配電自動化通信系統(tǒng)研究

劉錦洋 梁釗著

【摘?要】配電網(wǎng)自動化使用自動控制技術(shù)、計算機通信技術(shù)、電子技術(shù)，通過各種技術(shù)優(yōu)化組合，實現(xiàn)在線實時監(jiān)管，掌握配電網(wǎng)運行情況，根據(jù)收集的配網(wǎng)運行數(shù)據(jù)進行安全測控，進而提升配網(wǎng)監(jiān)控工作的準確性，還可以在技術(shù)加持下降低配網(wǎng)運行管理難度，在電力行業(yè)高速發(fā)展的背景下，需要進一步加強配網(wǎng)監(jiān)控監(jiān)管力度，通過配網(wǎng)自動化技術(shù)實現(xiàn)實時監(jiān)管，并根據(jù)掌握的數(shù)據(jù)信息，了解配網(wǎng)運行存在的安全威脅，有針對地進行系統(tǒng)維修、養(yǎng)護工作，讓用戶可以擁有良好的用電體驗。

【關(guān)鍵詞】配電;自動化;通信

引言

在現(xiàn)代社會中，可靠的供電尤為重要，即使是短暫地中斷電力供應(yīng)都會帶來較大的社會影響與經(jīng)濟損失。根據(jù)國外先進配電網(wǎng)的運維經(jīng)驗，提高供電可靠性的有效技術(shù)措施是建設(shè)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)。其中，通信系統(tǒng)是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)關(guān)鍵組成部分，整個自動化系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)依賴于可靠的通信，只有通過有效的通信手段，智能終端與遠方主站才能夠正常收發(fā)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、信息分析與系統(tǒng)控制功能。為此，對通信系統(tǒng)開展專門研究很有必要。

1配電自動化概念

網(wǎng)絡(luò)自動化實現(xiàn)了實時在線監(jiān)控，實時采集網(wǎng)絡(luò)引擎數(shù)據(jù)，捕獲網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)參數(shù)，創(chuàng)建了自動控制、計算機通信技術(shù)、電子等的自動化電源管理系統(tǒng)。另一方面，您可以建立智能、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的調(diào)控系統(tǒng)，全天候監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控電源狀態(tài)，在配電自動化系統(tǒng)正常運行時通過管理、監(jiān)控和保護改善網(wǎng)絡(luò)管理，并在網(wǎng)絡(luò)故障后執(zhí)行配電管理和監(jiān)控任務(wù)。

2配電自動化通信系統(tǒng)的特點

配電自動化使用專為配電目的而設(shè)計的通信系統(tǒng)。首先，有大量的系統(tǒng)終端，但每個終端的數(shù)據(jù)并不多。大量終端是由電網(wǎng)結(jié)構(gòu)造成的，因為電網(wǎng)實時使用大量開關(guān)設(shè)備，每臺設(shè)備配置適當?shù)闹悄鼙碛嫈?shù)器，測量自己的狀態(tài)參數(shù)，這些參數(shù)需要通過通信系統(tǒng)傳輸?shù)缴霞壒?jié)點摘要中。因此，終端設(shè)備生成的數(shù)據(jù)量很難理解。對于每個設(shè)備，通常會測量幾個重要的尺寸，例如電壓、電流等，并且傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量相對較少。第二，通訊節(jié)點相對較短，但分散。這是因為系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸聚合單元通常設(shè)置在變壓器或封閉空間中，而配電網(wǎng)中的距離通常按地理位置分布，并且通常位于2-3公里以內(nèi)，因此通信節(jié)點相同。

3配電自動化業(yè)務(wù)對通信的要求

配電系統(tǒng)的主體是生產(chǎn)控制、包括自動化系統(tǒng)在內(nèi)的信息業(yè)務(wù)、負荷監(jiān)測運行和電能質(zhì)量在線監(jiān)測，以及主要由專有、分散電力系統(tǒng)和累計表組成的信息管理。由于配電系統(tǒng)中的通信網(wǎng)絡(luò)涉及多種業(yè)務(wù)流程，而且每個企業(yè)對及時性、可靠性和帶寬的要求大相徑庭，因此需要分析流量自動分布數(shù)據(jù)，以確定網(wǎng)絡(luò)需求并規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，從而提供一個具有安全可靠總量的自動化傳輸網(wǎng)絡(luò)。

4配電通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

配電通信網(wǎng)絡(luò)傳輸規(guī)約相對固定且有國家或者電力行業(yè)通行標準。一般采用物層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用程序?qū)拥娜龑芋w系結(jié)構(gòu)。在三層網(wǎng)絡(luò)自動化體系結(jié)構(gòu)中支持通用硬件平臺、軟件平臺和通信形式。通信硬件平臺支持DSP、FPGA、GPP、無線電等信號處理模塊。主要包括嵌入式操作系統(tǒng)、CORBA中間件、硬件信息處理軟件和通信管理架構(gòu)軟件的軟件系統(tǒng)允許管理所有通信硬件平臺。通信信號是一種模塊化組件設(shè)計，負責支持通信操作環(huán)境，特別是物理級別、連接級別、安全組件、網(wǎng)絡(luò)級別組件、標準I/o輸出組件等。這些組件提供了高便攜性和更高的可擴展性。物理級別的傳輸通信通道支持紅外、串行和GRRS模式，用于總部與終端之間的通信、通信測試、緊急處理等。

5常見通信方式

（1）光纖通道。光纖通道通信是最常用的通信方法之一，提供快速、無縫和可靠的通信。體積小，便于搬運;信號保密性;缺點是開始時施工成本高，路徑高。高維護成本和后續(xù)維護技術(shù)要求通常適用于對數(shù)據(jù)可靠性要求很高的應(yīng)用程序和遠距離傳輸大量數(shù)據(jù)。（2）現(xiàn)場總線通信現(xiàn)場總線通信常用于設(shè)備的智能端點之間或與上游計算機之間的通信。其優(yōu)點在于通信成本較低，確保了互操作性和互操作性，確保了良好的錯誤控制，并支持多種類型的電纜，具有出色的分流能力。缺點是系統(tǒng)信息集成薄弱，系統(tǒng)集成較差，隨后的維護困難，以及用于現(xiàn)場控制設(shè)備之間的通信，如。b .智能手機，并可在控制系統(tǒng)和高級控制系統(tǒng)之間使用。（3）載流量通信。電力線的負載電流采用電路作為信道，從而為任意兩個電氣節(jié)點之間的通信提供了簡單的實現(xiàn)、靈活的群網(wǎng)、良好的通信接口兼容性和良好的電氣網(wǎng)絡(luò)連接。其缺點是信號無干擾，可能存在盲區(qū)，也可能受到停電的影響。

6通信技術(shù)在電網(wǎng)中的實際應(yīng)用

6.1在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

為了確保供電系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，實現(xiàn)高效的電力傳輸，供電企業(yè)必須能夠優(yōu)化和優(yōu)化現(xiàn)有配電網(wǎng)，以滿足其實際需求。采用電信技術(shù)為智能電網(wǎng)創(chuàng)造了安全穩(wěn)定的運行環(huán)境。例如，電力技術(shù)在電廠建設(shè)過程中的應(yīng)用可以明確及時地解決電廠運行中出現(xiàn)的問題，并提供有針對性的解決策略。采用面向智能電網(wǎng)的智能電力通信技術(shù)，通過實現(xiàn)電網(wǎng)一體化和綜合管理，進一步提高了智能電網(wǎng)建設(shè)的效率。此外，通過電力通信技術(shù)建立環(huán)保網(wǎng)絡(luò)是合理的，智能電網(wǎng)可以通過斷路器實現(xiàn)自動化。配電系統(tǒng)可以自動適應(yīng)電網(wǎng)運行狀況，機柜可以智能地適應(yīng)實際負荷負荷負荷，滿足集中供電的要求。

6.2電力技術(shù)在電力波動領(lǐng)域的應(yīng)用

自動化設(shè)備，如b .智能變電站是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，企業(yè)可以建立智能變電站工具的自動化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化管理，使整個智能電站的運行能夠及時恢復(fù)到控制狀態(tài)，從而及時通知員工智能收入，避免干擾。當今，傳感器技術(shù)、智能控制技術(shù)等是我們各自國家/地區(qū)使用的主要技術(shù)方法，可通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和智能設(shè)備實現(xiàn)智能變電站工具的統(tǒng)一管理。數(shù)據(jù)審計收集的數(shù)據(jù)可以及時提交給控制中心。控制中心根據(jù)Smart Line模塊的運行情況，發(fā)布科學合理的指令信息，確保Smart Line模塊的安全可靠運行。

6.3電子運輸?shù)膽?yīng)用

智能電網(wǎng)提供更大的容量和更大的距離，能夠在高工作壓力下減緩傳輸過程，這在傳統(tǒng)模式下是難以想象的。因此，在我國電力建設(shè)階段，我們通過監(jiān)控電力傳輸、及時檢測電路故障、盡量減少停電造成的損失，以及將數(shù)據(jù)存儲在電路中，從而提高了智能電網(wǎng)的利用率，從而實現(xiàn)了價值最大化。

結(jié)束語

配電自動化系統(tǒng)的發(fā)展對通信的要求不斷提高，為了使通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)能滿足主系統(tǒng)的需求，在通信系統(tǒng)設(shè)計的過程中，應(yīng)對其特點及可選的通信方式有所了解，結(jié)合相關(guān)標準，選擇適合的通信方式與網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，保障通信系統(tǒng)及整個配電自動化系統(tǒng)的正常運行。

參考文獻：

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（作者單位：河南工學院電氣工程與自動化學院）