曾聰

摘要：隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們對電力供應的質(zhì)量和可靠性要求越來越高。作為電力系統(tǒng)中直接面向用電客戶的重要環(huán)節(jié)，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的信息安全關系著整個電力系統(tǒng)的安全，而這又離不開通信系統(tǒng)的應用。因此，研究和分析光纖通信技術在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的應用具有重要的現(xiàn)實意義。

關鍵詞：光纖通信，配電網(wǎng)，智能化

配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、用電中的一個直接面向用戶供電的環(huán)節(jié)，作為輸電環(huán)節(jié)和用電環(huán)節(jié)的轉換樞紐，在整個電網(wǎng)中起到至關重要的作用。通信是配電網(wǎng)自動化的關鍵和核心，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)需借助于有效的通信手段，將控制中心的控制命令準確地傳送到為數(shù)眾多的遠方終端，且將反映遠方設備運行狀況的數(shù)據(jù)信息收集到控制中心。通信系統(tǒng)設計的合理性直接影響到配電管理系統(tǒng)的成敗，而配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的信息接入點多，地理位置分布廣，其通信組網(wǎng)方式需找到一個技術性能、造價和建設維護方面上都能滿足需求的解決方案。通信又是配電網(wǎng)自動化的一個重點和難點，區(qū)域不同、條件不同，通信方案也多種多樣，有光纖、微波、電力載波、GPRS、雙絞線、無線擴頻等，現(xiàn)在使用較多的光纖通信需要大量的資金投入，工程量浩大，維護困難，已成為配電自動化大面積推廣的最主要障礙之一。

1配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的通信設計要求

配電網(wǎng)自動化對通信的要求取決于配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的規(guī)模、復雜程度和預期達到的自動化水平。在不同的供電企業(yè)中，經(jīng)濟條件、配電網(wǎng)進展的程度以及配電網(wǎng)技術發(fā)展的速度不同，對配電網(wǎng)自動化的要求也不相同。而且每個地區(qū)供電局不可能在短期內(nèi)立即建立起完善的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)，因此配電網(wǎng)自動化的通信系統(tǒng)是一個循序漸進的過程?？偟膩碚f，配電網(wǎng)自動化中的通信系統(tǒng)必須滿足以下要求：

1.1配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的通信基本要求

大多數(shù)配電網(wǎng)自動化的通信設備都是安裝在戶外的，要長期經(jīng)受惡劣環(huán)境的考驗，如雨雪、大風、冰雹等，而且還會受到較強的電磁干擾和噪聲污染。因此，配電網(wǎng)自動化的通信系統(tǒng)必須設計成能夠在上述惡劣環(huán)境下工作的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)傳輸速率要同時滿足現(xiàn)在建設和將來擴建的要求。配電及變電站監(jiān)控、饋線自動化對于通信速率要求最高，300bit/s才能滿足要求;公變檢測和負荷監(jiān)控對通信速率的要求其次，約10bit/s就能滿足;遠方抄表和計費系統(tǒng)對通信系統(tǒng)要求最低。另外，在設計通信方式的時候，還必須留有足夠的帶寬，以滿足將來系統(tǒng)擴建的要求。通信不受停電的影響。要求配電網(wǎng)的調(diào)度自動化功能和故障區(qū)段隔離及恢復正常區(qū)段供電的功能即使在停電的區(qū)域通信仍能正常進行。雙向通信。配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的大多數(shù)功能都要求雙向通信，即不僅要實現(xiàn)信息量的上傳，還要實現(xiàn)控制量的下達。建設費用。在滿足可靠性的前提下要提高系統(tǒng)性價比，既要考慮選擇合適的通信方式和設備，又要估算長期使用和維護的費用。

1.2業(yè)務特點隨著自動化水平的提高

配電網(wǎng)自動化將向高度自動控制、高級應用軟件的方向發(fā)展，逐步形成集中遠方監(jiān)控并實現(xiàn)饋線自動化功能的模式。其控制對象為安裝在開關房、開閉所和配電房的設備，這些設備具有數(shù)量繁多、分布廣泛、距離遠近不等的特點。并且，各子系統(tǒng)的控制側重點有所不同，如對于開關，由于其操作頻繁，它更多傳送的是遙信/遙控信號。此外，配網(wǎng)終端遍布城市、農(nóng)村等不同的環(huán)境，自動化信息涉及的終端被不同層次的用電管理人員所操作，因此要求終端具有易安裝、易操作、免專業(yè)維護、抗惡劣環(huán)境等特點。同時，為避免配網(wǎng)信息傳遞及執(zhí)行命令下達時間的延誤，對配網(wǎng)通信的有效性、可靠性和經(jīng)濟性提出了較高的要求

2載波通信的相關分析

主要涉及的傳輸媒介就是架空線中的屏蔽層和電纜。載波通信一般會用在縣調(diào)以及地調(diào)中，因為這些地段的信息需求量比較小，在其他環(huán)境中，載波通信業(yè)可能被當成可靠的通信手段來利用。在一些覆蓋范圍比較大并且通信需求量也比較大的地方，載波通信的能力不能滿足當?shù)氐囊螅禽d波通信的一個最大優(yōu)勢就是相對于其他傳輸媒介，在成本以及費用上比較低。電力載波的通信模式，一般以樹狀為主要方式，也就是在一個主載波通信下可以連接到多臺的從載波。很多企業(yè)一直使用載波通信中的101規(guī)約，這種規(guī)約屬于一種問答的方式，經(jīng)常適宜的情況是點點之間的對應、一點和多點之間的對應、多點之間的共線以及多點環(huán)形的運動系統(tǒng)。載波通信在調(diào)度獲取到自己所需要的信息以后，就會投入到詢問工作中，不然就會繼續(xù)召喚該類信息向著子站的方向。而現(xiàn)場調(diào)試過程中，載波的信息數(shù)據(jù)接受燈也會更加頻繁的閃爍，但是發(fā)送燈卻不一定閃爍。那么這種情況下，載波通信中就存在一個比較重要的難題，子站中有信息發(fā)生變化時，若是主站沒有此信息的記錄，那么在調(diào)度端就不能接收到此信息，進而不會做出反應，但是子站受到的信息越多，就越會造成積壓，那么上傳的實時性和快速性就會受到影響。因為架空線路也會受到環(huán)境、人為因素等方面的影響，所以若是主載電波有多個從電波被接連，那么輸出的功率會被這些從載波所均分，更加容易造成線路干擾的狀況。

3光纖通信的相關分析

光纖通信在拓撲結構中會有多種類型的架構方式，例如星型、鏈型、樹狀、雙纖等，網(wǎng)絡結構相對比較靈活。在配電自動化系統(tǒng)當中，光纖網(wǎng)一般為樹狀或者是環(huán)型結構構成，以此用來滿足多種不同的需要。光纖通信在傳輸通道方面有很大的獨立性特點，這樣與載波通信相比較就減少了多種設備交織和聯(lián)系的可能性，進而減少了對光纖通信的干擾，也保證了數(shù)據(jù)以及信息在傳輸過程中的穩(wěn)定性。光纖通信一般以點對點的傳輸為主要方式，收發(fā)器中的通道只有一個。在配電網(wǎng)中，CDT規(guī)約有比較大、比較穩(wěn)定的通信帶寬，因此光纖通信正好滿足這一優(yōu)勢，在站內(nèi)可以快速地上傳各種數(shù)據(jù)信息，并且消耗時間短。光纖通信組網(wǎng)有非常大的靈活性，能夠在建立起電源自愈模式，以此識別多種通信故障，發(fā)生問題時及時恢復供電能力。光纖通信在傳輸?shù)男室约靶畔⒌目煽啃苑矫嬗泻芨叩男阅?，能夠為實現(xiàn)配電網(wǎng)的自動化提供多種支持。除了本文所研究的光纖通信技術以外，配電網(wǎng)在電力線上網(wǎng)技術方面也有一定發(fā)展前景。電力線上網(wǎng)技術主要是指用數(shù)據(jù)和話音進行信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N方式，此種條件下可以大大提升傳輸速率，這種技術和光纖通信相對比不相上下，可以很好地應用于數(shù)據(jù)傳輸。

4結語

本文對配電網(wǎng)中光纖通信的使用以及發(fā)展前景進行了分析，并且對傳統(tǒng)的載波通信和光纖通信進行了對比分析。結合上述論斷，可以得出結論，在以后的電力企業(yè)發(fā)展中可以在投資允許的情況下大量使用光纖進行數(shù)據(jù)的傳輸。

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