通信組網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用分析

【摘要】 配電主站或者配電子站、配電終端以及通信通道共同組成了電網(wǎng)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)。在整個(gè)電網(wǎng)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理、人機(jī)相互的聯(lián)系以及各類應(yīng)用功能的實(shí)現(xiàn)都依賴于配電主站。本文就智能配電通信網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展需求進(jìn)行了闡述，研究了幾種智能配電網(wǎng)通信技術(shù)，并提出了智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)的方式。

【關(guān)鍵詞】 通信組網(wǎng) 技術(shù) 智能電網(wǎng) 應(yīng)用

配電環(huán)節(jié)智能化是智能電網(wǎng)六大環(huán)節(jié)之一，其有效提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，改善用電終端的電能質(zhì)量，同時(shí)可以顯著提高供電可靠性。為了實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電、儲(chǔ)能以及微網(wǎng)的并網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行來說，配電環(huán)節(jié)智能化是其重要手段。為了結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的現(xiàn)代管理理念來構(gòu)建集成優(yōu)化的配電資產(chǎn)運(yùn)維管理系統(tǒng)，有必要建立高效互動(dòng)的需求側(cè)管理。

電力系統(tǒng)中的配電自動(dòng)化主要以配電自動(dòng)化系統(tǒng)為主要核心，以設(shè)備和一次網(wǎng)架為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用多種通信方式來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和控制電網(wǎng)的配電系統(tǒng)，并將配電自動(dòng)化系統(tǒng)與其他有關(guān)系統(tǒng)的信息進(jìn)行集成，從而保證科學(xué)管理電網(wǎng)的配電系統(tǒng)。配電主站或者配電子站、配電終端以及通信通道共同組成了電網(wǎng)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)。

在整個(gè)電網(wǎng)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理、人機(jī)相互的聯(lián)系以及各類應(yīng)用功能的實(shí)現(xiàn)都依賴于配電主站。配電子站用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)信息的匯集以及區(qū)域監(jiān)控功能，其是系統(tǒng)主站與用電終端的中間層設(shè)備。系統(tǒng)的通信通道起到配電主站、配電子站以及配電終端之間的連接作用。信息交互總線將配電自動(dòng)化系統(tǒng)與其他應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行互連，從而實(shí)現(xiàn)更多的應(yīng)用功能。

一、智能配電通信網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展需求研究

目前為止，配電通信網(wǎng)是我國(guó)各大城市主要的配電自動(dòng)化系統(tǒng)。在我國(guó)，中西部地區(qū)配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)的發(fā)展很慢，覆蓋地區(qū)很少。在我國(guó)東部沿海地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，配單自動(dòng)化的通信系統(tǒng)的發(fā)展水平很高，覆蓋地區(qū)也比較廣泛。在我國(guó)，配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)多采用工業(yè)以太網(wǎng)、中壓電力線載波、光調(diào)制解調(diào)器、以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)、無線公網(wǎng)等等通信方式。配電自動(dòng)化系統(tǒng)所涉及到的有關(guān)對(duì)開關(guān)設(shè)備的控制，要求要按照配電網(wǎng)技術(shù)規(guī)范。規(guī)定開關(guān)量變位傳送到主站時(shí)間應(yīng)小于10 秒，重要遙測(cè)越定值傳送時(shí)間也必須在小于10 秒左右，系統(tǒng)控制操作響應(yīng)時(shí)間小于5 秒。配電網(wǎng)通信組網(wǎng)還要集智能廂電網(wǎng)的語音、數(shù)據(jù)和視頻信息等功能。目前，適用于配電網(wǎng)的通信技術(shù)主要有PON、WiMAX和寬帶PLC。

二、幾種智能配電網(wǎng)通信技術(shù)的研究

2.1全球微波接入互操作技術(shù)的研究

全球微波接入互操作，縮寫為WiMAX，是核心網(wǎng)和接入網(wǎng)的總稱，其是一種無線寬帶城域網(wǎng)接入技術(shù)，該技術(shù)能夠最大限度的實(shí)現(xiàn)同定和移動(dòng)用戶的無線高速接入。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、用戶數(shù)據(jù)庫、路由器以及網(wǎng)管設(shè)備等構(gòu)成了核心網(wǎng)，主要是用來實(shí)現(xiàn)用戶認(rèn)證和網(wǎng)絡(luò)管理等功能的，同時(shí)還會(huì)提供與其他網(wǎng)絡(luò)之間的接口。接入網(wǎng)則包含了基站和移動(dòng)用戶站，其主要是為全球微波接入互操作用戶提供無線接入。

2.2對(duì)電力線載波通信技術(shù)的研究

電力線載波通信簡(jiǎn)稱PLC，其是電網(wǎng)所特有的通信方式，通過載波方式，利用電力線纜來實(shí)現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)信號(hào)的傳播。在35KV以上的高壓輸電線路上，電力線載波通信已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用，其可以調(diào)度電話以及繼電保護(hù)信息。當(dāng)今的中低壓電力線載波主要是為遠(yuǎn)方集中自動(dòng)抄表系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)傳輸通道。而從另一方面來看，電力線載波信道復(fù)雜多變，需要克服的技術(shù)困難比較嚴(yán)峻。所以，需要采取編碼調(diào)制技術(shù)來提高信息傳輸?shù)膸挕?/p>

三、智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)方式

智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)可分為配電網(wǎng)自動(dòng)化覆蓋區(qū)域內(nèi)和覆蓋區(qū)域以外兩種情況。對(duì)于在配電網(wǎng)自動(dòng)化覆蓋區(qū)域內(nèi)，配電網(wǎng)自動(dòng)化站點(diǎn)分布十分廣泛，這些站點(diǎn)包括了開閉所、柱上開關(guān)以及配電室等，具有遙信、遙控和遙測(cè)等功能。采用智能配電網(wǎng)自動(dòng)化與傳統(tǒng)技術(shù)相比，其安全性更高，對(duì)于帶寬要求也更高。為了在有限的時(shí)間內(nèi)能夠快速覆蓋目標(biāo)配電網(wǎng)區(qū)域，我們常采用高分光比的無源光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時(shí)合理有效的分配和安排網(wǎng)絡(luò)分光網(wǎng)絡(luò)配置。這種類型的配電網(wǎng)常采用不均等分光器，這是根據(jù)每個(gè)配電網(wǎng)的信息點(diǎn)隨配電網(wǎng)線路鏈狀串接的特點(diǎn)決定，從而保證了配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的靈活性和擴(kuò)展性。配電網(wǎng)自動(dòng)化站點(diǎn)信息接入系統(tǒng)首選無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這是尤其自身特點(diǎn)決定的。

因此，此類通信網(wǎng)適合于采用光纖方式。針對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化覆蓋區(qū)域外來說，配網(wǎng)自動(dòng)化覆蓋區(qū)域外的配電通信網(wǎng)建設(shè)，是考慮到“十二五”期間不實(shí)施配網(wǎng)自動(dòng)化和智能用電互動(dòng)服務(wù)，全球微波接入互操作系統(tǒng)是很好的一種組網(wǎng)形式，其對(duì)于傳輸帶寬要求不高，然而考慮到我國(guó)各類政策法規(guī)限制等因素，目現(xiàn)階段我國(guó)配電網(wǎng)宜采用同樣投資少、建設(shè)周期短的寬帶PLC專網(wǎng)或L1rE無線公網(wǎng)方式。

四、結(jié)語

電力通信網(wǎng)中，智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)是電網(wǎng)配電業(yè)務(wù)應(yīng)用的重要支持系統(tǒng)，同時(shí)是電力通信網(wǎng)的重要組成部分之一。為了更好更快的發(fā)展我國(guó)的智能電網(wǎng)系統(tǒng)，需要我們電力工作者要加大相關(guān)技術(shù)的研究，為實(shí)現(xiàn)配電通信網(wǎng)的快速布網(wǎng)等提供理論和實(shí)際依據(jù)，不斷提高我國(guó)智能配電業(yè)務(wù)的可靠性，取得利國(guó)利民的效果。