配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

摘 要：通信系統(tǒng)在整個(gè)配電系統(tǒng)中起著十分重要的作用，為了配電自動(dòng)化系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)其功能，需要通信系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)性、可靠性及雙向通信等能力。經(jīng)過實(shí)際工作的經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前現(xiàn)有的幾類通信系統(tǒng)都無法單獨(dú)滿足配電自動(dòng)化的需求，在不同的運(yùn)行環(huán)境下要根據(jù)配電實(shí)際情況來選取合適的混合通信系統(tǒng)以滿足配電自動(dòng)化的要求。對(duì)此，文章對(duì)配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與方案選擇簡(jiǎn)要分析，以期為配電自動(dòng)化系統(tǒng)的通信工作提供參考經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：配電自動(dòng)化；通信系統(tǒng)；通信方式

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各個(gè)行業(yè)對(duì)于電力的需求也逐漸加大。與此同時(shí)，相關(guān)部門對(duì)于電力行業(yè)也提出了更高的要求，即要求電力部門要穩(wěn)定、持續(xù)和高效的供電，保證生產(chǎn)、生活各個(gè)領(lǐng)域能夠正常運(yùn)行與發(fā)展。為了達(dá)到以上的要求，我們需要設(shè)計(jì)一套高效、完整的配電自動(dòng)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)是集先進(jìn)技術(shù)于一身的綜合配電體系，具體來說就是將通信、電子、網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合在一起的集成系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)和用戶及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)信息的傳遞和交流，其可以在電網(wǎng)正常運(yùn)行和發(fā)生故障時(shí)起到自動(dòng)保護(hù)、檢測(cè)以及用配電的操作等功能。

1 配電自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)通信系統(tǒng)的要求

1.1 可靠性

配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)通常在室外進(jìn)行安裝，其電網(wǎng)需要采集較多數(shù)據(jù)，但是很容易受到外界因素的影響，包括溫度的變化、外力造成的破壞等等。除此之外，通信系統(tǒng)還應(yīng)具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，在某些地區(qū)發(fā)生故障和停電時(shí)，可以保證信息能夠抵抗住瞬間的強(qiáng)烈干擾繼續(xù)傳輸出去。

1.2 經(jīng)濟(jì)性

在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)中，由于考慮到整體的成本以及經(jīng)濟(jì)效益等因素，因此在通信系統(tǒng)建設(shè)過程中應(yīng)盡量減少投資，根據(jù)工程項(xiàng)目的特點(diǎn)來選擇合適的布置方式以縮減費(fèi)用。與此同時(shí)，還可以當(dāng)?shù)氐闹骶W(wǎng)資源來進(jìn)行合理配置，以避免重復(fù)的投資。

1.3 實(shí)時(shí)性

通信系統(tǒng)要想能夠?qū)崟r(shí)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)以及對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控傳輸，需要在正常的工作狀態(tài)下，在很短的時(shí)間內(nèi)可以更新主控系統(tǒng)和配電遠(yuǎn)方終端的數(shù)據(jù)。同時(shí)，當(dāng)配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)傳輸，因此配電自動(dòng)化系統(tǒng)必須要選擇適合的通信方式，在設(shè)計(jì)過程中要考慮到發(fā)生故障時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，進(jìn)而保證其及時(shí)準(zhǔn)確的傳輸。

1.4 易操作，維護(hù)方便

通信系統(tǒng)的組成設(shè)備種類繁瑣，單一的通信系統(tǒng)是無法實(shí)現(xiàn)整個(gè)配電自動(dòng)化功能的，因此通信系統(tǒng)需要多個(gè)設(shè)備模塊組合在一起實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能。而這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)的初期盡量考慮到各種因素，簡(jiǎn)化系統(tǒng)的布置，使用統(tǒng)一的通信協(xié)議，這樣可以促使后期維護(hù)工作可以快速、簡(jiǎn)單地開展，同時(shí)可以擴(kuò)大系統(tǒng)兼容性，為以后系統(tǒng)的擴(kuò)展提供良好的基礎(chǔ)。

1.5 雙向通信能力

為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的遙信和遙控等功能，配電自動(dòng)化系統(tǒng)一般都要求具有雙向的通信能力。在某一區(qū)域發(fā)生故障的時(shí)候，控制中心可以遠(yuǎn)程操控故障區(qū)域的設(shè)備，向其發(fā)送特定指令，使控制故障區(qū)域正常的部分恢復(fù)供電。

2 主要配電自動(dòng)化通信方式的特點(diǎn)

2.1 光纖通信

光纖通信是當(dāng)前普遍使用的一種通信方式，其傳輸速度較快，同時(shí)具有容量大、頻帶寬、抗干擾腐蝕能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。光纖通信的傳輸方式主要分為兩種，即多模光纖和單模光纖，兩者在傳輸速度、距離、以及價(jià)格方面有著很大的區(qū)別。單模光纖傳輸速度快、距離較遠(yuǎn)，而多模光纖較單模光纖來說，傳輸速度慢、距離較短，但是價(jià)格低廉，因此可針對(duì)不同地區(qū)的情況來選擇不同的傳輸方式。由于光纖材料的主要組成部分的二氧化硅產(chǎn)量豐富，因此隨著技術(shù)的日臻成熟，制造光纖的成本會(huì)不斷降低，相信在今后的配電自動(dòng)化系統(tǒng)中必會(huì)大量的使用光纖通信模式。

2.2 租用電話線通信

當(dāng)前電話網(wǎng)絡(luò)在人們的生產(chǎn)、生活中廣泛使用，其數(shù)據(jù)傳輸成本較低，同時(shí)效率較高。并且利用電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的步驟較簡(jiǎn)單，只需要在營(yíng)業(yè)主機(jī)和數(shù)據(jù)的集中器上分別安置一個(gè)調(diào)制解調(diào)器就可以實(shí)現(xiàn)。但是當(dāng)遇到特殊情況之時(shí)，為了完成高效的數(shù)據(jù)傳輸，可以選擇專線通信的方式來解決，但是該方式的缺點(diǎn)為安置費(fèi)較高，因此企業(yè)需慎重選擇。

2.3 配電線載波

配電線載波的方式也值得推薦，我們利用傳輸電力的線路來加載信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，能夠極大程度上節(jié)省成本，無需再鋪設(shè)新的通信線路。與其他通信方式相比，配電線載波的差異在于其進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮旊娋€路是電力企業(yè)內(nèi)部的線路，因此在傳輸數(shù)據(jù)之時(shí)可節(jié)省巨大的成本，并且控制起來也相對(duì)方便，不必再通過電信部門進(jìn)行調(diào)節(jié)。雖然該方式具有如此多的優(yōu)點(diǎn)，但是也具有較多的缺點(diǎn)，其在傳輸過程中受脈沖信號(hào)大、等幅振動(dòng)等因素的干擾，使得數(shù)據(jù)傳輸并不容易。

2.4 無線通信

無線通信具有投資較小、維護(hù)方便等特點(diǎn)，其是利用無限的公共頻段進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，在建筑較多的地區(qū)數(shù)據(jù)傳輸并不通暢，因此一般布置在中小型的城市中。采用這種通信方式并不需要重新鋪設(shè)線路，因此投資較小，維護(hù)起來方便。

3 案例分析與應(yīng)用

通信系統(tǒng)為配電自動(dòng)化系統(tǒng)提供了安全的保障，其是自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的基礎(chǔ)。通信系統(tǒng)通常是根據(jù)子站的層次進(jìn)行劃分的，圖1為一種常見的四層通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)第一層采用光纖通信技術(shù)，是用來進(jìn)行主站和子站的通信；第二層是用來實(shí)現(xiàn)子站與各個(gè)配電遠(yuǎn)方終端的通信；第三層是進(jìn)行開啟和關(guān)閉所有配電遠(yuǎn)方終端之間的通信；第四層是集抄器與各電能計(jì)量器之間的通信系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

總之，通過配電的自動(dòng)化系統(tǒng)，人們可以實(shí)時(shí)的了解和掌握電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，一旦有故障發(fā)生可以在第一時(shí)間內(nèi)切斷故障區(qū)域，恢復(fù)正常部分的供電，提高供電的服務(wù)質(zhì)量。配電自動(dòng)化的目標(biāo)在于保障供電的質(zhì)量和提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益以及管理的水平，因此在未來必將普及與推廣。

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