配网自动化通信方式分析
配电网通信技术的应用分析
配电网通信技术的应用分析摘要：为配合配电自动化业务需求，对配电网的通信技术要求越来越高，本文介绍了现有的配电网自动化的几种通信方式及应用对比分析，以适应配电自动化业务各种需求。
关键词：光纤通信；中低压载波；无线专网；无线公网配电自动化系统通信方式有很多种，但其主要分为有线通信方式与无线通信方式。
有线通信方式主要有：光纤通信、配电网载波等；无线通信方式有：GPRS、CDMA、LTE等。
有线通信方式具有较强的防干扰性和传输速度快的特点。
无线通信架设方便、易于扩展、价格也比较便宜。
按照建设方投资方式又可分为租用、自建及租建结合的通信方式。
自建通信方式主要是光缆通信、电力载波通信、电力无线专网等；租用方式最为广泛是采用中国移动和中国联通的GPRS（EDGE）、CDMA或4G公网，在没条件自建的情况下采用租用方式，也可以采用租建相结合的方式。
下面对配网通信可采用的几种主流成熟技术分布进行简要阐述。
1.光纤通信技术光纤通信技术主要特点是传输容量大、高速率、传输距离长、抗干扰性强、绝缘性能好等，是目前电力系统通信中广泛应用的通信方式，除此之外，光纤成本不断下降，经济效益越来越显著。
作为配电自动化通信网络，工业以太网和EPON是两种主流的通信技术，是配电自动化等的主要通信方式。
1.1光端机光纤通信环路可以链接多个通信节点，为了防止因光缆光端设备或光接头等因素引起的光纤环路通信故障而造成整个光纤通信系统通信中断，可以采用光纤双环路通信和具有双环自愈功能的光端机设备，以提高光纤通信环路的可靠性。
1.2商用以太网交换机商用光纤以太网方式是在充分调研的基础上，借鉴了以太网络的通信模式，结合配电网终端的现状与未来发展趋势所提出的一种站端通信方式。
以太网络技术的使用，使配电自动化系统在许多方面发生质的变化，可大大提高系统的信息交换速度，保障系统通信的高可靠性和高实时性。
主要表现在：通信速度大幅度提高；信息路由简单易行。
1.3工业以太网交换机针对目前国内配电自动化通信现状，尝试使用新型工业光纤以太网代替光纤收发器和光端机，组建真正意义上的光纤以太环网。
配电自动化通信网设计架构探究
配电自动化通信网设计架构探究配电自动化通信网络是一种用于实现配电自动化的重要技术手段，它通过网络通信的方式将各个配电设备连接起来，实现设备之间的数据传输和信息交换，从而实现对配电系统的远程监控、远程调控以及故障诊断等功能。
在配电自动化系统中，通信网络的设计架构是至关重要的，它直接影响着系统的稳定性、可靠性和性能。
本文将探讨配电自动化通信网络的设计架构，并对其进行深入分析。
一、通信网络的基本要求在设计配电自动化通信网络的时候，首先需要考虑的是通信网络的基本要求。
通信网络作为配电自动化系统的基础设施，需要满足以下几个基本要求：1、稳定可靠：通信网络需要保证系统的稳定性和可靠性，确保数据传输的稳定和可靠。
2、实时性：配电自动化系统对数据传输的实时性要求较高，通信网络需要满足系统对实时性的要求。
3、安全性：通信网络需要保证数据传输的安全性，防止数据泄露和被恶意攻击。
4、兼容性和可扩展性：通信网络需要具有良好的兼容性和可扩展性，能够适应不同厂家的设备和不同的系统需求。
二、通信网络的设计架构在满足基本要求的前提下，配电自动化通信网络的设计架构通常包括以下几个方面的内容：1、网络拓扑结构设计：通信网络的拓扑结构是通信网络设计的重要组成部分，它包括物理拓扑结构和逻辑拓扑结构。
物理拓扑结构通常包括星型、总线型、环形等不同结构，而逻辑拓扑结构通常包括总线型、环形、星型、网状型等不同结构。
在配电自动化通信网络中，通常采用星型或网状型的拓扑结构，以确保数据传输的稳定性和可靠性。
2、网络通信协议设计：通信网络的设计需要明确采用何种通信协议，以保证各个设备之间能够进行正常的数据交换。
常见的通信协议包括Modbus、DNP3、IEC 61850等，不同的通信协议适用于不同的通信场景，需要根据具体情况进行选择。
3、网络安全设计：通信网络的安全性是系统设计中需要重点考虑的问题，配电自动化通信网络需要采取一系列措施来保障网络的安全，包括数据加密、身份认证、访问控制、防火墙等，以防止未授权的访问和数据泄露。
浅谈光纤通信在配电网自动化上的应用
浅谈光纤通信在配电网自动化上的应用摘要：随着科学技术的不断发展，配电网自动化技术将会在不远的将来得到更加普遍的运用，对于现阶段部分地区配电网建设所产生的一些问题，我们应该加快科学研究的脚步，对配电网不断进行智能化的升级和优化。
只有这样才能够确保配电网自动化的稳定发展，为我国电力事业作出更多的贡献。
本文主要对光纤通信在配电网自动化上的应用进行了深入探讨。
关键词：光纤通信；配电网自动化；应用随着我国社会主义市场经济的繁荣，社会各项生产建设得到了长足发展，人们的生活水平得以不断的提升，从而对于电力能源的质量以及供应稳定性有了更高的需求。
在我国部分经济建设较差的地区，其配电网的设备老化比较严重、布局不够科学、技术含量较低，对于电力供应的稳定性和可靠性产生着很大的影响，所以我们必须要进一步促进配电网自动化的推广建设，从而让电力供应更好的满足我国经济发展以及人们实际生活的需求。
一、配电网自动化对光纤通信要求1、可靠性一般来说，配电网系统通信大多数都暴漏在室外中。
但是，由于环境复杂多变，所以，要求必须可以抵御高温、日晒、大风、雨淋等其它自然环境侵害的能力，并且，还要避免其它电磁的影响，确保配电网稳定运行下去。
与此同时，如果线路发生突然停电，那么通信系统依然可以正常运行。
2、经济性在充分考虑到配电网整体效益的基础上，要求对通信系统投入的资金不能过多，要合理利用当前已有主网通信资源，对主配电网进行重新规划，这样一来，可以减少重复投资现象的出现。
体现配电网自动化运行的经济性。
3、寻址量偏大对于通信系统来说，既要全面考虑当前通信需求，又要考虑到今后通信需要。
除此之外，更要充分考虑系统升级各种需求。
4、双向通信性配电网自动化既要有遥测、遥信以及遥控等功能，并且还必须要有双向通信的能力。
二、光纤通信的主要特点分析光纤通信的特点主要包含以下几点：第一，光纤通信的传输频带是比较宽的，并且通信容量也较大；第二，光纤通信的损耗偏低，当前最常用的光纤主要是石英光纤，为减小在光纤中的损耗，我们要提高玻璃纤维纯净度便可以实现，想要做到此点是比较容易的；第三，不会受到电磁的干扰。
配电自动化系统中的通信系统分析
配电自动化系统中的通信系统分析文章以配电自动化系统中的通信系统分析为题展开论述。
首先，阐述了配电自动化对通信系统的可靠性、经济性、实时性等要求。
然后，对比了几种常见的配电自动化通信方式。
最后，基于以上讨论，提出选择通信方式的几点建设性意见。
希望作为研究配电自动化系统的参考资料。
标签：配电；自动化；系统；通信；分析；研究配电自动化系统在运行的过程中，利用控制中心传送命令，并将其传送到远方终端。
同时，将远方设备传来的数据反馈到控制中心当中。
区别于输电网自动化，配电网可以与点多、面广的远方终端进行信息交换。
所以，为了满足系统的要求，必须降低系统工程造价。
当前，这一问题引起了设计人员的广泛关注。
1 配电自动化对通信系统的要求配电自动化系统具有规模大、终端数量多的特点。
基于此，对通信网的安全性、可靠性要求很高。
通常情况下，配电网的规模与实际水平不同，也会使配电网自动化系统在通信系统中存在不同的要求。
首先，提高通信系统的可靠性。
配电网自动化通信系统一般被安装在户外，导致配电网采集的收据容易受到天气、环境的影响。
同时，由于设备、人为因素等原因，系统经常会发生故障或者停电的状况。
针对以上现象，要求通信系统具有良好的安全性。
其次，配电网自动化必须操作简单，维护方便。
配电自动化通信系统结构复杂、规模大。
针对以上特点，如果采用单一的信息系统，显然不能满足所有功能的发挥。
因此在系统设计上，应该尽可能简化通信系统的使用与维护。
实践证明，选择标准化的通信协议后，有效的提高了系统的兼容性。
最后，通信系统还要求有一定的实时性。
通信系统应该对各个监测点的数据进行实时采集，然后按照要求发送统计报表。
同时，为了避免系统出现运营方面的故障，需要及时对故障方面的数据进行记录，只有这样才能提高对配电网的监控力度，从而提高供电的质量。
2 配电自动化中通信方式的比较随着科学技术的不断发展，通信技术的方式越来越多。
下面根据自动化系统的具体情况，分析每一种通信方面的应用特点，并对其进行比较。
电力配网自动化通信系统的发展分析
２１ ０ ０年第 １ ２期
民 科技 营
电力配 网 自动化通 信 系统 的发展 分析
赵 亮
（ 丹 江 电业局 安 全监 察 部 ， 龙 江 牡 丹 江 １７ １ ） 牡 黑 ５ ０ １
摘 要： 随着我 国配 电网 自动化试点 工程 的逐 步实施 ， 认识得到 了进 一步提 高， ４ 对 系统可靠性 、 Ａ－ｑ 功能 实用性 、 技术稳 定性 的思考 更深入 、 更
加 实际 了。 配 网 自动 化 逐 步 发 展 成 为 供 电企 业 实用 化 的 、 不 可 少 的一 种 生 产手 段 。 必 关键 词 ： 网 自动 化 ； 信 系统 ； 配 通 发展 １ 电力 配 网 自动 化通 信 系统 的概 述 管 理 其 附 近 的 柱 上 开 关 、 闭 所 、 电站 端 监 控 设 备 ， 成 “ 据 采 集 开 配 完 数 经济 的发 展 对 配 电 网 自动 化 提 出 了 更 高 的 要 求 ， 电 网 自动 化 也 是 器 ” 馈 线 监 控 、 配 、 当地 监 控 及 馈 线 重 合 闸 的 功 能 ； 将 实 时数 据 转送 配 电 并 这 Ｃ 电 力 系统 现代 化 发 展 的 必 然 趋 势 。 术 在 发 展 ， 求 也 在提 高 ， 参 照发 主 站 通 信 处 理 器 ， 样 既 能 节 约 主干 通 道 又 使 得 配 电 自动 化 主 站 Ｓ Ａ— 技 需 应
子技术 、 通讯技术 、 汁算机及网络技术 与电力 设备相结合 ， 将配 电网在 正 常及 事故 情 况 下 的检 测 、 护 、 制 、 保 控 计量 和 供 电 部 门 的 工 作 管 理 有 机 地 融合在一起 ， 改进供 电质量 ， 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 的范围是 ｌＯ Ｖ及 以下 ｋ ｌ 电力网络属于配电网络 ， 它包括 高 、 、 中 低压 配电网络 ， 网 自动化特指 配 １ｋ ０Ｖ中压配电网 自动化 。 在我 国配网 自动化的任务较 为单一 ， 主要有一 下几点 ： ） １使整个配电网线损耗降至最小 ， 提供 优质 的供 电质量。 ） ２ 在整 个 配电网事故情况下 ， 系统 能适 时分析确定事 故原因 ， 除因瞬间故 障 排 造成的不必要 的停 电事故 ； 对于永久性故 障 ， 系统将 及时分隔故障段 ， 进 行电网重构 ， 保障非事故线路段 的尽 快恢 复供电。实施 配网 自动化的首 要 目标是提高配 电网的供电可靠 性 ， 实现高 度可靠 的配网 自动化系统要 遵循原则 ： 具有可靠 的电源点 ， 具有 可靠 的配 电网网架 （ 划 、 规 布局 、 线 路 ）具有可靠的设备（ ， 一次智能化开关 、 二次户外 Ｆ Ｕ、 ｕ等 ）具有可 Ｔ 町 ， 靠 的通信系统（ 通信介质 、 设备 ）具 有可靠 的主站 、 ， 子站系统 （ 算机硬 计 件、 软件 、 网络 ） 。配 网自动化的体 系结构 ： 网 自动化是一项系统工程 ， 配 完 整 的配 电 网 自动 化 系 统 包 含 了 四个 主要 环 节 ： 电 网 络 、 动 系 统 、 供 远 通 信 系统 、 主站 网络。 目前存在的误 区之一 ： 过分 强调 自动化及软件功能 ，
配网自动化系统中通信方式综述
配网自动化系统中通信方式综述摘要：可靠的通信系统是配电网自动化建设的关键部分，通信技术选择正确与否决定着整个配电自动化项目建设的成败，本文阐述了配电自动化系统对通信的要求，并对配电网自动化系统中现有的通信方式进行总结。
配电网自动化是对配电网中的各类设备的运行工况进行实时检测、监控的集成系统，将配电网的检测计量、故障探测定位、自动控制、规划、数据统计管理集为一体的综合系统。
建设配电网自动化必须具备相对完善的智能化配电网络、性能稳定的配网主站和可靠的配电通信系统。
而其中通信系统是配电网自动化建设的关键部分，通信技术选择正确与否决定着整个配电自动化项目建设的成败。
1 配电网自动化对通信的要求配电网自动化对通信的要求取决于配电系统的规模、复杂程度和预期达到的自动化水平。
总体上讲，配电网自动化对通信系统的要求主要表现在以下几个方面[1]：1）可靠性；配电自动化的通信系统应能抵抗恶劣的气候条件，如雨、雪、冰雹、狂风和雷阵雨，还有长期的太阳紫外线照射。
通信系统应能抵抗强电磁干扰，如间隙噪声、放电、电晕或其它无线电源的干扰，以及闪电、事故或开关操作涌流产生的强电磁干扰。
停电区和电网故障时通信能力是衡量通信可靠性的一个重要指标，必须加以考虑。
2）经济性；在追求通信技术先进的同时，应考虑到通信系统的费用，寻找费用和技术先进性的最佳组合，此外还应充分利用现有的主网通信资源，进行主、配网整体规划，避免重复投资。
在计算通信系统费用时，除了考虑初期投资，还应考虑到将来运行和维护的费用。
3）传输速率；通信系统必须提供足够高的速率将众多远端设备的采集的实时数据及时传走，以免引起信道拥塞，系统崩溃。
4）双向通信能力；除了具备数据上报功能，还要能够接收来自配调中心的控制命令以完成“四遥”功能。
5）停电和故障时的通信能力；正常的调度操作或馈线自动化的故障隔离、恢复供电功能，都要求通过通信系统对停电区的开关进行操作，用电力线作通道的通信方式有可能就会遇到麻烦。
配电网自动化通信方式的探讨
赢
科 技论 坛 Ｊ Ｉ
张 建 宁
配 电网 自动化通信 方 式 的探讨
（ 木 斯 电 业局 ， 佳 黑龙 江 佳 木 斯 １ ４ ０ ） ５ ０ ２
摘 要 ： 配 电 网 自动化 的特 点 及 其 对通 信 的 要 求 ， 细 沦 述 当前 适 合 配 电 网 自动 化 信 息 传 输 的 几种 通 信 方 式 ． 给 出组 网建 议 。 从 详 并
关键 词 ： 电 网 ； 配 自动 化 ； 信 方 式 ； 析 研 究 通 分
随着我国经济的发展和城 市现代化进程的加 要实现控制量的 达。 Ｆ 快， 电力负荷 日益增加 ， 用户对供电的可靠性和质 Ｚ１ Ａ数据传输速率。在配电网自动 馈线自动化 量的要求越来越高。配电网 自动化 Ａ ｉｒ ｕ 化系统中， 电变电站监控、 Ｄｓ ｉ — ｔｂ ｔｎＡ ｔ ｔ ｎ ｉ ｕｏ ｉ ）已逐渐 成为 电力 系统 自动化 领域 对于通信速率要求最高 ，０ ｉｓ ｏ ｍａｏ ３ ０ｂｔ 以上 ／ 的新兴热 。要实现配电网自动化， 通信是—个关 才能满足要求；负荷监控对通信速率的 键环节和基础， 配电网 自动化系统需借助于有效的 要求次之， １ ｉｓ 约 ０ｂｆ 就能满足要求 ； 远 通信手段 ， 将控制中心的命令准确地传送到众多的 方抄表和计费系统对通信速率要求最 远方终端 ， 目 并 将反映远方设备运行状况的数据信 低 。 ２１ 通 信的灵 活性和 可扩展 性。由 ．５ ． 息收集到控制中心。由于配电网设备数量大、 种类 多、 分布广 ， 如何在满足供电可靠 ｌ 生的基础上 ， 选择 于配 网控制 点多 、 和分散 的特 点 ， 面广 要 适合我国配电网现状并满足用户需求的可靠而经 求采用标准的通信协议，同时通信设备 济的通信方式显得至关重要。 本文将综合分析和比 和通信方式具有较强的灵活性，便于安 较 多种可 能应用 于配 电网 自动化 的通信 方式 如光 装 、 调试、 运行 、 维护并能适应配网技术 纤 、 总 、 现 线 载波 、 等 ， 其应用 场 合 ， 出 的发展 。 无线 分析 提 应用中应注意的事项， 以供从事配电网通信的设计 ２ 配电网通信方式的选择 － ２ 图 １配 电 网 自动化 系统 典 型 结 构 和建设者参 考 。 配电网通信包括主站与子站 、 予站 公 网通道 费用是 较高 昂的。ｈ 数字微 波。除了配 置 １ 电网 自动 化系统 的结构及 务 牦 配 之间、 子站与终端之间的通信， 是广义的范围。 通信 微波设备外， 还需要选址建 昔于个微波塔来实现 是 配电网 自动化 的— 个重 和难点 ，区域 不 同 、 条 １ 体系结构 ． １ 定的信 号覆盖范围， 所以投资较多。其主要特点 配电网自动化是—项系统工程 ，主要功能有 什不同， 可应用的通信方式也不同。 为： 容量较大； 接口丰富， 能够综合传输数据 、 语音 ． １ ２ ．有 线通信力ｆ ２ ｊ 戈 ｓＡ Ａ ｃ Ｄ 螺 采集 ／ 监视 ／ 控制） 、 故障定位 、 隔离和 和图像； 作力式 为时分多址。觇 是 陡 的抗干 【 啵 自 动恢复送电、 无功补偿和电压调节、 设备管理 、 远 ａ 专线 。专线 通常采 用 双绞线 或音 频 电缆 ， 各 扰能力差 ， 且须直线传输。 数传电台。 。 数传电台用 方抄表和电能计量 、 需方侧用电管理 、 负荷控制和 用户端在 与终端 设备通 信 的过 程 中采 用 的是 于电力无线抄表通信 ， 与有线网相比， 具有建网费 管理等。 目前配电网自动化系统典型的体系结构如 ｐ ｌｎ 方式 ，通过 ｉｏｅ ｏｌ ｇ ｉ ｌ ｄｍ将数字信号转换成模似 用低 、 ｌ 建设周期短、 维护量小 、 占用耕地、 不 无需查 图１ 所示 ， 其中通信系统担负着各层面之间和层面 信号在专线 上 传送 ， 实现不低于 １０ ｉ 和小低 线检修、 ２ ０ｂ ／ ｔ ｓ 不受人为破坏、 数据易传等优点， 但是需要 内部信 息 和数据的传递。 于 １ｋ ０ ｍ的通信 ， 但其传输速率低， 运 维护费用 申请专用觊 点， 且抗干扰能力较差， 在实践中应用 １ 务牦 ２业 高。 市话网。 ｈ 利用市电话网 组成配网通信系统， 其 效果不理想。ｄ 线扩频。无线扩频具有建网周期 随 着 自动化 水平 的提 高 ，配 电 网 自动化将 向 牦 电是不需要投资建没专用通信网，开通费用低， 短 、 组网快速灵活 、 无需申请频点 、 覆盖范围广、 抗 高度 自动控制、 高级应用软件的方向发展， 逐步形 但运行费用高。。 配电线载波。配电线载波通信是 干扰性强的特 点， 通信速率可达几十波特率 ， 易安 成集 中远方监 控实现 馈线 自动化功 能的模式 。 控 利用 已有的电力架空明线或地埋 电缆通过配电载 装 ， 其 免维护， 天线小巧， 但系统造价高。它可用于子 制对象为安装在开关房、开闭所和配电房的没备 ， 波设备来传递语音和数据， 其优点是 ： 利用现有的 站与主站间的数据通信。 这些设备具有数量繁多 、 分布广泛、 距离远近不等 配电线路ｆ输不需另铺专用通信线路 ， 专 能连接电网 ３配电网通信的应用 的特点。 并且， 各子系统的 控制侧重 有所不同， 如 关 的任何测控点；其安全为电业部门所控制， 因 从目前成熟的通信手段看 ， 没有一种通信方 对于开关， 由于其操作频繁， 它更多传送的是遥信 ， 而便于管理。 其觇 ： 是 数据传输速率较低； 容易受 式能够单独满足配电网通信的要求 ， 而应本着 ” 可 遥控信号。 此外， 配网终端遍布城市 、 农村等不同的 到干扰 、 非线陛失真和信道间 交叉调制的影响。现 靠性 、 生 先进ｌ与经济胜相结合 ” 的原则 ， 根据使用 Ｓ ４ ５ 现场总线是连接智能现场设备 场合 、 环境， 自动化信息涉及的终端被不同层次的用电管 场总线和 Ｒ 一 ８ 。 通信速率、 实时性、 可靠性和数据量的要求， 理 员所操作， 因此要求终端具有易安装 、 易操作、 和 自动化系统的数字式双向传输 、 多分支结构的通 针对各通 道 的投 资和维 护费 用等先进 行技术 论证 ， 免 专业维 护 、 劣环 境等将 。 抗恶 同时 ， 免配 网 信 网络 。在 配 电网 自动化 系统 中 ， 总线适 合于 因地制宜综合采用多种通信方式的组合。 为避 现场 伉 息传递及执行命令下达时间的延误， 对配网通信 站内启动化智能模块之间的通信。Ｒ 一 ８ 是一种 Ｓ４５ 以配电网自动化典型的主站、 子站、 终端设备 的有效 、 可靠陛和经济眭提出了较高的要求 。 改进 的 串行接 口标 准 ， 多可支持 ６ ２ ６ 发送 ３层结构为例。主站设在某供电大楼 ， 最 ４～ ５ 个 按配电网的 ／ 接收器 ， 其功能和安全 ｝都能满足基本要求（ 生 如输 地理分布将市区划分为多个区域，并根据区域大 ２ 配电网自动 的 化 通信方式 ２１ 配电劂 自动化对通信的要求 人输出隔离 、 防静电、 防雷击 、 微功耗 ， 具有通信 小 、 用电负荷等在各区域内选几个小区变电站设为 可靠 呼 等优 ， 但用于大容茸系统时， 需 配电网自 配电网 结构的特殊陆 定 了配电网 自 ｛ 决 动ｆ通 效牢高 、 ： 动化子站。 信系统的特点是被测点多而分散 、 酬一、 覆盖ｌ 通信 铺设专用线路 ， 程造价太高。 ： Ｅ 总之 ， 通信是配电网 自 动化的—个重要环节 ， ２ ２２无线通信方式的应用托 距离短、 信效率的要求不是很高。同时随着城 对通 如果这 － 环节出现问题 ， 就有可能制约配电网自动 ａ Ｐ ＳＣ ＭＡ ． Ｒ ／Ｄ 。借助 Ｇ Ｒ ／Ｄ Ｇ Ｐ ＳＣ ＭＡ公 共 无线 化的发展， 市建设的发展 ， 配电网络整体 Ｅ 具有不确定的拓补 因此配电网通信实施前应综合考虑以下 结构， 配电网通信系统应具有不断适应配电网络发 网络实现信号传输，不需要额外钳出 苗 讯线路， 信 各方 面因素 。 展的特点。因此 ， 配电网通信方式的选择应考虑如 号 覆 盖面广 ， 能适应 复 杂的 地理 条件 ， 信设 备 安 通 参考 文献 下问题 。 装 方便 ， 网简单 。 组 与光 纤通 信方 式相 比， 有初期 …罗建 ｉ ， 具 诚 王官洁酒 网馈 线 自动 化通信 方式 的分 ６ ２１ 通信 的可靠 陛。通信 系统要 长期经 受恶 投 资省 、 行成 本低 、 置灵 活 、 效快 的 优点 ， 桐 Ｊ ．１ ． 运 布 见 在 ｌ 重庆大学学 自 报 然科学￣）ｏ ２ ） ｔ ｏ（． ２ ７ 劣环境 和较强 的电磁干扰 或噪 音干扰 的考验 ， 且不 配电网 通信中可作为光纤通信方式的有效补充。 但 『ｌ ２ 李泽宇， 祁兵辛 英凡， 许存信． 电力线通信技 术在 能受电网停电和故障的影响， 需保持通信的畅通。 存在如下问题： 安全问题 ： 公用网设备的数据最容 配 电网 中的应 用研 究『． 电力２０４１ Ｊ现代 １ ０（ ２１ 建设 费用 。 满足可 靠 ｌ ．２ ． 在 生的前 提下 ， 综合 易受 到攻击 和破坏 的 ， 有 自主控制 权 ； 没 可靠 问题 ： ｌ祁 兵， ３ Ｊ 王东方， 姜大维 配 电 自动化 中通信 网组 网技 考虑建 设费用及长期 使用 和维护 的费用 。 公 用网没 有主动权 ， 网络有故 障或维 护时 系统会 当 ￣１ Ｊ中国电力２ ０（． ． ０４） ４ ．３ ２ ．双向 １ 通信。 不仅能实现信息 量的上传 ， 还 瘫患 ； 费刖司题： 对于控制点数量众多的场合， 租用 — ８
配电网自动化通信方式分析与选择
收稿 日期 ：２ １－ ３ ０ ；修 回日期 ：２ １ － ７ １ ０ １０ — ４ ０１０—４
２１年 １ ０ １ ０月
Ｖ ｏ ．４ １３ Ｎ Ｏ． ５
广 西 电 力
Ｇ ＵＡＮＧＸＩ ＥＩ ＴＲＩ ＯＷ ＥＲ 正Ｃ ＣＰ ４ ５
６具有双 向通信能力。配电网自动化的大多数 ） 功能要求双向通信 。虽然最简单的负荷控制仅需要 单 向通信即可满足要求 ， 但为了更好地： 现负荷管 实 理功能 ， 满足实时检测负荷控制设备是否正常的需 要， 要求使用具有双 向通信功能的终端 。 ７ 操作可靠 ， ） 维护方便。配电网自动化 的通信
李克 文 ， 高立克 ， 吴丽芳 ， 小勇 俞
ＬＩ Ｋｅ ｗｅ － ｎ， ＧＡＯ Ｌｉ ｅ， Ｗ Ｕ Ｌ － ａ －ｋ ｉ ｆｎｇ， ＹＵ Ｘｉｏ ｙ ｎ ａ－ｏ ｇ （ 广西 电网公司电力科学研究 院，南宁 ５０２ ） ３０ ３
摘要： 可靠 的通信 系统 是配 电网 自动化建 设的关键 部分 ， 通信技 术选择正 确与否决 定着整个配 电 自动化项 目建设 的成 败。阐述 了配 电自动化系统对通信 的要求 ， 并对配 电网 自动化 系统 中可选择 的多种 通信 方式 进行 了分析和比较。结合它们的 特点 ， 对其在配电 自动化系统 中的应用进行探讨 ， 为配 电 自动化通信系统建设提供基本参照。 关键词 ： 配电 自动化 ； 通信 方式 ； 通信系统
析 和 比较多种 可 能应用 于配 电网 自动 化系 统 的通 信
性。配 电网自动化的通信系统一般安装在户外 ， 要 求通信系统必须能在恶劣的运行环境下可靠工作。 此外 ， 配电网 自动化 的通信 系统将在较强的电磁干 扰 （ＭＩ下 工 作 ， 隔放 电 、 Ｅ ） 间 电晕 、 波 干 扰 、 电 、 谐 雷 故障、 涌流等电磁干扰 ， 会对通信的可靠性产生很大 的影响 ， 因而通信系统要具有很高抗干扰能力。 ３在线路故障时保证正常通信 。配电网的调度 ） 自动化 、 故障区段隔离及恢复正常区域供电的功能 要求 ： 即便在停 电的地区通信仍能正常进行。因此 ， 使用配电线载波 、 无线电、 有线通信方式要考虑线路 故障电流产生的干扰影响 ， 电线载波还要解决线 配 路 开关 打开后信 号 的通路 问题 。 ４ 良好的经济性。在选择配电网自动化的通信 ） 系统时 ， 不仅要考虑当前通信系统的造价， 同时还应 考虑 通 信系统 长期 使用 和维 护 的费用 。所 以应根 据
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配网自动化通信方式的分析摘要：通信技术是配网自动化系统实现的关键，也是配网自动化的核心。
当前，通信问题已经成了制约配网自动化发展的瓶颈。
本文根据配网自动化对通信系统的要求，对实际现行配网自动化各种通信技术进行了分析，对配电系统自动化的信道具体层次的通信进行了设计。
笔者通过对配电网自动化的具体应用，就配电网馈线自动化通信方式进行了研究，关键词：配网自动化通信0前言配电系统自动化是利用现代电子技术、通信技术、计算机技术及网络技术，将配电网在线路数据和离线数据即配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化。
1配网自动化通信系统1．1配网自动化通信系统的特点配电网和输电网不同，输电网由于终点节点数量有限，加上通道距离较长，对通信效率和可靠性的要求均较高，因此输电网通信大多采专用通道点点或无线通信方式，而不采用广播通信放式。
而配电网往由于其数量极大，形式繁多，寻址量可达百万级以上．，而且两节点之间距高较短，正是由于配电网网架的特殊性，决定了配网自动化通信系统的特点是测点多、分散、覆盖面，中间距离短，通信效率求不是很高；并且随着城市建设的发展，配电网整体上具有确定的拓扑结构，网此配自动化通信系统还应具有不断适应配电网络发展的特点。
1．2配网通信系统的网络结构配网自动化通信网络根据配电网的规模和特点分为3级第l级，各个变电所到配调主站的通信网络，利用现有sdh刚络。
第2级，由变电所(配网子站)到各个开关站rtu、住上开关ftc 之的通信组织，这过我们主要研究的部分，它是整个配网自功化通信系统的核心。
第3级，由于开关站rt、柱上开关ftc通信控制器之间的通信，将ft乙、rtu采集的信息发送至通信控制器，并输送至通信主站，我们采用rs131或rs-485接口。
1．3配网白动化通信系统应满足的技术要求由于配网自动化涉及的功能众多，自动读表、负荷控制、馈线开台、故障隔离，其系统的复杂程度、自动化综合程度决定配网自动化通信系统直满足以下要求：(1)具有rs-232或rs485串行接口，能满足配网自动化系统的数据传输速率；(2)通信的高可靠性，抗干扰能力强，误码率小于l0-9；(3)通信系统的性能价格比，必须与配网自动化系统的投资成比例；(4)具有可靠的交、直流工作电源；(5)能提供双向通信能力，在配电停电区和故障时仍有通信能力；(6)便于运行和维护，适户外运行的温度和湿度环境。
(7)配置灵活，扩展方便；根据以上要求，配网自动化通信系统，必须具有一个高效、可靠、成本合理的双向通信系统。
2光纤通信方式光纤通信作为现在最热门的通信手段，技术已经相当成熟。
同时由于电力系统有着独特而丰富的资源一电力线路和电力电缆沟道，充分利用这些资源可以节省大量投资，又可大大提高]工作进程。
因此光纤通信应作为配网自动化通信的主要方式。
2．1光纤通信配置方式光纤作为配网通信的主要方式，就要对它的网络结构和光端设备配置方法作一详细地研究，选择一种适合市区配网自动化要求的通信网络结构。
当一个光纤通信网中节点比较多时，为防止光缆或光端设备损坏等因素引起光纤环路通信故障，造成整个环路通信中断，可采用光纤双向环路通信(见图2)就可避免．上述现象。
若双环的光端设备都具有自愈功能，相邻的两光端设备各自利用其备用环路将信息沿反向传输到主站，保证信息传输中断。
图2中信息传输有2条途径即a环和b环，实线图示为a环，虚线所示为b环，2条途径方向相反。
在正常情况下，仅使用主环(a环)，b环作备用。
当光纤环路出现故障时，信息将存到达故障点之前折回，并且利用备用路径形成完整通信链路，使故障两端的节点继续保证与主站通信。
如在a环中d点发现中断，a环中断，子站3的信息通过a环的收发光纤折回到主站，同时使环路主通道切换到b环。
此种方式下，在不要求自愈功能或仅有一条光纤时，此光端设备可设置成单环工作模式。
用上述方式组网，命令下发和状态上报可以任意进行，而且允许2个或2个以上分站同时上报，成本较高，但网络有自愈功能，系统存活性好。
2．2光纤环路的设计在设计光纤环路时将按变电所分区原则，即每一个变电所为一区，每一区接入20-3台ftu，住每一中再分为几个环路，根据备开关站、住上开关ftu分布就近接人的原则，在考虑环路时，须统一规划，既要考虑目前现有的测点，叉要考虑将来的发展。
根据电缆沟和架空线路的走向，以选择最小路径为原则，合理设计光纤环合路路由。
通信主站建在变电所内，通信主站到调度主站的主干道可利用市局的sdh光纤系统，组成士、备双通道形式，确保通信的可靠性。
在实际应用中，以一个变电所为起点和终点，沿一条l0kv馈线出发，按地理位置将一些开关站、ftu接人环路，然后沿另外‘条l0kv线路返回到变电所。
3gprs技术3．1gprs介绍gprs(genera1packetra—dioservice)即通用分组无线业务，是一种基于包的无线分组交换技术，它突破了gsm只能提供电路交换的思维模式，是在现有gsm网络移动基站和基站控制全面升级的基础上，通过叠加gprs核心网络(sgsn+ggsn)来实现无线数据的分组交换，提供端到端或端和互联网(包括专用网络)的广域无线ip连接。
gprs采用无线分组交换技术具有以下优点：(1)资源利用率高。
在gsm网络中，gprs首先引入厂分组交换的传输模式，对于分组交换模式，用户只有在发送或接收数据期间才占用资源，这意味着多个用户可高效率地共享同一无线信道，从而提高了资源的利用率。
gprs用户的计费以通信的数据量为主要依据，体现厂“得到多少、支付多少”的原则，目前最高单价为0．03元／kb，gprs的单位字节费率仅为短消息的几十分之一。
实际上，gprs用户的连接时间可能长达数小时，却只需支付相对低廉的连接费用。
这点非常适合配网自动化通信的特点。
(2)传输速率高。
通信数据经压缩后，gprs町提供高达115kb／s的传输速率(最高值为171．2kb／s，不包括fec)。
(3)接人时间短。
分组交换接人时间缩短为少于1s，能提供快速即时的连接，每次使用只要一个短暂的激活过程。
(4)支持ip协议和x．25协议。
gprs支持internet上应用最广泛的ip协议和x．25协议。
(5)覆盖面广。
gprs系统建网方便、无需布线，只要有移动信号的地方，就能实现gprs信息的传输，受区域限制。
gprs允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，使用无需电路交换的网络资源。
提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。
特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，同时也遁用偶尔的大数据量传输。
gprs技术采用分组交换方式，提供了灵活的差错控制和流量控制，在端到端的高层进行，减少了中间网络低层环节小必要的开销，并在网络部分环节上增加控制，提高了安全性。
通过设置服务等级qos等手段，可有效控制和分配延时、带宽等性能，非常适用于数据应用，在配网自动化的应用具有无可比拟的性价比优势。
3．2实际应用中的构成gprs网络是基于现有gsm网络实现的。
gprs也是由移动台(ms)、基站子系统(bss)和网络子系统(nss)构成。
由于配电系统大量采用远方控制，对控制系统和数据网络的安全性、可靠性、实时性的要求很高，同时移动gprs又是一个全球性、开放性、不可管理的国际互联网络，基于internet、存在信息威胁、和安全隐患。
为确保电力数据互联网络的安全，保证数据的正确传递、配电网络的控制可靠，防止对电力一次设备进行非法破坏性操作，必须设计一个专用的网络。
在技术上采用gprs+vpn的通信传输通道。
3．3配网信息的管理方式改造现有rtu的数据采集系统，安装gprs终端，完成配电rtu 与gprs终端的接口工作，安装开发配网主站的控系统和监控软件，是实现gprs传递配网信息的主要工作。
主站开发时要将主站做成数据采集、分析、转发一体的数据仓模式。
应遵循开放性、通用性原则，一是标准的采集数据库，适用于不同厂家gprs终端入网；二是根据不同的通信规约及标准的通信函数，开发主站通信模块，实现管理人员实时召测不同类型终端的数据，通过mis系统、调度自动化、配网自动化系统、地理信息系统的数据共享，实现采集的配电变压器信息，得到二次利用。
其网络拓扑图如图3所示。
3．4实现成果通过移动gprs的电力专用网，将原来没有远程通信的自动化开关站纳入配网调度实时监控范围，确保了电网信息的正确性和安全性，gprs技术能适应配闱系统点多、面广、环境复杂的实际情况，其设备安装方便，组网简单，具有较强的通信保障能力和环境适心能力，与原有的光纤通信方式相比，具有初期投资省、运行成本低、布置灵活，见效快的优点，可作为光纤通信方式的有效补充，而且随着电网的不断扩大，站点数量不断增多，长远考虑须采用光纤通信，一旦光纤通信建成后，相应gprs设备可以立即移到另外急需的站点上去，大大节省了经济成本，同时也使整个配网自动化的管理水平得到了较大的提高。
4结语这2种通信方式在电力局的配网自动化中都得到较好的应用。
光纤通信作为主要的通信方式，运行稳定，起到框架的作用。
gprs 技术作为光纤通信的补充，也较好实现了它的功能。
这2种方式其实是互补的，在没有光缆铺设条件时，用gprs技术町以先期完成自动化的工作，等有了铺设条什，换成光缆后，gprs的设备可以拆掉安装在另外的站点，不会造成设备的浪费。
此，这2种通信方式的综合运用，是实现配网自动化通信的最佳组合。
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。