基于配網(wǎng)自動(dòng)化通信技術(shù)的研究

斯坎達(dá)爾?吾斯曼+麥麥提江?托合提+如斯太木?玉蘇普

摘 要：通信技術(shù)是配網(wǎng)自動(dòng)化體系中的重要組成部分，是配網(wǎng)技術(shù)中遠(yuǎn)距離終端信息傳輸、信息采集、信息控制的重要技術(shù)基礎(chǔ)，對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成和發(fā)展起著重要作用。因此，立足配網(wǎng)制動(dòng)化通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化通信技術(shù)進(jìn)行了深入研究。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動(dòng)化；通信技術(shù)；電力用戶；配電網(wǎng)

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.24.158

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，我國的電力用戶對(duì)供電質(zhì)量提出了更高的要求，電氣化和信息化的高速發(fā)展使我國的電力用戶對(duì)傳統(tǒng)的供電手段產(chǎn)生了質(zhì)疑，供電的可靠性和高效性面臨著巨大的挑戰(zhàn)。因此，基于配網(wǎng)自動(dòng)化通信技術(shù)的研究有鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。

1 配網(wǎng)自動(dòng)化研究現(xiàn)狀

我國配網(wǎng)自動(dòng)化的研究始于20世紀(jì)90年代，相比于西方發(fā)達(dá)國家，我們的研究滯后了20年。由于我國的電力電工行業(yè)一直保留著“重發(fā)電、輕供電、無視用電”的傳統(tǒng)思想，使我國的配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)長(zhǎng)期處于低端發(fā)展階段，且缺乏整體規(guī)劃。根據(jù)調(diào)查顯示，現(xiàn)階段國內(nèi)外并沒有一種通信技術(shù)可以很好地滿足配網(wǎng)自動(dòng)化的需要。我國的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中的通信系統(tǒng)構(gòu)成是由多種通信技術(shù)冗雜而成的。在正常工作中，需要根據(jù)實(shí)際需求來選擇適應(yīng)的通信技術(shù)。在日本的配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)中，并不會(huì)使用無線電技術(shù)，原因是無線電頻段大多都被電臺(tái)所占用剩余的頻段，并不能達(dá)到規(guī)定的供電效率。我國最為普遍的是光纖及通訊電纜等，而在歐美等國家，多應(yīng)用無線通訊網(wǎng)絡(luò)與有線通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的形式。在我國的配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)中，主要傳輸方式是光纖傳輸方式，選用光纖環(huán)網(wǎng)和光纖以太網(wǎng)作為接入網(wǎng)。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，會(huì)有越來越多的新型通信技術(shù)被應(yīng)用在配網(wǎng)自動(dòng)化中，類似于調(diào)頻電臺(tái)、電話線這樣通信速率低下和可靠性不足的通信技術(shù)的應(yīng)用會(huì)越來越少。

2 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)

我們通常將電力系統(tǒng)中的二次降壓階段和降壓之后向電力用戶供電之間的網(wǎng)絡(luò)框架稱作是配電網(wǎng)。它的主要組成部分為電纜配電線路、架空電纜線路、配電所、電力接入用戶等。對(duì)于配電網(wǎng)等級(jí)的劃分，通常情況下根據(jù)電壓的大小將配電網(wǎng)劃分為高壓配電網(wǎng)、中壓配電網(wǎng)、低壓配電網(wǎng)。從結(jié)構(gòu)體系上看，將其劃分為樹狀網(wǎng)、環(huán)狀網(wǎng)、輻射網(wǎng)。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中存在一個(gè)有效的系統(tǒng)站，可與遠(yuǎn)方終端、智能裝置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞、控制、篩選、整合。但對(duì)于配網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)而言具，其有自己的信息處理特點(diǎn)，主要表現(xiàn)為通信節(jié)點(diǎn)數(shù)量相對(duì)較大、通信節(jié)點(diǎn)相對(duì)分散、通信節(jié)點(diǎn)距離短、可采用的通信方式較多等。通信技術(shù)配網(wǎng)是自動(dòng)化體系中的主要組成部分，因此，我們對(duì)通信技術(shù)有著嚴(yán)格的要求，主要表現(xiàn)在通信要具有較高的可靠性、滿足數(shù)據(jù)的傳輸要求、具有實(shí)時(shí)性、通信不受停電和故障等外界因素的影響、使用和維護(hù)要簡(jiǎn)單、具有較高的發(fā)展開放性。

3 配網(wǎng)自動(dòng)化通信技術(shù)

配網(wǎng)自動(dòng)化通信技術(shù)按照通信介質(zhì)可以分為有線方式和無線方式兩種。在無線方式傳輸中，最明顯的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉，且不受停電等外界因素的影響，持續(xù)工作能力強(qiáng)；有線通信就是現(xiàn)階段眾所周知的光纖通信技術(shù)和電力線載波通信技術(shù)。光纖通信技術(shù)具有效率高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，但需要搭建專門的電網(wǎng)，投資較高。

3.1 光纖通訊

光纖通訊的主要載體是光波。以光纖作為傳播媒介的通信技術(shù)在現(xiàn)階段配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中得到了廣泛應(yīng)用，主要具有通信容量大、傳輸效率高、抗電磁干擾、組網(wǎng)方式靈活等特點(diǎn)。目前，我們國家光纖技術(shù)主要的接入技術(shù)為有源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)兩大類。我們正在通過現(xiàn)有技術(shù)不斷地對(duì)光纖通信技術(shù)進(jìn)行改造，以期通過相應(yīng)的手段解決光纖通信成本昂貴的問題。

3.2 電力線載波通信

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高，促使我國的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)向著更高的水平發(fā)展。近年來，基于光纖通信技術(shù)基礎(chǔ)之上的電力載波通信技術(shù)受到了廣泛關(guān)注，成為了通信技術(shù)研究的熱點(diǎn)。但電力載波通信技術(shù)自身具有的時(shí)變性、頻率傳輸固定性，導(dǎo)致其在具體的配網(wǎng)應(yīng)用中存在很多未解決的問題。而所謂的電力載波通信技術(shù)是利用專業(yè)調(diào)制解調(diào)器對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，然后將信號(hào)作用于電力線上進(jìn)行傳輸?shù)耐ㄐ偶夹g(shù)。20世紀(jì)20年代，電力載波通信技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于10 kV配電網(wǎng)絡(luò)線路的信息傳輸中，在中、高壓配電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)了語音傳輸和控制指令傳輸，并建立了相應(yīng)的國際運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于低壓配電網(wǎng)而言?，F(xiàn)階段的很多通信技術(shù)，比如數(shù)字信號(hào)處理、計(jì)算機(jī)控制等都極大地提高了低壓配電網(wǎng)電力載波通信技術(shù)的可靠性和實(shí)時(shí)性，促進(jìn)了電力載波通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

3.3 配網(wǎng)自動(dòng)化通信技術(shù)的選擇

通過以上介紹可以看出，配網(wǎng)自動(dòng)化通信技術(shù)有很多種類，具有不同的特征和性能。其系統(tǒng)造價(jià)和功能存在很大的差異，因此，對(duì)不同配網(wǎng)自動(dòng)化通信技術(shù)的選擇研究具有著鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。其中，光纖通信方式應(yīng)選擇以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)及工業(yè)以太網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，點(diǎn)載波通信方式可以選擇中亞電纜屏蔽層等技術(shù)，具有遙控功能的配電自動(dòng)化區(qū)域應(yīng)優(yōu)先采用專網(wǎng)通信。

4 結(jié)束語

電力系統(tǒng)一直是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)建設(shè)的“原動(dòng)力”，我們應(yīng)對(duì)電力行業(yè)的發(fā)展予以重視。在電力發(fā)展中，電力電網(wǎng)作為電力傳輸?shù)闹饕绞?，其重要性不言而喻，針?duì)不同配網(wǎng)自動(dòng)化選擇不同的通信技術(shù)是現(xiàn)階段電力行業(yè)發(fā)展的主要方向之一。

參考文獻(xiàn)

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作者介紹：斯坎達(dá)爾·吾斯曼（1990—），男，畢業(yè)于北京交通大學(xué)，學(xué)士學(xué)位，助理工程師，研究方向?yàn)榕渚W(wǎng)自動(dòng)化。

〔編輯：張思楠〕