配网自动化通信技术探讨
4-配电自动化通信解决方案
通信需求
230MHz是微波通讯的一种，属于超短波通信方式。采用行业专网 专用频段，通过微波实现信号传输。
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配网传统通信方式---GPRS
优点： 1）基础资源丰富，不
需要投资线路建设。 2）组网灵活
缺点： 1）带宽较低，最大带
宽114Kbps，很难 满足配网终端接入 需求。 2）实时性和扩展性较 差受制于运营商 3）维护困难
115kpbs
几个km, 可中继 在GPRS网内不 受限制
相线耦合干扰大， 可靠性：中等
可靠性：低
同时通信数量过
利用电缆屏蔽层 大时通信质量下
通信干扰小，可 降。
靠性：中等
较为便宜
运行费用与数据 量相关
较为方便，涉及 耦合设备安装
方便
适合城市电缆供 适合不带控制的
电系统
配电监测系统
内容提纲
1 配网自动化通信基本原则及要求
GPRS通信方式目前在一遥配电自动化中应用广泛，它依靠租借驻 地移动运营商的无线资源组建电力无线专网，这种方式不需要电力 投资线缆资源，而且组网灵活。
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几种通信方式的比较
传输速率 传输距离
通信电缆 （双绞线）
1Mpbs
几个km
可靠性 可靠性：高 噪音影响：小
成本
便宜
安装及 维护
评价
不方便，涉及 路面开挖、移 杆等麻烦
5
中压载波通信解决方案
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配网自动化通信传统方式
配网自动化的通信要求非常严格，选择适合配网自动化通信要 求的通信方式是建设的第一步。那么传统的配网自动化通信方式有 哪些呢？它们能否符合配网自动化通信的要求呢？最佳的配网通信 方案又是什么呢？
配电网自动化通信技术
包括数据压缩、加密、解密等技 术，以减小数据传输量、提高数 据传输安全性和保密性。
网络安全与可靠性保障
网络安全技术
包括防火墙、入侵检测、病毒防 范等技术，以防止网络攻击和数
据泄露。
可靠性保障技术
包括设备冗余设计、故障自愈技术、 数据备份恢复技术等，以确保配电 网自动化通信系统的稳定运行和数 据安全。
配电网自动化通信技 术应用案例分享
某地区配电网自动化改造项目背景介绍
项目背景
随着该地区经济快速发展，电力需 求不断增长，传统配电网已无法满 足高效、安全、可靠的供电要求。
改造目标
通过引入先进的自动化通信技术， 提高配电网的供电质量、运行效率 和安全性。
采用先进通信技术提升系统性能实践经验分享
通信技术选择
搭建符合实际运行环境的测试系统，包括硬 件设备、软件配置和网络环境等。
测试用例设计
测试实施
针对配电网自动化通信系统的各项功能和性 能指标，设计全面、有效的测试用例。
按照测试用例和测试计划，对配电网自动化 通信系统进行全面的测试，记录测试结果。
性能指标评估结果展示
01
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通信系统性能
评估配电网自动化通信系统的 传输速率、误码率、时延等性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在高频段进行数据传输，传输速率较高，但传输距离较短，适用于智能
家居和楼宇自动化等场景。
03
正交频分复用(OFDM)技术
一种多载波调制技术，通过将高速数据流分配到多个正交子载波上进行
并行传输，提高电力线载波的传输速率和抗干扰能力。
04
配电网自动化通信系 统设计与实现
系统总体架构设计
分层分布式架构
配网自动化通信技术
配网自动化通信技术
配网自动化通信技术是指在电力配网系统中，通过各种通信技术实现设备之间的信息交互，从而实现对电力设备的监测、控制和管理等功能。
常用的配网自动化通信技术包括以下几种：
1. 有线通信技术：有线通信技术是通过电缆、光纤等传输介质进行通信的技术。
常用的有线通信技术包括RS485、以太网等。
2. 无线通信技术：无线通信技术是通过无线信号传输进行通信的技术。
常用的无线通信技术包括GPRS、CDMA、Wi-Fi、ZigBee等。
1
3. 光纤通信技术：光纤通信技术是通过光纤进行信息传输的技术。
由于光纤具有大带宽、低损耗等优点，被广泛应用于配网自动化通信中。
4. PLC通信技术：PLC（Power Line Communication）通信技术是通过电力线路进行通信的技术。
它利用电力线路的传输特性，将数据信号叠加在电力线上进行传输，不需要额外的通信线路。
5. Mesh网络技术：Mesh网络技术是一种基于多个节点互联的无线网络技术，可以实现节点之间的自组织、自动寻址和自动路由等功能，适用于配网中的无线通信。
这些通信技术可以根据具体的应用需求进行选择和组合，以实现配网自动化系统的可靠通信和远程控制。
2。
基于IEC61850的配网自动化开放式通信体系
基于IEC61850的配网自动化开放式通信体系一、本文概述随着电力系统的快速发展和智能化水平的持续提高，配网自动化已成为提升电网运行效率、保障供电质量的重要手段。
在这个过程中，通信技术的选择和应用显得尤为重要。
IEC61850作为国际电工委员会制定的电力系统自动化领域的国际标准，为配网自动化通信体系的建设提供了统一的技术框架和通信协议。
本文旨在探讨基于IEC61850的配网自动化开放式通信体系的设计原理、关键技术及其在实际应用中的优势与挑战，以期为我国配网自动化通信体系的建设提供有益的参考和借鉴。
文章首先将对IEC61850标准的基本内容进行介绍，包括其发展历程、核心特点以及在配网自动化中的应用意义。
随后，文章将详细阐述基于IEC61850的配网自动化开放式通信体系的结构组成和技术特点，包括通信协议的选择、网络拓扑的设计、信息模型的构建等方面。
在此基础上，文章还将对实际应用中遇到的关键技术问题进行深入探讨，如实时通信的保证、信息安全防护、系统互操作性等。
文章将结合国内外典型案例，分析基于IEC61850的配网自动化开放式通信体系在实际运行中的效果与影响，以期为我国配网自动化通信体系的建设提供有益的启示和建议。
二、IEC61850标准概述IEC61850，即国际电工委员会（IEC）制定的《电力系统自动化——变电站通信网络和系统》标准，是电力系统自动化领域的一项国际性标准。
该标准旨在通过统一的通信协议和数据模型，实现变电站内不同设备之间的互操作性，从而提高电力系统的运行效率和可靠性。
IEC61850标准的核心内容包括抽象通信服务接口（ACSI）、变电站配置语言（SCL）以及一系列的数据模型和服务。
其中，ACSI定义了变电站内部设备之间通信所需的服务接口，包括信息传输、访问控制等；SCL则提供了一种描述变电站配置和通信参数的语言，使得变电站的配置信息可以方便地生成、修改和交换。
IEC61850还定义了一系列的数据模型，如逻辑设备、逻辑节点、数据对象等，用于描述变电站内各种设备的功能和状态。
配网自动化的必要性及技术问题的探讨
配网自动化的必要性及技术问题的探讨摘要：随着能源互联网建设的推进，配网自动化技术的发展不断加快。
本文从配网自动化的必要性和技术问题两个方面进行探讨。
首先分析了配网自动化的必要性，包括能源效率的提升、供电可靠性的保障、供电质量的提高和降低维护成本等。
其次，对配网自动化的技术问题进行了分析，包括通信技术、数据处理技术和智能算法等方面。
最后，提出了进一步研究和应用的方向和发展趋势，为配网自动化技术的发展提供了一些借鉴和思考。
关键词：配网自动化、能源效率、供电可靠性、供电质量、通信技术、数据处理技术、智能算法正文：配网自动化是指在现有配电网的基础上，采用先进的通讯、控制、计算、信息技术等手段，实现电能的高效、安全、可靠、节能供应和运行管理。
其核心是通过互联网等技术手段将用户和配电公司的供电系统连接起来，实现供电和监控的自动化和智能化。
配网自动化在实际应用中可以为用户提供更加可靠和高质量的电能服务，同时也可以帮助配电公司更好地管理和优化配电网的运行。
因此，配网自动化已成为我国能源互联网建设的重要技术之一。
配网自动化的必要性：1. 能源效率提升：配网自动化可以实现对电网中电力负荷的精细调控，减少无效供电，提高供电效率。
2. 供电可靠性保障：配网自动化可以实现对供电系统在发生故障时的自动切换和自动恢复，从而保证供电的可靠性和稳定性。
3. 供电质量提高：配网自动化可以通过实时监控和调整电网参数，减少电压波动和谐波等问题，提高供电质量。
4. 降低维护成本：配网自动化可以实现对配电变电站、线路等设备的在线监测和故障诊断，降低了对维护人员的依赖，从而降低了维护成本。
配网自动化的技术问题：1. 通信技术问题：配网自动化需要传输大量的数据信息，因此需要选择合适的通信技术，如无线通信、光纤通信等，以保证通信传输的稳定和可靠。
2. 数据处理技术问题：配网自动化需要处理大量的数据信息，如何高效地处理和管理这些数据信息是关键之一，可以采用数据挖掘、机器学习等技术手段。
智能配电网发展探讨
智能配电网发展探讨智能配电网是一种基于现代信息技术的电力系统的智能化升级。
它通过接入大量的传感器、通信和监控设备，实现对电力系统的实时监测、调节和管理，以提高供电可靠性、灵活性和效率。
智能配电网是电力系统自动化、智能化的重要组成部分，对于促进电力系统的可持续发展、提升供电质量有着重要的意义。
本文将从发展现状、优势和挑战等方面探讨智能配电网的发展。
首先，智能配电网具有以下优势。
一是提高了供电可靠性。
传统的配电网主要是单向供电，容易造成电力负荷不平衡，导致断电或电压不稳定。
而智能配电网通过实时监测、调节和管理电力系统，能够及时发现和处理故障，提高供电可靠性。
二是提高了供电灵活性。
智能配电网能够实现对电力系统的实时监测和控制，实现电力供需的平衡调节。
通过智能配电网，可以实现分布式能源的有序接入和管理，提高电力系统的灵活性。
三是提高了供电效率。
传统配电网中存在大量的能耗浪费现象，如输电损耗、电网地区开关和变压器负荷失衡等。
而智能配电网可以通过精确的供电信息和设备控制，降低能耗和损耗，提高供电效率。
然而，智能配电网的发展仍面临一些挑战。
一是安全问题。
智能配电网的核心技术是信息技术和通信技术，而这些技术都面临着信息安全和网络安全的风险。
智能配电网必须有强大的安全系统和措施来保护系统的安全，否则可能面临网络攻击和数据泄露等风险。
二是技术标准和规范的制定。
智能配电网的发展需要制定一系列的技术标准和规范，以保障各种设备的互操作性和兼容性。
然而，目前智能配电网的相关技术标准还比较不完善，需要进一步研究和制定。
三是成本问题。
智能配电网的建设需要大量的设备和投资，而这些投资需要在长期内才能获得回报。
所以，智能配电网的建设和发展需要充分考虑成本效益和经济可行性。
综上所述，智能配电网是电力系统自动化、智能化的重要组成部分，对于提高供电可靠性、灵活性和效率有着重要的意义。
智能配电网具有提高供电可靠性、灵活性和效率的优势，但也面临一些安全、技术标准和成本等挑战。
配网自动化及馈线自动化技术探讨
配网自动化及馈线自动化技术探讨随着电力系统的智能化和自动化的发展，配网自动化和馈线自动化技术日益成熟并得到广泛应用。
本文将探讨配网自动化及馈线自动化技术在电力系统中的应用，其中包括技术原理、优势和挑战等方面。
一、技术原理配网自动化技术主要包括自动化监控和控制系统以及智能装置和通信技术。
自动化监控和控制系统通过集成和管理配电站设备，实时监测电网状态和负荷需求，实现对配电设备的远程监控和自动化控制。
智能装置和通信技术则通过网络传输和数据处理，实现电力设备之间的信息交流和实时响应，提高配网系统的自动化水平。
馈线自动化技术主要包括线路自动重合闸技术和故障自动定位技术。
线路自动重合闸技术是指配电线路出现故障时，自动断开故障段，并通过重合闸操作，将正常段与故障段快速重连，实现电力供应的恢复。
故障自动定位技术是指通过智能装置和通信技术，根据电力系统的监测数据和故障特征，实现故障点的定位和诊断，提高故障处理的效率和准确性。
二、优势1.提高供电可靠性：自动化监控和控制系统能够实时监测电网状态，快速响应故障，准确判断故障位置，并采取相应措施，迅速恢复正常供电。
2.提高供电质量：自动化监控和控制系统能够实时监测负荷需求，合理调节供电电压和频率，减小电力波动，提高供电质量。
3.降低运维成本：自动化监控和控制系统能够实现配电设备的远程监控和自动化控制，减少人工巡检和运维成本。
4.提高配网效率：智能装置和通信技术能够实现电力设备之间的信息交流和实时响应，提高配网系统的自动化水平，提高配网效率。
三、挑战1.系统升级难度：配网自动化和馈线自动化技术需要对现有电网进行改造和升级，包括设备更换和系统重构等，成本较高且存在一定风险。
2.技术要求高：配网自动化和馈线自动化技术涉及到多个领域的知识和技术，需要高水平的技术人员进行设计和实施。
3.安全风险增加：自动化监控和控制系统的应用，使得电网面临更多的网络安全风险和攻击威胁，需要加强系统的安全保护措施。
关于配网通信中无线通信技术的探讨
４ ． ２ 音频 电缆通信 有 线 通 信 中 的音 频 电缆 通 信 的特 点是 造 价 较 低 、 易 于 实现 ， 但 是 ，比较容易受外界环境的干扰。特别是与 ｌ Ｏ ｋ Ｖ线路同杆架 设时， 旦线路发生 了短路 ，短路时产生 的短路 电流会在 音频 电缆中产生 很 高的感应 电压 ，甚至 能达到 １ ． ５ ｋ Ｖ ，这样会给通信终端 设备 运行 造成严重 的损害 。所 以，音频 电缆通信 已经开始逐渐被配 电网通信 建设所遗弃 。 ４ ． ３ 配 电载 波 通 信 （ Ｄ Ｌ Ｃ ） 配 电 载波 通 信 的 英 文 全 称 是 Ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｌ ｉ ｎ ｅ Ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ ，简 称为 Ｄ Ｌ Ｃ ，配 电载波通 信是将 需传输 的数据 调制 成载波 信号，再通 过耦合 器，将信 号耦 合到配电线路或屏蔽层上，利用现有配 电线路 作为通 信信道的一种 通信方式，不需要新建信道 ，配 电载波通信的 优点是投 资小、覆盖广 。 ４ ． ４ 微 波 扩 频通 信 微波扩频通信技术是指对微波载波进行扩频调制 ，将原来小 的 信 号 频 带 展 宽 换 成 大 得 多 的 宽 频 信 息 进 行 传 输 的 通 信 方 式 。它 具 有 功率谱密度低和 抗干扰 性强的特 点， 在 实际应用 中得到 了广泛应用 。 但是对于智能配 电网建设， 由于在建设初期存在通信设备和工程投 资大，将来的运行和维修成本高，在城市的高楼 中会 出现信号被屏 蔽的缺点，因此 在实 际建设 中对于微波通信要慎重选择 。 ４ ． ５ ２ ３ ０ Ｍ Ｈ ｚ 无 线 电台 通信 ２ ３ ０ ￣ Ｉ Ｉ ｛ ｚ 无 线 电台 通 信 是 国 家 无 线 电委 员会 分 配 给 电 力 专 用 的 无线频 点。电台通信优点是安装方便 、覆盖范 围广 ：缺 点是 ：（ １ ） 仅仅支持点对点 的通信 ，它所采用 的是数据轮询传输方式 ，不 能满 足实时数据上传的要求。（ ２ ）透明传 输模式，缺乏纠错和加 密功 能。 （ ３ ）在 山区或者有较多高层建筑使用时，信 号非常容 易受到干扰 。 ４ ． ６ 无线 公 网 Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ（ ｃ Ｄ Ｍ Ａ ） Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ的 全称 为 Ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ Ｐ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ Ｒ ａ ｄ ｉ ｏ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ， 即通 用 分 组 无 线业务 ，它一种新型 的无线数据业务，是在现有 Ｇ Ｓ Ｍ系统上发展起 来的。Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ能够提供 Ｐ ２ Ｐ 、外 围设备与中心节点之间的通信方式， 在配 电 自动 化 系 统 中得 到 广 泛 应 用 。 ４ ． ７ 无 线 专 网技 术 无线专 网技术 能够提供 高带 宽、高速 率通 信业 务，无线专网技 术 可 广 泛 应 用 于配 电 自动 化 系 统 中 ，在 中 国 ， 主 流 的 无 线 专 网 技 术 包括：多载波无线信 息本地环路和全球微波互联接入两大方式
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配网自动化通信技术探讨
作者：张荣华
来源：《中国新通信》2013年第09期
【摘要】随着现代科学技术的发展及人民生活水平的提高，用户对供电质量提出了更高的要求，通信作为保障配电网自动化系统安全稳定运行的手段显得越来越重要；文章结合配网自动化通信技术，分析各种通信方式在配网自动化中的应用。
一、概述
配网自动化，是利用现代电子、计算机、通信及网络技术与电力设备相结合，将配电网在正常及事故下的检测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起，构成完整的自动化系统，改进电能质量、提高供电可靠性、提高配网运行管理水平以及提高供电企业为用户服务水平，与用户建立更密切更负责的关系，力求供电经济性最好，企业管理更为有效。
配网自动化通信是配网自动化系统中非常重要的环节，是配网自动化的神经系统。
配电网运行数据信息的采集传输，配电网运行状态的改变、配电网的优化均通信通信系统，实现配电网自动化的关键在于通信。
二、配网自动化研究现状
配网自动化是西方国家70年代提出的概念，经过20多年的发展，到上世纪90年代在配网自动化系统的规划、设计、建设、管理等方面基本形成成熟的理论和实用化应用。
国外配网自动化系统已经形成了集变电所自动化、馈线分段开关测控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远程抄表等系统于一体的配电管理系统，如欧洲法国、亚洲日本、韩国等国家都根据国内实际需求实现配网自动化，并取得较好效果。
国内配网自动化起步于上世纪90年代，较国外发达国家滞后20年，至今一直都有配电网自动化的探索和研究，其间曾对配电网GIS、配电网SCADA、配电网DA均做过研究和试点，取得了一些经验，但由于受通讯技术条件和一次设备的限制，没有取得实用性的成功。
全国大部分配网自动化项目在具体的实施过程中主要以试点为主，大规模的推广仍然没有进行。
随着配网一次设备和通讯网络技术的发展，近年进行的配电网自动化局部项目应用研究的成功，为配电网自动化的规划建设打下了良好基础。
三、配网自动化通信技术
配网自动化通信技术按通信介质可分为有线通信和无线通信方式，有线通信技术包含配电线载波以太网无源光网络（EPON）、工业以太网；无线通信技术包含微波通信、无线专网（如WiMAX）、无线公网（如GPRS、3G）等。
3.1有线通信方式
配电线载波：配电线载波通信方式是利用已有的电力架空明线或地埋电缆通过配电载波设备来传递语音和数据，其优点是：利用现有的配电线路传输不需另铺专用通信线路，能连接电网关心的任何测控点；窄带技术简单，价格低廉和容易实现的特点；其缺点是：由于其线路及元件参数非常复杂，电网中不同容量的配电变压器，不同电压等级的输电线路噪音，大量用户电器频繁操作产生的脉冲杂音导致载波信号在配电网中传输时信息衰减、反射，信号接收困难，数据传输速率较低；容易受到干扰、非线性失真和信道间交叉调制的影响。
以太网无源光网络：EPON采用点到多点结构、光纤传输，在以太网之上提供多种业务。
它在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。
因此，他有高带宽、低成本、扩展性强、灵活快速的服务重组、与现有以太网的兼容、方便管理；系统由光配线网（ODN﹙）、局端机房设备OLT﹚、用户终端设备（ONU）三个部分组成。
局端（OLT）与用户（ONU）之间仅有光纤、光分路器等光无源器件，无需租用机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员，因此，可有效节省建设和运营维护成本；采用单纤波分复用技术（下行1490nm，上行1310nm），仅需一根主干光纤和一个OLT，传输距离可达20公里。
因此可大大降低OLT和主干光纤的成本压力。
EPON在配网自动化通信中的优势：（1）服务范围广，节约光纤资源。
（2）具有较高的安全可靠性。
（3）成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。
（4）非常高的网络带宽。
（5）完善的网管功能。
（6）安装方便。
工业以太网：工业以太网交换机组网的方式可以是环形、树形、链型等的混合结构。
以太网网络技术的优点在于标准统一，因此在各种以太网之间可以实现无缝连接，以太网具备高带宽、环网保护、扩展性好、容易安装以及高可靠性等特点，但是，在配网自动化通信中，点到多点、扩容性、抗多点失效等要求工业以太网技术仍难以满足。
3.2无线通信方式
（1）微波通信。
微波是指频率大于1GH z的电波，微波传输容量大、传输距离长、稳定性能好，但微波只能在可视范围内沿直线传播，绕射能力差，是点到点的通信技术，不适合多点通信，若传输距离大于50km或通信两点之间有遮挡时，需要增加中继器；微波中继通信由微波收发信机、天线和微波线路组成，微波通信的缺点是受气候、地理条件影响比较大，同时
需要向工信部申请频率。
（2）无线专网（WiMax）。
WiMax（Worldwide Interoperability for Microwave Access）全球微波互联接入无线局域网技术，采用IEEE 802.16的系列宽频无线标准为基础，提供固定、移动、便携形式的无线宽带高速连接，并最终能够在不需要直接视距基站的情况下提供移动无线宽带连接；数据传输距离最远可达50kM，WiMAX还具有QoS保障、传输速率高等优点。
WiMax无线专网技术技术虽然已经较为成熟，但在我国的专用频段还未分配，对于电力行业使用的无线频谱资源，需要向工信部申请；未来国家对于频谱资源的配置管理政策是否会有变化，目前无法明确。
（3）无线公网。
GPRS（General Packet Radio Service）是封包交换数据的标准技术，传输速率可以达到115kbit/s，基于GPRS的网络稳定可靠、覆盖面广、数据传输速度快，能满足电力通信网对通信速度的要求；采用GPRS通信技术，通过基于GPRS网络的配电自动化系统通信方案，方案由以下两部分组成：一是主控服务器，放置在配电管理中心，可以采用互联网方式或者中国移动提供的专线接入；二是GPRS数据终端，通过某种方式（如RS232）与远方终端相连接，每个终端都可以接入GPRS网络，这样，远方终端所采集的数据通过GPRS数据终端传送至配网管理中心，而各种操作命令亦通过GPRS网络发给远方终端。
利用GPRS通信技术组建的配电自动化系统也有明显的缺点，在GPRS网中往往是话音优先，从而导致数据通信处于不稳定状态，另外由于采用简单的通信传输协议而使数据传输的安全性得不到充分保障。
3G（3rd-generation）第三代移动通信技术是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。
目前国际电联接受的3G标准主要有以下三种：WCDMA、CDMA2000与TD-SCDMA，3G技术的主要优点是能极大地增加系统容量、提高系统质量和数据传输速率，速率一般在几百kbps 以上。
无线公网技术应用范围广，可用性高，建设投资小、建设速度快、可扩展性强；组网灵活、具备数据透传。
但安全性和实时性较低，后期费用高，工程维护等受到运营商的限制。
四、结术语
配电网通信是配电网自动化的重要组成部分，通信系统的安全可靠是实现配电网自动化的重要保障。
从目前成熟的通信手段看，没有一种通信方式能够单独满足配电网通信的要求，应本着可靠性、先进性与经济性相结合的原则，根据使用场合、通信速率、实时性、安全性、可靠性和数据量的要求，针对各通道的投资和维护费用等先进行技术论证，因地制宜综合采用多种通信方式的组合。