关于配网自动化通信技术的研究论文_雷歌琳

关于配网自动化通信技术的研究论文_雷歌琳

(广东电网有限公司汕头供电局 广东省汕头市 515000)

摘要:通信是配网自动化系统的重要组成部分,是配网控制中心实现对远方终端的数据信息传输、采集和进行控制的必要手段,对配网自动化系统的构成和功能的实现起着十分重要的作用。配网自动化可以选择多种通信技术:光纤通信、电力线载波通信、无线通信,等等。由于配网自动化通信的特点及要求,决定了在通信系统中不可能采用单一的通信技术,而且不同的通信技术的选择与方案设计对通信系统的实时性、可靠性及有效性影响很大,其建设和运行维护费用也有很大差别。

关键词:配网;自动化;通信技术

1导言

现代电网必须处于高效、稳定、安全、可靠以及环保等状态,才能满足用户和电力系统的需求,因此智能电网是当今社会发展的需要,是今后电力系统发展的方向。通信网络作为支撑智能电网建设的基础,在电力系统骨干网络区域基本建成了覆盖110kv及以上电压等级厂站,及各级调度管理机构的光纤通信网络。信息传输实现了光纤化、数字化和网络化。但在配电区域,由于点多面广,只在局部区域内,试点配网、自动化及通信网络建设,难于全面推广。配电区域通信系统一直以来缺乏规划和重点建设,这成为了智能电网建设的瓶颈,制约了配电智能化建设。由于通信技术的进步和发展,为配网智能化建设提供了条件。其中无源光网络技术成熟,新一代宽带无线技术WiMAX已成规模应用,电力线载波采用与正交频分复用技术,能够提高传输带宽和可靠性。

2概述

配网自动化指的是通过当前电子技术、通讯技术、网络技术以及计算机技术,展现出配电系统正常运转以及事故状况下的保护、监督、控制以及配电管理的现代化。随着经济的不断发展,使得我国的电力事业获得了迅猛的发展,取得了较大的成功,也给我国的经济发展乃至社会的稳步提高给予了较大的贡献,使得人们对于供电的可靠性提出了更高层次的标准。

配电网自动化的中枢系统——配网通信系统自然界的生物质能、化学能、势能等经过人类的工业化工序转化为电能。但是千家万户所使用的电能并不能就这样简单轻易地“摆上餐桌”,这一过程的实现有赖于传输配电网。配电网经由各级变电站,再经由配电室为家家户户供电。配电自动化系统的建设包括五个阶段。从配电自动化建设上来看,配网通信系统的建设是至关重要的一个环节。配网通信系统承担着信息指令的下达反馈、电网数据的实时采集等艰巨的任务,而一个可靠、有效的配网通信系统源自于科学、优秀的设计。因此配电通信系统毋庸置疑起着配电网自动化中枢神经的作用。

3配网自动化研究现状

我国配网自动化的研究始于20世纪90年代,相比于西方发达国家,我们的研究滞后了20年。由于我国的电力电工行业一直保留着“重发电、轻供电、无视用电”的传统思想,使我国的配电网网络建设长期处于低端发展阶段,且缺乏整体规划。根据调查显示,现阶段国内外并没有一种通信技术可以很好地满足配网自动化的需要。我国的配网自动化系统中的通信系统构成是由多种通信技术冗杂而成的。在正常工作中,需要根据实际需求来选择适应的通信技术。在日本的配网自动化通信系统中,并不会使用无线电技术,原因是无线电频段大多都被电台所占用剩余的频段,并不能达到规定的供电效率。我国最为普遍的是光纤及通讯电缆等,而在欧美等国家,多应用无线通讯网络与有线通信网络相结合的形式。在我国的配网自动化通信系统中,主要传输方式是光纤传输方式,选用光纤环网和光纤以太网作为接入网。随着通信技术的不断发展,会有越来越多的新型通信技术被应用在配网自动化中,类似于调频电台、电话线这样通信速率低下和可靠性不足的通信技术的应用会越来越少。

4配网自动化对通信技术的要求

4.1可靠性

配网的通信设备大多数裸露于室外,要具备抵抗风、雨、雷、电、冰雹、雪等十分恶劣的天气,并且还要经受住长时间日晒的问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通信技术要抵抗强电磁干扰以及雷电天气,在遇到停电或者电网出现问题时,要能够通过本身的电力确保通信的时间,这也属于一个非常主要的要求之一,并且通信设施大多数会安置在杆塔上端,要考量到安装以及维修是否便利的问题。

4.2质量性

高可靠性的保护传输通信,保障了几点保护设备的正确运转以及迅速切除,有利于提升继电保护动作的性能,提升电力系统的稳定性。

4.3经济性

通信系统的建设经费同先进性相互矛盾,要选择先进性以及建设经费的最佳结合,令性价比呈现出最高的状态。

4.4开放性与扩充性

因为配网系统具有不同厂家设施以及不同通信方式与协议,创建配电通信主网时必须选取开放性能良好的通信技术,并且配电设施要逐年增加,通信技术的寻址方式必须要灵活有效,并且要有充沛的容量。为了保护投资,要选择能够平滑升级的通信技术。

4.5双向通信能力以及传输速率

要确保配电自动化系统在功能方面可以进行双向通信,也要实现通信的实时性要求。并且,对于设计通信方式时,要预留出充分的带宽,用来实现以后系统扩建的需求。

5通用配网通信技术通信方式

5.1有线配网通信

(1)以太网交换机。以太网指的是通过美国三家公司通过联合研发的基带局域网规范,属于当前最常用的一类通信协议准则。源于此类工业级以太网交换机的先天优越性较为突出,数字化IP通信和高宽带成为了优点。可是高额的组网价格以及适配价格约束了在配电范围的发挥。

(2)PLC电力载波配电技术。PLC作为配电载波通信集能量流以及信息流为一体的,通过当前配电网络为准则,体现测控点的全程监控。载波通信并不用另外的成本设置通信线路,加大程度节约了工程建设费用。可是低成本也存在着相应的隐患。技术自身限制较多,在节点处的信号反射衰减非常严重,有效信息被很多因素所影响而导致质量欠佳,较难接收。并且,由于被自然界不可抗力的影响,真正的配电线时常会出现一些结构上的改变。这种微弱的改变严重制约了载波配电通信,还会产生无信号接收的状况。假如其他电力线出现相类似的频率,就会出现同频相互影响的问题。

(3)SDH/MSTP。SDH/MSTP通信具有非常明确的层次,确保机制丰富,能够体现从上自下的集中式管理。可是SDH/MSTP的终端带宽使用率有限,如果在环境良好、供电可靠的环境下则会表现良好,可是如果条件相反表现的则会差强人意。

(4)RS232/485光猫。通过RS232/485作为借口的配电自动化设施,通过光猫的设备在组网下通过总线式进行串联。并且,除此之外的通信线路铺设容易和当前电力线路造成影响,稳定性以及可靠性无法令人满意。

5.2无线配网通信

(1)GPRS技术。电力技术通过外包的方式运用GPRS技术进行配网。GPRS供应了理论方面的双向通信能力并且维护的成本较低。可是在现实生活中,GPRS的双向通信能力差强人意,可靠性较差,延迟性较高,无法实现电力的实际需求。

(2)数传电台。数据电台技术传统且落后,对于非常多的配变自动化终端的实施转变,此技术没有办法供应实际可操作的处理办法。由于技术自身的不足,使得扩容非常困难,频谱狭窄令数据电台只可以在最小的范围里进行通信。

6结语

电力系统一直是我国经济发展和社会建设的“原动力”,我们应对电力行业的发展予以重视。在电力发展中,电力电网作为电力传输的主要方式,其重要性不言而喻,针对不同配网自动化选择不同的通信技术是现阶段电力行业发展的主要方向之一。

参考文献

[1]韩国政,徐丙垠,索南加.基于IEC61850的配网自动化通信技术研究[J].电力系统保护与控制,2013(02).

[2]苗新,张恺等.支撑智能电网的信息通信体系[J].电网技术,2009.

论文作者:雷歌琳

论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/13

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