唐藝龍

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通信技術(shù)在自動(dòng)化系統(tǒng)中的監(jiān)控功能

唐藝龍

廣東海格怡創(chuàng)科技有限公司，廣東 廣州 510000

我國(guó)城市的供配電網(wǎng)用戶的信息傳輸信道非常充裕，但是所采用的通信方式卻很落后，究其原因是我國(guó)的通信系統(tǒng)發(fā)展的還不成熟。配電自動(dòng)化是將計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和現(xiàn)代化設(shè)備及管理集于一體的綜合信息管理系統(tǒng)，在一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中，配電自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)形成了集變電所自動(dòng)化、饋線分段開關(guān)測(cè)控、用戶負(fù)荷控制和遠(yuǎn)程抄表等系統(tǒng)于一體的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)，其功能能滿足于配電系統(tǒng)自動(dòng)化所有層次的需要。

配電自動(dòng)化；通信系統(tǒng)；光纖通信

1 配電自動(dòng)化

圖1 標(biāo)準(zhǔn)型配電自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

配電自動(dòng)化可以從兩個(gè)方面來定義，從廣義上講，是指將先進(jìn)的電子技術(shù)應(yīng)用到通信技術(shù)上，實(shí)現(xiàn)提高對(duì)配電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)的控制、檢測(cè)和故障時(shí)的處理速度，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)配電的生產(chǎn)管理、設(shè)備管理的自動(dòng)化。從狹義上講，是指當(dāng)配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化處理，主要包括故障檢測(cè)，故障定位、隔離和非故障區(qū)的供電恢復(fù)整個(gè)過程。目前，隨著對(duì)供電可靠性的重視程度加大，未來配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)將掀起高潮，到2020年配電自動(dòng)化覆蓋率將達(dá)到100%。而全國(guó)性的配電自動(dòng)化規(guī)范目前也正在制定過程中，這對(duì)主流電力設(shè)備企業(yè)無疑意味著持續(xù)利好。

2 通信系統(tǒng)概述

配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)向用戶供應(yīng)電能和分配電能的重要環(huán)節(jié)，其是提升客戶服務(wù)質(zhì)量和提高企業(yè)運(yùn)行效率的關(guān)鍵。由于目前我國(guó)的配電網(wǎng)建設(shè)相對(duì)落后，斷電線路檢修影響了用戶供電可靠性。有效提高供電質(zhì)量和供電可靠性成為配電自動(dòng)化系統(tǒng)必須攻克的難題。隨著配電自動(dòng)化的應(yīng)用實(shí)施，一些典型的配電自動(dòng)化系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和操控命令中，具備雙向?qū)崟r(shí)功能的網(wǎng)絡(luò)需要這樣的通信網(wǎng)絡(luò)作為支撐，因此，配電通信網(wǎng)的規(guī)劃組建成為推廣應(yīng)用配電自動(dòng)化系統(tǒng)的重要因素。配電自動(dòng)化系統(tǒng)涉及的終端數(shù)量多，而且需要一個(gè)有效、可靠的通信網(wǎng)。配電自動(dòng)化的通信系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)和監(jiān)控對(duì)象都是運(yùn)行在惡劣的環(huán)境中，可以跨過故障區(qū)和停電區(qū)保持通信，抵抗瞬時(shí)干擾并長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠地工作，即使是在線路停電時(shí)通信系統(tǒng)仍能正常工作。同時(shí)通信系統(tǒng)還要有經(jīng)濟(jì)性，為了避免過高的建設(shè)投資，通信系統(tǒng)可以通過恰當(dāng)?shù)剡x取合適的通信方式，利用現(xiàn)有的主網(wǎng)通信資源進(jìn)行主、配網(wǎng)整體規(guī)劃，充分發(fā)揮配電自動(dòng)化系統(tǒng)的功能。

3 配電自動(dòng)化中通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)要按照分步逐級(jí)實(shí)施的原則，一是要優(yōu)化設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)路由，充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，使通信網(wǎng)絡(luò)的寬帶的速度能保障網(wǎng)絡(luò)具有可擴(kuò)展性；在布局實(shí)施的時(shí)候，要采用獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不與其他通信網(wǎng)絡(luò)有交叉合并，對(duì)通信系統(tǒng)的管理盡可能與上一級(jí)管理中心靠攏；因經(jīng)濟(jì)情況不同導(dǎo)致的配電網(wǎng)發(fā)展情況不同，通信系統(tǒng)建設(shè)不能一蹴而就，必須循序漸進(jìn)；科學(xué)確定配電自動(dòng)化中通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，配電網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要結(jié)合配電終端數(shù)量與通信數(shù)據(jù)總量采用層次結(jié)構(gòu)。如果所在區(qū)域的配電終端數(shù)量不大的時(shí)候，需要采用兩層通信結(jié)構(gòu)，這種電網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)可以縮短建設(shè)周期，節(jié)約資金。

4 配電自動(dòng)化系統(tǒng)的通信方式

在電力系統(tǒng)中，較常用的通信方式分為兩線對(duì)地傳輸方式，相間結(jié)合傳輸方式以及回路間結(jié)合傳輸方式。在電力系統(tǒng)中，載波通信主可以沿著電力線傳輸?shù)诫娏ο到y(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，不僅僅要滿足雙向通信的要求，而且還要適用于可靠性要求不高的支線數(shù)據(jù)采集。

4.1 無線傳輸方式

無線通信系統(tǒng)可以構(gòu)成雙向通信系統(tǒng)。所有的無線通信系統(tǒng)都很容易安裝，依靠機(jī)內(nèi)備用電源仍能進(jìn)行通信，在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛。但是無線通信也有一定的局限性，比如無線通信不利于市中心地區(qū)，因?yàn)槭兄行挠卸喔邔咏ㄖ铮膊焕诙嗌降貐^(qū)，另外，有些區(qū)域有強(qiáng)烈的電磁干擾，也會(huì)使無線電通信成功率低，不可能進(jìn)行。

4.2 光纖方式

光纖通信以光導(dǎo)纖維作為傳輸介質(zhì)的先進(jìn)通信手段。光纖通信的優(yōu)點(diǎn)有通信速率高、可靠性高、傳輸損耗小、抗干擾、并且具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力。另外光纖通信的組網(wǎng)方式可利用公用光纖電話網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，也可以利用專用網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)信息，但是缺點(diǎn)是投資費(fèi)用相對(duì)較高。光纖通信網(wǎng)絡(luò)配置方式主要有以下幾種：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配置方式這種方式主要用于兩點(diǎn)之間距離比較長(zhǎng)，比如超過幾十公里，或距離中心站比較遠(yuǎn)的站，不容易鏈接到環(huán)形網(wǎng)中。

主站-子站配置方式這種方式支持兩個(gè)節(jié)點(diǎn)以上的多點(diǎn)通信，只有一個(gè)主站進(jìn)行尋址和查尋，每個(gè)子站接收命令，確認(rèn)地址相符后予以響應(yīng)，這種方式適合多節(jié)點(diǎn)、系統(tǒng)分散的地方。另外，還有環(huán)網(wǎng)通信對(duì)等配置方式，這種方式環(huán)網(wǎng)中每個(gè)站點(diǎn)都能是主站，但傳輸數(shù)據(jù)時(shí)只能有一個(gè)主站，通過設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)開關(guān)來區(qū)別子站和主站。

5 建筑當(dāng)中通信自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展形勢(shì)

當(dāng)前國(guó)內(nèi)通信自動(dòng)化方面的技術(shù)正呈現(xiàn)出三網(wǎng)融合的發(fā)展勢(shì)態(tài)，所謂的三網(wǎng)融合，指的是有線電視、計(jì)算機(jī)互聯(lián)以及語(yǔ)音通信這三個(gè)方面的網(wǎng)絡(luò)的有效整合。這一技術(shù)得以被研發(fā)出來得益于對(duì)光纖、數(shù)字以及 IP 這三種技術(shù)的研究。其中，光纖和 IP 這兩項(xiàng)技術(shù)是現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)智能建筑中應(yīng)用的最為廣泛，也是最為重要的自動(dòng)化通信技術(shù)。IP 是互聯(lián)網(wǎng)能夠順利連接的基本前提，而用戶所使用的寬帶正是由光纖技術(shù)所提供的。智能建筑當(dāng)中通信技術(shù)的自動(dòng)化發(fā)展標(biāo)志著我國(guó)科技水平的重要進(jìn)步，在未來智能建筑的建設(shè)進(jìn)程中，無源的 GPON、EPON 等先進(jìn)的自動(dòng)化通信技術(shù)會(huì)更加普及。

6 結(jié)論

綜上所述，隨著配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜，迫切需要提高配電網(wǎng)的自動(dòng)化水平。通信系統(tǒng)作為衡量自動(dòng)化水平的關(guān)鍵因素之一已成為研究的熱點(diǎn)。因此，必須構(gòu)建一個(gè)可靠性的無線傳輸系統(tǒng)。配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)的實(shí)施能夠更好地服務(wù)于人類社會(huì)，為我們?cè)谝院蟋F(xiàn)實(shí)操作中作出指導(dǎo)，讓我們的電網(wǎng)通信技術(shù)一步一步邁上新臺(tái)階。

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Monitoring function of communication technology in automatic system

Tang Yi long

Guangdong Haige iscreate Technology Co. Ltd, Guangdong Guangzhou 510000

the information transmission channel of our city's power supply and distribution network is very abundant, but the mode of communication used is very backward. The reason is that the communication system of our country is not yet mature. Distribution automation is the integrated information management system of computer, communication technology, control technology and modern equipment and management in one set, in some developed countries, the distribution network management system of power distribution automation system has formed a set of substation automation, feeder switches control, user load control and remote meter reading system in one of the its function is to meet the need, at all levels of distribution automation system.

distribution automation; communication system; optical fiber communication

TP277

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1009-6434（2017）04-0022-02