摘要：通信是配電網(wǎng)自動化的關(guān)鍵和核心。通信系統(tǒng)設(shè)計的合理性直接影響到配電網(wǎng)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(diǎn)多，地理位置分布廣，其通信組網(wǎng)方式需找到一個技術(shù)性能、造價和建設(shè)維護(hù)方面都能滿足需求的解決方案。本文就清遠(yuǎn)地區(qū)配電網(wǎng)中通信方式的選擇問題進(jìn)行了深入的探討。
　　關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)自動化；電力通信網(wǎng)；通信方式
　　
　　根據(jù)目前清遠(yuǎn)地區(qū)配電網(wǎng)、電力通信網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和特點(diǎn)并結(jié)合清遠(yuǎn)配電網(wǎng)規(guī)劃的要求，從增強(qiáng)其通信功能的角度出發(fā)，探討出一種既能夠滿足配電網(wǎng)自動化要求，又適合清遠(yuǎn)地區(qū)配電網(wǎng)應(yīng)用的技術(shù)先進(jìn)、性能可靠、經(jīng)濟(jì)可行的通信方式組合及結(jié)構(gòu)模式，以推進(jìn)本地區(qū)配電網(wǎng)自動化的實施和推廣。
　　1清遠(yuǎn)地區(qū)配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)通信方式的選擇
　　1.1配電網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
　　配電網(wǎng)不同于輸電網(wǎng)，其通信系統(tǒng)也有自己的特點(diǎn)：
　　（1）終端節(jié)點(diǎn)數(shù)量極大：
　　配電網(wǎng)擁有眾多的變電站、開閉所、配電變壓器及線路上的重合器、負(fù)荷開關(guān)、無功補(bǔ)償電容等設(shè)備，一個配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的終端節(jié)點(diǎn)數(shù)量相當(dāng)大。因此，一個實用的配電自動化系統(tǒng)終端節(jié)點(diǎn)數(shù)量比同一地區(qū)輸電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)要大一個數(shù)量級。就我們國家而言，一個中等城市配電自動化系統(tǒng)需要通信的終端節(jié)點(diǎn)數(shù)量有上千個。
　　（2）通信節(jié)點(diǎn)分散：
　　配電自動化RTU或現(xiàn)場智能裝置隨配電設(shè)備安裝，由于配電設(shè)備分布的地域比較廣，因此通信節(jié)點(diǎn)很分散。
　　（3）通信距離短：
　　地區(qū)配電網(wǎng)覆蓋的區(qū)域相對要小一些，配電網(wǎng)自動化通信節(jié)點(diǎn)之間距離比較短，因此，配電網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)往往采取主干道與小區(qū)分支通信網(wǎng)相結(jié)合的方案。
　　（4）通信數(shù)據(jù)量小：
　　配電網(wǎng)自動化RTU監(jiān)控對象是大量的線路開關(guān)、配電變壓器等，通信數(shù)據(jù)量有限，即便是一些配電變電站、開閉所或配電網(wǎng)自動化二級主站的數(shù)據(jù)量同比輸電網(wǎng)變電站的數(shù)據(jù)量也要少得多。
　　（5）通信信道多樣化：
　　對于配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)，可供選擇的通信信道有光纜、電纜(或雙絞線)、超短波無線電、微波和配電線載波等，在不同的場合、不同的條件下，可以選擇不同的信道，在同一個系統(tǒng)中的各級通信網(wǎng)，也不一定選用同一種信道，所以往往是一個混合式的通信網(wǎng)。
　　（6）通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜：
　　由于配電網(wǎng)發(fā)展及市政建設(shè)等的影響，配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)經(jīng)常改變，通信路由也隨之改變，因此通信路由選擇多樣化，結(jié)構(gòu)復(fù)雜
　　1.2通信方案的制定
　　對于現(xiàn)實中的各級配網(wǎng)，由于其節(jié)點(diǎn)數(shù)目、分布情況、目標(biāo)要求、約束條件和所處位置的重要性的不同，其通信方式所要考慮各個量的比重也不一樣，因此很難只采用一種通信方式解決問題。
　　因此，本文認(rèn)為，實際應(yīng)用中要根據(jù)應(yīng)用要求、經(jīng)濟(jì)性，結(jié)合各種不同類型通信方式的性能特點(diǎn)采取多種通信方式的混合。
　　根據(jù)實際工程中總結(jié)的經(jīng)驗，各級通道的選擇所要考慮的條件各不相同，如表一所示：
　　
　　
　　
　　表一各級通道通信方式的選擇
　　通信通道 通信方式
　　一級主干通道 光纖、無線擴(kuò)頻、數(shù)字微波
　　二級子網(wǎng) 光纖、無線數(shù)傳、配電線載波、有線電纜載波
　　三級子網(wǎng) 電力載波和CDMA,GPRS
　　（1）一級主干通道：
　　一級主干通道擔(dān)負(fù)著主站與變電站RTU、二級主站的通信，要求通信可靠性高；同時這些節(jié)點(diǎn)又作為下一級網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的集中轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)，數(shù)據(jù)量大，通信速率應(yīng)高于10kbit/s，節(jié)點(diǎn)數(shù)量一般不超過一百個，而且分布相對較近，系統(tǒng)投資多。在通信方式選擇上應(yīng)考慮采用光纖、無線擴(kuò)頻、數(shù)字微波等與主站通信。
　　（2）二級子網(wǎng)：
　　二級子網(wǎng)覆蓋范圍相對較小，一般沿配電線路分布或是一個小區(qū)，半徑不超過十幾公里。在這級中通信節(jié)點(diǎn)較多，如線路FTU、小區(qū)RTU及配電測試儀、自動讀表裝置等。各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)量及優(yōu)先級不同，如線路FTU、小區(qū)RTU/FTU數(shù)據(jù)量小，但這些節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)比較重要優(yōu)先級高，需較為頻繁的查詢或主動上報，對通信的可靠性及實時性有較高的要求，由于通信節(jié)點(diǎn)多，線路長，系統(tǒng)投資也比較大。
　　（3）三級子網(wǎng)：
　　三級子網(wǎng)一般只要求定時采集，在通信速率和可靠性方面大大降低要求，可以選擇低價的通信方式，如電力載波和CDMA,GPRS等。
　　但是我們也面臨這樣的一個問題，雖然說各級通信通道的方案選擇可以很容易的得出，但是對于整體來說，怎么實現(xiàn)一個整體方案的有效組合，也就說各級通道如何有機(jī)的組合在一塊，則是一個普遍存在的問題。
　　從清遠(yuǎn)供電局的實際經(jīng)驗可以總結(jié)得出，光纖加有線或光纖加無線的方式，或者光纖加GPRS的組合方式是一個比較不錯的選擇。因為對清遠(yuǎn)地區(qū)而言，
　　第一：地處粵北山區(qū)，地形以山地為主，天氣以及地理條件不是很好，無線專網(wǎng)通信的維護(hù)量大，故放棄了建設(shè)無線通信網(wǎng)；
　　第二：高壓屏蔽雙絞線電纜，維護(hù)較為困難，并且搬遷困難，容易被盜竊。
　　因此得出結(jié)論：光纖加配電線載波為主，有線電纜通信和移動無線數(shù)據(jù)通信為輔的通信方式比較適合清遠(yuǎn)地區(qū)的實際情況。
　　1.3清遠(yuǎn)地區(qū)配電網(wǎng)自動化通信實施方案
　　結(jié)合清遠(yuǎn)電力配電網(wǎng)和通信網(wǎng)的具體情況：10kV配電網(wǎng)市區(qū)和縣城部分成環(huán)狀，郊區(qū)10kV線路以放射狀為主的特點(diǎn)，并且清遠(yuǎn)供電局在電量遙測系統(tǒng)建設(shè)中已經(jīng)大量采用了CDMA、GPRS作為通信手段；通信方面光纜已覆蓋所有110kV及以上電壓等級的變電站和城區(qū)的供電營業(yè)所，清遠(yuǎn)電力通信微波設(shè)備已退出運(yùn)行，通信運(yùn)維人員對載波通信有良好的運(yùn)維經(jīng)驗；為了合理利用現(xiàn)有通信資源，我們采用光纖加配電線載波為主，有線電纜通信和移動無線數(shù)據(jù)通信為輔的通信方式建設(shè)清遠(yuǎn)配電網(wǎng)通信系統(tǒng)。整個通信網(wǎng)絡(luò)由三級組成：
　　（1）第一級，利用各變電站相互連接的SDH光纖環(huán)網(wǎng)，在每一個變電站設(shè)置一臺通信服務(wù)器，匯接配電線路的四遙信息并通過SDH端口設(shè)備與配電調(diào)度中心數(shù)據(jù)前置采集系統(tǒng)連接，整個通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c清遠(yuǎn)SDH傳輸網(wǎng)基本相同，對于縣市間的聯(lián)網(wǎng)則采用城域網(wǎng)實現(xiàn)VPN互聯(lián)。
　　（2）第二級，利用現(xiàn)有架設(shè)在10kV線路上的ADSL光纜，進(jìn)行逐步完善，在市區(qū)及縣城的主干線路形成多個環(huán)網(wǎng)作為通信主干道連接至配電控制中心（主站）或配電控制分中心（子站）。主干道的通信為配電自動化的主動脈，采用光纖雙環(huán)自愈網(wǎng)，同時串接沿線的各廠站終端設(shè)備。對于站內(nèi)通信則采用總線方式，RTU和TTU與通信控制器之間采用雙絞線連接，采用RS-232或RS-485接口，也可以直接從調(diào)度自動化系統(tǒng)獲取變電站的10kV、35kV的信息。
　　（3）第三級，對于一些分支線路及郊區(qū)線路，由于配電設(shè)備分散、距離長，架設(shè)有線通信不經(jīng)濟(jì)，也難管理，故主要采用配電線載波，并以CDMA/GPRS傳輸方式為輔助，以加強(qiáng)可靠性，配電變壓器臺區(qū)內(nèi)各電度表與TTU的通信，采用擴(kuò)頻低壓電力載波。
　　2結(jié)束語
　　對于清遠(yuǎn)地區(qū)配電網(wǎng)的特殊情況，文中也提出了一套按需求分層建設(shè)，專網(wǎng)為主，公網(wǎng)為輔，技術(shù)上以光纖、載波和CDMA/GPRS等為代表的經(jīng)濟(jì)可靠的配電網(wǎng)通信方式。該通信方式是一種可靠性高、靈活性強(qiáng)、廣泛適用的通信方式，為配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的工程實踐提供了借鑒和參考。建議在以后清遠(yuǎn)地區(qū)配電網(wǎng)自動化的建設(shè)中可以廣泛應(yīng)用。
　　
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