摘要：配电自动化通信系统的规范建设对于中压电网智能化发展具有深刻影响。实践过程中，电力工作人员只有充分认识到中压配电网系统的结构特征，并在其应用需求考虑的基础上，进行核心层、接入层和终端层的系统配置。才能确保中压电力线路配电自动化通信
关键词：中压电力线；配电自动化；通信系统；研究
1中压配电网系统结构及特征
1.1中压配电自动化通信系统的结构布局
中压配电自动化系统应用中，主站系统层、子站系统层和终端系统层是其功能分区的三个基本层级（见图 1）。一般情况下，主站系统层位于配电网控制区域的调度中心；而子站系统层是电力通信数据汇聚的主要通道，其能将终端设备上传的数据进行汇总，并及时的传输给主站服务器，并由服务器进行数据存储、分析和控制。终端系统层应用中，将分散的终端设备连接到统一的通信子站是其建设应用的主要目的。当终端设备连接汇集后，子站系统会在光纤通信、载波通信和无线通信技术的应用下，确保数据向主站的传输，进而促进中压配电网通信的实现。
1.2中压配电自动化通信系统的应用特征
图1 中压配电自动化通信系统
智能化电网建设中，确保通信网络的高效、可靠是中压电力线自动化控制实现的基础。具体而言，通过规范化的通信网络应用，配电线系统装设的监控终端会被系统连接，并在逐层上传中，将数据信号传输给配电网主站，然后在主站协议控制下，实现了电力通信的自动化、智能化和高效化。从实现过程来看，中压配电自动化通信系统的应用具有以下特征：其一，中压配电线是接入电力用户的关键部分，在配电自动化通信系统应用中，开闭所、柱上开关及环网柜等都是其主要的支撑设备，并且每一个通信终端设备都具备一定的通信能力，这就使得中压配电线通信系统的应用包含了众多通信节点。其二，辐射状是配电线系统布局的主要形式，其使得监控终端设备的深入到每个电力用户，因此电力通信的节点具有分散性。其三，中压输电线应用中，送电的距离一般保持在几公里以内，其也对自动通信系统的应用造成影响，使得通信节点的距离普遍较短。其四，通信容量大、实现方式多是中压配电自动化通信系统应用的重要特征。
2中压配电自动化通信系统的应用需求
2.1自动化通信系统基础需要
现阶段，人们对于电力资源的需求不断增加，其也使得供电要求不断严格。就中压电力线自动化通信系统而言，其在业务模型开展中必须满足以下基本要求：其一，自动化通信系统的建立必须具备一定的先进性、实时性和安全性。即建设电力线通信自动化控制系统的根本目的在于实现电力工程的可持续发展，因此，在确保通信网络独立的基础上，应对主站及子站之间的传输效率进行规范。其二，冗余方式连线是通信网络可靠性提升的重要方式。电力工程人员应在确保通信系统故障线路自动切换的同时，对电力通信技术进行系统规范，确保整个通信过程的开放、灵活。其三，电力线通信系统需要进行大量的数据传输控制，因此，针对状态量、控制信息、测量信息和其它信息，自动化通信系统应能进行通信业务种类的划分，并在设备兼容和设备易维护控制下，实现系统应用质量的有效提升。
2.2自动化通信系统带宽需要
带宽控制是中压电力线自动化通信系统控制的关键内容。当前环境下，电力通信系统数据传输不仅具有较大的规格容量，而且质量要求明显较高。此时，只有在单个智能终端设备、通信子站和通信主站控制的基础上，实现带宽需要的满足，才能有效的推动配电通信系统的自动化、智能化发展。遥信、遥测和遥控是单个智能终端设备自动化控制的三个重要环。应用实践中，为确保单个智能终端设备控制的合理，实现电力通信系统高效运行，应对遥信、遥测和遥控的通信时间间隔、开关遥信信息和信息字节进行严格管理，确保其满足以下控制指标（见表 1）。通信子站应用中，较多的通信节点对数据传输过程造成较大阻碍，因此应确保一个通信子站即为一个完整的变电站。而在通信主站控制中，其汇集了所有的子站信息。因此主站实时业务的开展需要进行通信流量的峰值考虑，确保通信带宽大于通信流量的峰值，实现中压电力线系统通信数控传输、分析控制的规范合理。
表1 自动化通信系统
2.3自动化通信系统可靠性需要
自动化通信系统可靠性需要分为两种形态，即当前业务可靠性需要和智能配网业务可靠性需要。就当前业务可靠性控制而言，遥信业务与遥测业务的通信延长需控制在 2s 以内，而遥控业务的通信延迟需小于 1s；而在可靠性指标控制中，遥信、遥测、压控的通信数据可靠性需分别大于 99.95%、99% 和 99.99%，唯有如此，才能确保当前业务开展的高效、可靠。智能配电网业务开展中，保护类、控制类、检测类、视频类和营销类是其基本的控制类型，电力工程人员应对其通信延长进行系统规范，从而实现通信可靠性的有效保证。
3中压电力线配电自动化通信系统的配置方案
3.1自动化通信系统核心层配置
现阶段，MSTP 组网是中压电力线配电自动化通信系统核心网络建设的基本形态。该组网配置应用中，光纤通信覆盖的应用极为关键，为确保光纤通信网络利用率的提升，通信系统核心层需在变电站通信光缆的支撑下，与通信主站和子站进行系统连接。需要注意的是，为确保核心层系统应用的稳定，电力工程人员还应对自动化通信的实现进行保护方案设计，现阶段，MSP1+1和SCNP是核心层通信保护实现的两种有效途径。其中，MSP1+1 核心层保护由工作和保护两条路径实现，确保了核心层通信路径的冗余，实现了通信流量的分插复用。而在 SCNP 保护方案应用中，首端桥接、末端倒换是其基本的保护形态（见图 2）。建设人员只有确保核心层时刻选择传输信号较好的路径进行传输，才能实现自动化通信系统整体应用的可靠与稳定。
图2 自动化通信系统 SCNP 保护原理示意图
3.2 自动化通信系统接入层配置
接入层通信方案布置过程中，无线专网是其信息传输实现的基本支撑。在其应用下，众多的终端设备会被接入到配电自动化控制系统中，避免了基础建设投资陈本的增加。一般情况下，为确保接入层自动化通信系统配置的合理，电力工程人员需进行无线信号发生器的架设，从而实现通信区域电力无线专网的有效覆盖。与有线通信相比，这种无线专网架设的方式更加灵活、方便，确保了中压电力线自动化系统需求的满足。接入层组网配置中，通信业务不同，其实际的安全分区也会存在差异。通常情况下，接入层的业务基于 SDH 物理层进行上传，并由 VPN 逻辑通多对其进行具体划分。自动化通信系统接入层保护过程中，无线专网通信是其主要的应用形式，因此，在业务数据物理层传输过程中，就必须对无线网络和光纤网络进行VPN 网格的划分。现阶段，基于IP 通信和 MAC 地址是无线专网安全分区划分的两种基本途径。自动化通信系统接入层保护中，电力建设人员只有对实际的无线专网的实际配置内容进行规范，并在其数据业务类型考虑的基础上，系统选择划分途径，才能确保接入层保护的规范合理，进而实现电力通信业务开展需求的有效满足。
4结语
现代配电网系统建设中，中压电力线的应用范围不断扩大，要提升其控制应用质量，就必须实现中压配电网系统的智能化。中压电力线配电智能化发展中，通信自动化控制是其建设的前提。然而受配电网覆盖面广、配电系统结构复杂等因素的影响，我国中压电力线配电自动化通信系统建设尚存在诸多问题，这对智能电网系统的建设造成严重阻碍。对此，本文对中压电力线的配电自动化通信系统进行方案设计。
参考文献：
[1]蔡连斌.电力工程输配电及用电工程自动化运行[J].中国战略新兴产业，2017（48）：92.
[2]易梦雄.电力自动控制在低压配电系统中的运用[J].重庆电力高等专科学校学报，2017，22（06）：33-35.
[3]颜大棣.配网自动化建设与配电运行管理的相关性分析[J].科技风，2017（26）：162.
[4]尹元亚.浅谈电力配电自动化与配电管理[J].科学技术创新，2017（36）：44-45.
论文作者:金定辉
论文发表刊物:《电力设备》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/14
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