摘要:随着我国经济的飞速发展,各个行业对于电力的需求也逐渐加大。与此同时,相关部门对于电力行业也提出了更高的要求,即要求电力部门要稳定、持续和高效的供电,保证生产、生活各个领域能够正常运行与发展。为了达到以上的要求,我们需要设计一套高效、完整的配电自动化系统。该系统是集先进技术于一身的综合配电体系,具体来说就是将通信、电子、网络和计算机技术结合在一起的集成系统,能够实现电网和用户及电网结构信息的传递和交流,其可以在电网正常运行和发生故障时起到自动保护、检测以及用配电的操作等功能。
关键词:配电自动化;通信系统;通信方式
1配电自动化中的几种通信方式
配电自动化系统一般由主站、现场设备、和通信部分组成,主站主要功能是负责整个系统的协同指挥作用,通过通信传输得到现场设备的数据和状态,与数据库的数据进行对比分析,得到正确结论,并通过通信设备对现场设备进行远程指挥。现场设备对各相关设备进行检测和数据的采集,将数据信息传输给主站,再得到主站的命令指挥。通信部分是通过介质对主站和现场设备进行数据和指令的传输。在配电自动化系统中各种测控功能都要通过通信来传递。通信系统用以完成信息传输,现在的通信系统大多以电磁波的方式进行发送信号,以空气为介质进行传播的,而信源的作用就是将所要传输的信息转变为电信号的方式。现在基本都向数字信号方面发展,由于数字信号具有抗干扰、可控性、保密性等特点,但是由于数字通信的系统设备比较复杂,还没有被广泛的应用在配电自动化设备中。随着社会的不断发展,通信手段也越来越多种多样。按照传统的分类方法,可分为有线方式和无线方式,无线电通信系统是利用无线电波在大气、空间、水或岩石、沙土等介质进行传输通信的。
2配电自动化对通信系统的要求
配电自动化系统的规模是很大的,涉及的各方面知识是很多的很广的,内部系统涉及的自动化装置多、终端数量多,分布广泛。所以,配电自动化系统需要一个有效、可靠地通信网,配电自动化对通信系统的要求,取决于配电网的规模和要求实现的具体希望水平,配电自动化要具备以下特点:通信的可靠性、通信技术的经济性、可行性和使用维护的方便性、配电通信的实时性、通信系统的可扩充性、双向通信能力。对于配电自动化系统来说,在不同的环境下,经过具体分析使用不同的方式来满足所需的通信。主干网络可采用性能好容量大的光纤构成环网,其它各支线由其它通信方式来连接,然后在传送到主控中心。这种通信方式是现在人们普遍应用的通信方式。
3主要配电自动化通信方式的特点
3.1光纤通信
光纤通信是当前普遍使用的一种通信方式,其传输速度较快,同时具有容量大、频带宽、抗干扰腐蚀能力强等优点。光纤通信的传输方式主要分为两种,即多模光纤和单模光纤,两者在传输速度、距离、以及价格方面有着很大的区别。单模光纤传输速度快、距离较远,而多模光纤较单模光纤来说,传输速度慢、距离较短,但是价格低廉,因此可针对不同地区的情况来选择不同的传输方式。由于光纤材料的主要组成部分的二氧化硅产量丰富,因此随着技术的日臻成熟,制造光纤的成本会不断降低,相信在今后的配电自动化系统中必会大量的使用光纤通信模式。
3.2租用电话线通信
当前电话网络在人们的生产、生活中广泛使用,其数据传输成本较低,同时效率较高。并且利用电话网络进行通信的步骤较简单,只需要在营业主机和数据的集中器上分别安置一个调制解调器就可以实现。但是当遇到特殊情况之时,为了完成高效的数据传输,可以选择专线通信的方式来解决,但是该方式的缺点为安置费较高,因此企业需慎重选择。
3.3配电线载波
配电线载波的方式也值得推荐,我们利用传输电力的线路来加载信号进行数据传输,能够极大程度上节省成本,无需再铺设新的通信线路。与其他通信方式相比,配电线载波的差异在于其进行数据传输的输电线路是电力企业内部的线路,因此在传输数据之时可节省巨大的成本,并且控制起来也相对方便,不必再通过电信部门进行调节。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虽然该方式具有如此多的优点,但是也具有较多的缺点,其在传输过程中受脉冲信号大、等幅振动等因素的干扰,使得数据传输并不容易。
3.4无线通信
无线通信具有投资较小、维护方便等特点,其是利用无限的公共频段进行数据传输的,在建筑较多的地区数据传输并不通畅,因此一般布置在中小型的城市中。采用这种通信方式并不需要重新铺设线路,因此投资较小,维护起来方便
4配电自动化系统中的通信系统设计
4.1整体要求
配电自动化通信系统的设计应与配网建设一同进行,满足整体要求,实现统筹规划、适度超前,综合考虑业务应用和通信技术的发展前景。为了实现配电自动化系统,在对电力系统的杆塔、排管、电缆沟道等现有通道资源进行建设和改造时,逐渐增加配网通信系统光纤覆盖率,根据配网通信系统规划发展要求合理布置光纤网络,将通信系统与配电网建设同步进行;在通信系统与配电网建设同步进行的过程中,要充分考虑供电环境、投资成本、地域、业务需求、建设周期等因素,合理地选择通信技术和组网方式,保证通信网络可靠性、安全性、可管理性和可扩展性;采用通信管理系统对各种设备、各种通信方式进行统一管理,提高通信系统管理的可靠性。
4.2组网方案
配电自动化系统主要是以配网出线变电站为中心,然后选择合理的通信方式,实现对终端的控制。配电自动化通信系统大多是在现有的骨干传输网建设的基础上进行建设,可以通过现有的四级骨干通信网设备的标准接口,实现信息的传输。目前我国已广泛采用光纤通信,光缆的布设是实现通信的关键。光缆布设过程应合理地利用现有的管线资源,实现站间的光纤多路由布放结构,兼顾终端站点的地貌情况,以及电气接线结构,提高布线的经济性。在一次电缆管道的建设,新建、改扩建线路时,应将光缆管路一同考虑,必要是可预留通信专用管孔。光缆的布设方式包括直埋、架空、沿沟(管、隧)道铺设,针对不同的布设方式,合理地选择光缆的类型。光分路器可以选择链形、星形等接入形式灵活组网,采用链形组网方式时,分光级数应低于八级,采用星形组网方式时,分光级数应低于三级。组网设计过程中,可以采用相交环、相切环等多种组网方式。在光纤无法覆盖的地方,可以采用光通信与载波技术结合的方案,载波将终端的信息收集起来传递给载波主站,然后再由光纤将信息从载波主站传递至主站。
4.3网络管理
采用综合网络管理对加强配电自动化通信系统的运维管理有这极其重要的作用,配电自动化通信系统采用多种通信技术体制,增加了管理的难度,因此需要采用综合网络管理方式。在设备网管的基础上,采用标准北向接口或协议,收集设备运行数据。通信系统采用省集中模式,服务器与数据库位于省级部署系统,市级部署采集系统,系统应满足实时运行情况统计、网络资源调配、信息监视、告警信息查询,同时还应配备GIS平台、配电自动化主站系统、生产管理系统等,以实现信息的交互。
4.4信息安防
配电通讯系统的安全防护对整个电网系统至关重要,安全防护主要解决无线通信和有线通信的安全接入、安全传输、身份认证、终端自身安全、统一监控与审计、访问控制、数据过滤等问题,加强安全基础设施,提高安全管理。配电通讯系统的安全防护应满足相关规定,并作出一定的细化和补充,相关的规定主要包括国家电网调[2011]168号、电监安全[2006]34号、《电力二次系统安全防护规定》电监会第5号令。
5结束语
。如今的人们离不开电,如果停电人们的正常生活生产就无法进行下去,所以保证人们的正常用电是很重要的。由于配电自动化系统功能多而复杂,所以单一的通信系统有时无法满足配电自动化系统的正常运行,采取综合通信系统的目的在于能够保证通信通道的正常使用,使配电自动化系统更加完善。
参考文献:
[1]黄永辉.郑州电网计费及线损在线监控系统[D].郑州:郑州大学,2010.
[2]苏剑.停电不再长久-配电自动化提高了可靠性[J].农村电气化,1997.
论文作者:王飞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
标签:通信论文; 方式论文; 通信系统论文; 光纤论文; 自动化系统论文; 载波论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第30期论文;