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摘要:随着技术的不断成熟,智能电网通信组网的发展是不容忽视的重要节点。配电通信网是智能电力系统中及其重要的组成部分,同时也是智能配电业务发展实现的强大支持系统。因此,研究智能配电网通信组网技术研究及应用具有重要的现实意义。本文从智能配电网通信的具体要求出发,着重探讨了智能配电网通信组网技术,以供参考。
关键词:智能配电网;无源光网络技术;电力线载波通信;无线专网技术
引言
配电网下的通信网络组成复杂多样,节点多工作环境混乱,引起了通信技术选择时出现的复杂性。配电网中涵盖了多种技术,例如无线宽带接入技术、载波通信技术、光纤通信技术、数据电台等等。通信技术被应用在不同环境中,而配电网通信技术则需要应用到以上多种通信技术,由于不同种类通信系统都存在自身的特性,因此更好的将不同通信技术进行综合运用才能达到智能配电网通信的要求。组网内部的通信技术研究对于智能电网的开发有着重要影响。
1智能配电网通信的具体要求
在智能配电网通信网络的建设环节,不仅需要满足上述业务需求,还必须满足一些具体的要求,保证配电通信网的安全、稳定、可靠运行。
1.1安全性
电力行业属于高危行业,其本身就存在着很大的安全风险,因此,在进行配网通信网的构建时,必须首先考虑安全性的要求。结合我国现行的相关规定和要求,在进行电力二次系统的建设过程中,需要做好安全防护工作,坚持网络专用、安全分区、纵向认证、横向隔离的基本原则。应该明确智能配电网中电力监控系统的辐射范围,将配网自动化、负荷控制、纵联保护等全部纳入其中,结合专用网络的生产控制大区,作为承载电力监控系统的平台,尽可能消除安全隐患。
1.2经济性
配网本身结构复杂,设备数量多,配电通信网的设计必须立足智能配网业务的具体需求和发展情况,将通信节点分为覆盖和保障两种不同的类型,选择针对性的通信方式,在充分满足业务需求的前提下,对通信的成本进行控制,提升智能配电网通信的经济性。
1.3高效性
智能电网中部分电力设备在运行过程中对于数据的实时性要求较高,以PMU为例,它能够对电流与电压情况进行实时监测,并将测量数据及时传送到控制中心,以便进行数据分析。这就对智能配电网通信体系的效率提出了较高要求。当电力设备出现故障时,为保障其快速进行反应,在连锁性问题产生前及时将故障切断,避免电网整体运行障碍产生,就要求控制中心将控制指令快速有效地传送至智能电力设备。
1.4稳定性
通信网络对重要数据信息的接发是保障智能电网运行稳定高效的前提条件。对于无线网络与电力载波通信网络而言,如何保障数据信息传输的稳定性可谓一项难题,这是由于外界因素对其通信信道干扰性较高导致的。要实现数据信息传输的稳定性,就要保障其无论处于何种情况下,都能够被平稳高效地输送到智能电力设备。
图1无源光网络(PON)技术原理
2智能配电网通信组网技术
2.1PON技术
无源光网络(PON)技术是由一点到多点的单纤双向光接入网络的结构,主要是由系统侧光线路终端、用户侧光网络单元以及光分配网络三部分所组成。其中,OLT是一个交换路由器,同时也是一个多业务平台,通常放置在中心机房当中,主要提供面向PON的光纤接口,主要包括了光纤到家、光纤到办公室、光纤到路边和光纤到大楼等几种类型。目前,PON产品主要包括了GPON和EPON两大类别,GPON能够提供非对称的高传输速率,并且可以同时实现对GEM帧和ATM帧的承载;而EPON则是将PON技术应用到物理层面之上,利用其拓扑结构来实现对太网的接入。
2.2无线专网技术
无线专网接入系统相对光纤网络具有组网灵活、施工简易等优势,无线专网相对无线公网具有传输资源可控、服务质量保障高等优势。近年来,随着智能配电网建设的持续推进,智能配电自动化建设需求增加,终端通信接入网建设规模不断扩大,仅靠光纤通信难以满足通信覆盖的要求,无线专网可与光纤通信互为补充、有机融合,形成光纤+无线专网的终端通信接入网主流建设模式,为智能配用电业务的发展持续提供坚实的支撑和保障。电力无线专网只接入电力业务,相对于无线公网接入存在有线、无线等多方面入侵方式,无线专网只存在无线空口入侵威胁,同时可根据电力业务特殊安全需求在核心网、基站、终端等多个层面进行安全加固,全面提升无线通信安全性。当前无线专网主要解决了配网、计量使用GPRS在线率低;公网不可靠;配用电光纤通信成本过高等问题。未来无线专网可广泛应用于从发电、输电、配电到用电、调度、信息化等整个智能电网业务环节中。如配网自动化、计量自动化(远程抄表)、视频传输(配电房监控)、移动巡检、门禁监控、电动汽车充电桩远程操作、作为IMS系统的无线接入部分实现IMS的移动化应用等。
2.3PLC技术
电力线载波通信(PLC)同样是一种有线通信方式,其数据信号的传输通过载波形式来完成,因而需要以完成搭建的电力电缆作为信息传送载体。对PLC技术的应用通常发生于室内,以中低压配电网为例,PLC能够实现对AMI数据输送通道的快速匹配,无需再进行专用通信通道的安装。从传输速度上看,PLC能够实现数十千位每秒的速率,发展前景较大。随着通信技术的不断发展,一种在正交频分复用(OFDM)基础上发展而来的新型PLC技术正逐步被应用到智能配电网通信中来,相较于先前技术,其在信息传输速度与稳定性上有了质的提升。
3结束语
总而言之,在信息化技术飞速发展的带动下,智能电网得到了迅猛发展,并且成为未来电网发展的一种必然趋势。不过就目前而言,在智能配电网中,通信网的建设尚且不够完善,在很大程度上制约着配网智能化的实现。针对这种情况,技术人员应该从实际出发,立足智能配电网通信的业务需求,从安全性、可靠性和经济性等方面进行考虑,合理选择通信技术,构建完善的通信系统,提升智能配电网通信的质量和速度,推动智能配电网的持续发展。
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作者简介:
田园(1982.1),女,北京,北京工业大学信息与计算科学,单位:国网北京朝阳供电公司,研究方向:信息通信。
论文作者:田园
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/9
标签:智能论文; 通信论文; 配电网论文; 技术论文; 通信技术论文; 电网论文; 光纤论文; 《电力设备》2017年第30期论文;