一方面可以降低故障对其他设备的不良影响，一方面可以保证其他设备正常稳定进行，这就大大提高了配网自动化通信系统运行的可靠性与稳定性。因此，在配网自动化通信系统中应用EPON技术，可以较好的满足现代配网自动化系统对通信技术提出的高要求。
2.2 GPRS技术在配网自动化通信系统中的可行性
作为网络技术与无线通信技术相结合下的产物，将GPRS技术应用到配网自动化通信系统当中可以在一定程度上减少电力系统成本的消耗。因为GPRS运营商能够为GPRS通信系统的正常运行提供一支高强专业水平的维护团队，这就大大减少了电力企业在系统运行维护方面对于人力、物力和财力的支出。
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3 多种通信方式并存的配网自动化通信系统
以中国移动南方基地的配网自动化系统通信系统的建设为例，介绍结合EPON和GPRS通信技术的多种通信方式共存的通信系统的建设.建成后基地的配网自动化水平将得到很大的提高，一个中、低压配电系统的电力状态综合实时监控平台将得以建立，保障基地安全、经济、可靠、高效的运行.
总体而言，通信系统的建设取决于配电网的整体规划，拓扑结构的复杂程度以及将要达到的预期自动化水平等，因地制宜，采用多种通信技术相配合的方式，以安全、可靠、高效、经济为目的来进行建设.具体而言，配网自动化通信系统的建设要求主要包括以下几个方面：①抗干扰能力强以及防雷，防过电压；②通信速率；③经济性；④建立备用通信通道和确保在停电或故障时能正常通信；⑤双向通信能力及其可扩展性.
3.1中国移动南方基地配网自动化系统总体解决方案
考虑到中国移动南方基地未来的整个规划和现有的实际情况，配网自动化系统采用三层结构模式进行设计.
第一层：主站―主要负责整个基地配电系统的监控和自动化管理.
第二层：子站―由于子站一般设置在变电站中，所以分别在基地一期、二期两个自建的110 kV变电站中设置两个子站，实现变电站10 kV出线的馈线自动化，并上传下达各种信息和指令.
第三层：终端―在中国移动南方基地中主要是负责对线路、馈线开关、开闭所、环网柜、高低压开关柜、配电室以及配电变压器等主要设备进行数据的采集和监控.包括各RTU、DTU、TTU和FTU.
因此，中国移动南方基地配电网自动化系统的组成图如图4所示.
3.2 EPON通信系统设计
中国移动南方基地配网自动化通信系统分为三层即主站层、子站层和终端层，其中主站到子站作为核心层采用环网结构，利用现有的专用SDH/MSTP光纤网络进行信息传输，而分支网采用EPON技术进行通信，其中各配电终端通过TCP/IP方式接入EPON.该基地的配电网络包括了单电源供电方式，两供一备方式，开闭所方式以及环网模式等，结构众多，但是EPON通信方式都能很好的适用其中，组网灵活，其系统结构图如图5所示.
3.3 GPRS通信系统设计
由于该基地作为中国移动的总部基地之一，本身无线网建设很完善，又因该基地的特殊性，除了采用APN方式的GPRS无线通信技术外，还可以采用DDN数字数据网络将配电主站的计算机与移动公司的路由器进行专线连接，无需经过互联网，进一步保障了其通信可靠性和安全性.接下来对GPRS通信系统的建设进行简单的介绍.
首先需要在配电主站，子站以及每台智能配电终端中加装GPRS模块，并安装移动SIM卡，这样终端检测到的数据先通过基地内部的GPRS无线网络传输到GGSN，经过处理后再传输到移动公司路由器，最后通过DDN专线传输给配电主站，进而实现配电网的自动化监控.中国移动南方基地的GPRS无线通信系统的结构如图6所示.
3.4配网通信综合网管系统的建设
多种通信方式并存的通信系统需要有一个结构化综合网管系统来实现对不同类型的通信设备、通信网络的监管。因而，在配电网自动化系统中建设一个能监控EPON与GPRS两种通信方式的综合网管系统就显得十分重要.该系统主要包括一体化采集平台，系统综合监视模块和通信资源模块。. 通过该通信系统，主站能很好地实现配网自动化的“三遥”功能，实时监视线路电流、电压、有功和无功功率、电能质量以及电气设备和系统的运行状况，实现电能的分项计量，建立能耗动态数据平台，还能实现故障或扰动录波、自动故障定位与隔离的功能.
4 总结
综上所述，作为国家智能电网建设的一个重要组成部分，配网自动化通信系统虽然目前在国内还没有建立起一个统一的标准，但通过本文对基于多种通信技术并存配网自动化通信系统的设计与分析，对EPON技术与GPRS技术的介绍可以知晓，多种通信技术并存的配网自动化通信系统的设计与开发将会成为未来配网自动化系统重点研究的方向与主要发展趋势。
参考文献
[1]杜浩东.配网自动化通信系统的研究[D].华南理工大学，2013.
[2]沈丽敏.配网自动化系统的多种通信方式研究[J].机电信息，2014，15：6-7.
论文作者:谢波
论文发表刊物:《防护工程》2018年第11期
论文发表时间:2018/10/16
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