配电网自动化通信方式及应用
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配电网通信技术的应用分析摘要:为配合配电自动化业务需求,对配电网的通信技术要求越来越高,本文介绍了现有的配电网自动化的几种通信方式及应用对比分析,以适应配电自动化业务各种需求。
关键词:光纤通信;中低压载波;无线专网;无线公网配电自动化系统通信方式有很多种,但其主要分为有线通信方式与无线通信方式。
有线通信方式主要有:光纤通信、配电网载波等;无线通信方式有:GPRS、CDMA、LTE等。
有线通信方式具有较强的防干扰性和传输速度快的特点。
无线通信架设方便、易于扩展、价格也比较便宜。
按照建设方投资方式又可分为租用、自建及租建结合的通信方式。
自建通信方式主要是光缆通信、电力载波通信、电力无线专网等;租用方式最为广泛是采用中国移动和中国联通的GPRS(EDGE)、CDMA或4G公网,在没条件自建的情况下采用租用方式,也可以采用租建相结合的方式。
下面对配网通信可采用的几种主流成熟技术分布进行简要阐述。
1.光纤通信技术光纤通信技术主要特点是传输容量大、高速率、传输距离长、抗干扰性强、绝缘性能好等,是目前电力系统通信中广泛应用的通信方式,除此之外,光纤成本不断下降,经济效益越来越显著。
作为配电自动化通信网络,工业以太网和EPON是两种主流的通信技术,是配电自动化等的主要通信方式。
1.1光端机光纤通信环路可以链接多个通信节点,为了防止因光缆光端设备或光接头等因素引起的光纤环路通信故障而造成整个光纤通信系统通信中断,可以采用光纤双环路通信和具有双环自愈功能的光端机设备,以提高光纤通信环路的可靠性。
1.2商用以太网交换机商用光纤以太网方式是在充分调研的基础上,借鉴了以太网络的通信模式,结合配电网终端的现状与未来发展趋势所提出的一种站端通信方式。
以太网络技术的使用,使配电自动化系统在许多方面发生质的变化,可大大提高系统的信息交换速度,保障系统通信的高可靠性和高实时性。
主要表现在:通信速度大幅度提高;信息路由简单易行。
1.3工业以太网交换机针对目前国内配电自动化通信现状,尝试使用新型工业光纤以太网代替光纤收发器和光端机,组建真正意义上的光纤以太环网。
电力系统配电网自动化技术的应用及解析随着社会的发展和经济的不断增长,电力系统作为重要的基础设施之一,在保障国家经济发展和人民生活质量方面扮演着至关重要的角色。
而电力系统的稳定运行和高效供电需要配电网自动化技术的支持。
本文将从配电网自动化技术的基本概念入手,分析其在电力系统中的应用及发展,以及解析其对电力系统运行的影响。
1. 配电网自动化技术的概念和基本原理配电网自动化技术是指利用先进的智能化设备和系统,对配电网的监控、控制、故障诊断和信息管理等进行自动化处理,从而提高供电可靠性、降低运营成本、提高供电质量和响应速度的技术手段。
其基本原理是通过信息感知、智能分析和远程控制实现配电网的智能化运行。
配电网自动化技术的核心包括智能电表、智能负荷管理系统、智能开关设备、远程通信设备和自动化控制系统等。
智能电表是通过采集用户用电信息,实时监测用电负荷情况,为电力系统的规划和运行提供数据支持;智能负荷管理系统可以对用户用电行为进行分析和调度,实现电力需求的有效管理;智能开关设备通过远程控制实现电路的切换和隔离,提高供电可靠性和快速故障恢复能力;远程通信设备和自动化控制系统则实现了对配电网的远程监控和自动化控制,提高了运行效率和响应速度。
配电网自动化技术在电力系统中的应用涵盖了供电管理、故障诊断、线损管理、负荷调度、设备状态监测等方面,为电力系统的运行提供了全面的技术支持。
随着科技的不断进步和人们对能源利用的需求不断增加,配电网自动化技术也在不断发展和完善。
在供电管理方面,配电网自动化技术可以实现对供电质量的在线监测和调整,提高了电力系统的可靠性和稳定性。
配电网自动化技术还能够实现对电网设备的状态监测和故障诊断,提高了设备的运行效率和使用寿命。
在负荷调度方面,配电网自动化技术可以通过智能调度系统实现对负荷的智能管理和调控,提高了电力供需的匹配性。
在发展趋势上,随着智能化技术的不断推进和智能设备的不断普及,配电网自动化技术也将在智能电网建设和能源互联网的发展中发挥越来越重要的作用。
配电网馈线自动化技术及其应用1. 引言1.1 配电网馈线自动化技术及其应用配电网馈线自动化技术是指利用先进的信息通信技术和智能电力设备,实现对配电网馈线的监测、控制和故障处理的自动化技术。
在传统的配电网中,供电过程主要由人工操作控制,存在着运行效率低、响应速度慢、故障处理困难等问题。
而配电网馈线自动化技术的出现,使得配电网具备了更高的智能化和自动化水平,能够实现实时监测、智能调度和故障快速定位与恢复。
配电网馈线自动化技术的应用范围非常广泛,不仅可以提高供电可靠性和供电质量,还可以实现对电网的远程监控和管理,提高供电效率和运行安全性。
特别是在大规模的城市化进程中,配电网馈线自动化技术更显得尤为重要,可以有效应对城市化所带来的电力需求增长和电网负荷波动的挑战。
通过不断的技术创新和应用实践,配电网馈线自动化技术将为电力行业带来更多的优势和机遇,同时也面临着发展中的挑战和难题。
我们需要不断完善配电网馈线自动化技术,推动其更好地应用于电力系统中,实现电力系统的智能化、高效化和可靠化。
2. 正文2.1 技术原理配电网馈线自动化技术的技术原理主要包括智能感知、数据通信、决策控制和执行操作四个方面。
智能感知是配电网馈线自动化技术的核心之一。
通过安装各种传感器和监测设备,对配电网中的各种参数进行实时监测和数据采集,如电流、电压、功率、功率因数等,从而实现对整个配电网状态的全面感知。
数据通信是技术原理中不可或缺的一环。
配电网馈线自动化系统通过各种通信网络,如无线通信、有线通信等,实现各个装置之间的数据传输和通信,保障系统的实时性和可靠性。
决策控制是技术原理中的关键环节。
根据传感器采集到的数据和系统设定的策略,系统可以自动进行决策和控制,实现对设备的远程操作和控制,保障配电网的安全稳定运行。
执行操作是技术原理的最终落实。
系统根据决策控制的指令,对配电网中的设备进行实际操作,如开关控制、设备投切等,从而实现对配电网馈线的自动化管理和运行。
通信技术在配电网自动化系统中的应用摘要:现阶段,通信技术在配电网自动化系统中的应用相当广泛,且其应用效果相当可观。
在本案,笔者从电力线载波、微波通信、光纤通信、无线电通信角度比较分析了其在配电网自动化系统内的通信方式,并简要阐释了配电网自动化系统、若干通信方式的应用,从而对各通信方式的优点及缺点进行了探析,从而为配电网通信系统的可靠性、经济性及实用性提供了可能性。
关键词:通信技术自动化系统计算机光纤通信1 相关概念配电自动化属信息管理系统,其融合了自动控制技术、计算机技术、数据库技术、数据通信技术及相关电力系统技术;配电管理系统(DMS)是指对变配电、用户用电整个动态的全过程进行监视、监控管理的综合自动化系统;随着现代计算机技术及通信技术的发展,其在配电网监控方面的应用相当普遍,通常把通信技术及现代计算机技术在配电网监控方面的应用称为配电网自动化技术,其以提高供电服务质量、提高供电可靠性、提高配电网络管理水平及提高供电企业经济效益为最终目标;配电自动化系统(DAS)是一种实现配电企业以远程实时的方式对配电设备进行监视、协调、操作的自动化系统。
DAS能够对配电设备故障进行自动识别,且通过网络重构及故障隔离的方式,提高供电的经济性及可靠性。
在本案,笔者就通信技术在配电网自动化系统中的应用展开讨论。
2 配电网自动化系统配电网自动化系统(DAS)凭借着自身的优势正在逐步将传统配电方式取代,其甚至已经成为了电力系统未来发展的必然趋势。
配电网自动化系统的构成成分有配电网数据采集和安全监控系统(SCADA)、需方管理(DMS)、配电地理信息系统(GIS)、馈线自动化系统、变电站综合自动化系统。
配电网自动化系统以自动化装置为依托对电力系统重复性工作(如监视并控制配电开关状态、电气自动检测、,查抄电表、负荷控制、电容器自动切换、自动调整电压等)进行管理,从而实现了人工干预量最低化。
配电网自动化系统的功能有安全监视配电网、安全控制配电网、保护配电网。
光纤通信在配电网自动化上的应用简介近年来,随着工业自动化的飞速发展,配电网自动化已经成为电力行业中的重要环节。
而在配电网自动化系统中,光纤通信起着至关重要的作用。
本文将介绍配电网自动化系统中光纤通信的应用以及在该领域的优点。
光纤通信在配电网自动化上的应用光纤通信是将信息通过光的方式传输的技术。
光纤通信在配电网自动化系统中,主要用于提供高速稳定的数据传输,以保证配电网自动化的高效性。
光纤通信在配电网自动化中的传输方式光纤通信在配电网自动化系统中采用的主要传输方式有两种,分别是点对点传输和环形传输。
点对点传输是指将信息从一个发送端传输到一个接收端。
这种传输方式可以确保数据的高速稳定传输,并且对信号干扰的抵抗能力也较强。
环形传输则是指在一个环形光缆中传输信息。
这种传输方式不仅可以提供高速稳定的数据传输,而且还可以在主干线路出现故障时实现环形光缆中的二次备份,保证数据传输的稳定性。
光纤通信在配电网自动化中的应用场景光纤通信在配电网自动化系统中,应用场景主要集中在以下几个方面:1.告警处理:在配电网自动化系统中,会有大量的告警信息需要传输。
利用光纤通信技术,可以快速稳定地传输大量的告警信息。
这样,维护人员可以在第一时间收到关于配电网的信息,从而及时处理问题,提升了配电网自动化的效率。
2.监控数据的传输:在配电网自动化中,需要传输大量的监控数据。
利用光纤通信技术,可以实现高速稳定地传输大量的监控数据,以便及时获得配电网的有用信息。
3.遥控功能的实现:配电网自动化系统中,需要实现对远程设备的遥控功能。
利用光纤通信技术,可以实现遥控功能的高速稳定传输,实现配电网自动化系统的远程操作。
光纤通信在配电网自动化中的优点光纤通信在配电网自动化系统中,具有以下几个优点:1.传输速度快:相比较传统的配电网自动化系统中采用的通信方式,光纤通信技术的传输速度更快。
这可以提高配电网自动化系统的效率。
2.抗干扰能力强:光纤通信技术可以有效地抵御干扰,从而减少配电网自动化系统中发生的通信故障。
配电自动化的多种通信方式1.前言随着通信技术的发展,目前可选用的通信手段很多,根据所实施的配电自动化系统的具体情况、选用恰当的通信方式,必须对各种通信技术的长处和不足有一个较全面的了解。
从目前的技术水平看,没有任何—种单—的通信手段能够全面满足各种规模的配电自动化的需要,因此多种通信方式在配电网中的混合使用就难于避免。
配电自动化系统的通信网络是一个典型的数据通信系统。
它基本由数据终端设备、数据传输设备和数据传输信道组成,如图1所示。
2、各种通信方式的比较2.1 有线通信方式(1)光纤通信:光纤通信是以光波作为信息载体,以光导纤维作为传输介质的通信手段。
光纤通信主要特点是抗电磁干扰能力强、传输速率高、传输容量大、频带宽、传输损耗小等。
可作为语言、数据和图像的传输。
光纤的种类有:地线复合光缆(OPGW),即架空地线内含光纤;地线缠绕光缆(GWWOP),是用专用机械把光缆缠绕在架空地线上;无金属自承式光缆(ADSS),可以提供数量大的纤维芯数,安装费用比OPGW低,一般不需停电施工,还能避免雷击。
按制造工艺、使用材料、工作波长等差别,光纤可有多种分类方式,但在实际与光端设备配套应用中通常分为两大类,即单模光纤和多模光纤;(2)配电线载波通信:它是以6~10kV配电线路为传输通道,采用移频键控(FSK)和调频技术相结合的调制方式,应用先进的DSP数字信号处理技术和集成电路技术来实现数话同传的通信方式。
具有通道可靠性高、投资少、见效快,最大优点是电通到哪里通信就能到哪里。
配电线载波方式近几年在我国配电网自动化系统中已有大量应用,我国已推出具有国际先进水平的网络化数字载波系统NDLC,从理论上突破了现有的电力线扩频配电载波的局限性,采用专用的耦合方式,具有足够的可靠性;(3)现场总线通信技术:同一区域内部各个智能模块之间的通信(如级联方式的各FTU之间的通信),以及区域智能设备之间的通信(如站间FTU之间的通信、FTU和TTU之间的通信等)多选用现场总线。
阐述配电网自动化(DA)技术的三种模式从2008年开始,中山供电局统筹配电网规划、建设和改造工作,按照“三分”原则(配电网络结构“分区”、配电网络结构“分层”、公用线路和用户设备管理“分界”)对配电网架构进行调整和优化。
解决了10kV电网结构较为薄弱、转供能力差、环网结构不合理等问题,形成了较为简单合理的环网结构,大幅提高了配网线路的环网率,为配网自动化(DA)的顺利实施奠定基础。
1 主站集中型DA模式(基于光纤通信方式)主站集中型DA是馈线自动化普遍采用的模式,在配电房或环网箱安装配电终端,并建设可靠有效的通信网络将配电终端与主站系统相连,通过信息收集和遥控命令由主站系统集中进行故障判别和隔离。
1.1 应用介绍中山供电局在中心城区使用光纤通信方式建设三遥配电终端,实现“三遥+故障隔离”功能。
主站集中型DA采用“主站—终端”的两层结构,在就近的变电站使用通信子站汇聚各配电终端的光纤通道,以减少重复投资;同时配网主站系统与主网EMS系统实现互联,通过数据转发方式获取变电站内开关位置及保护信息。
当线路发生故障时,各终端设备检测到馈线有故障电流,集中上传到主站,由主站系统根据故障信息、拓扑结构,结合变电站的保护动作、开关跳闸信息,综合分析并确定故障类型和故障区段。
主站集中型DA可以闭环或者开环运行,当采用闭环运行方式时,由主站系统根据最优处理方案直接发遥控命令进行故障隔离和恢复非故障区段供电,从而减小停电面积和缩短停电时间;当采用开环运行方式时,主站系统仅提供一个以上的处理方案供调度员参考,辅助调度员进行决策和遥控操作,达到快速隔离故障和恢复供电的目的。
1.2 故障处理分析2 架空线路就地型DA模式(基于重合器-分段器)基于重合器-分段器的就地型DA是通过开关设备的相互配合来实现线路故障的自动隔离和恢复供电,其模式通常有三种:重合器与重合器配合模式、重合器与电压-时间型分段器配合模式以及重合器与过流脉冲计数型分段器配合模式。
配电网自动化通信方式及应用
通信在配电自动化系统中具有处理、命令、发送、返回信息以及传递所有数据的作用,没有可靠的通信,配电网将无法与自动化相联系,所以通信是配电网自动化的重要标志。
文章基于这一背景对配电网自动化的通信进行简单介绍,并分析对比通信方式以及应用情况。
标签:通信方式;配电网自动化;应用
1.配电网自动化的多种通信方式
通信系统是配电网自动化系统建设的关键,只有借助于有效的通信手段,信号才能有效地通过复杂的传输路线到达指定终端,并进行相应的数据处理、分析与控制。
随着通信技术的高速发展,通信系统被广泛使用于配电自动化系统中,但是由于配电网受到地区、供电需求等自身及外界限制,没有任何一种单一的通信手段能够全面满足各种规模的配电网自动化的通信要求,因此对于各通信方式的研究和分析,建设多通信方式组合的通信系统是很有必要的。
2.信号传输的形式
信号在传输过程中主要有模拟量传输和数字量传输两种方式。
模拟量信号在传输过程中一般存在两种情况,第一种情况是在发送端将连续信号转化为原始电信号,在接收装置又将电信号转回连续信号(在转换中一般还伴有放大、滤波等过程)。
由于大多数信号的频率较低,不便于直接传输,所以一般会有第二种情况调制和解调,即将基带信号转化为适合在传输道路中传输的信号,并在终端返转。
数字量传输的过程主要是:①信号源编码;②信道编码;③数字调制;④传输;⑤数字解调;⑥信道译码;⑦信号源译码。
在传输过程中会受到噪声源的干扰,但是在数字通信中,传输信号不是像模拟信号一样是连续的,它是由二进制数组成的离散数据,只要噪声不影响数据的准确性,一般不会受到干扰。
所以数字量传输相对于模拟量传输在抗干扰、差错可控以及加密保密等方面是优于模拟信号传输的。
3.配电网自动化对通信系统的要求
通信系统作为配电终端与用户终端之间的枢纽,在配电网络中扮演着十分重要的角色,一旦出现通信问题,整个配电网络将发生不可预估的故障。
对于通信系统一般需要达到以下几点要求:①可靠性;②数据传输过程中的速动性;③双向通信性:④时效性;⑤抗干扰性;⑥经济性;⑦便易性;⑧可扩展性。
4.常用通信方式及应用
(1)配电线载波通信。
配电线载波通信是指利用现有电力线,即PLC,这种技术在当今的电力线路中已广泛使用,并且积累了大量的成功经验,在现在的
配电自动化通信中仍为主要技术。
这种通信方式在通信过程中通过载波方式将模拟或数字信号进行传输,利用现有的配电网作为通信信道,无须对现有电网进行任何改造。
(2)光纤通信。
光纤通信是用光导纤维和光—电、电—光转换设备构成的传输信息的通信系统。
这种通信方式通信容量大,传输距离长,由于光纤的物理性质,保证了良好的抗电测干扰性,并且原材料丰富,经济效益高。
所以虽然光纤通信存在机械强度差、耦合不灵活等缺点,但它还是成为了当今最常用的通信方式之一。
(3)RS232C、RS485串行总线。
RS232C、RS485接口是被广泛应用的典型低速串行接口,是传统智能设备使用最频繁的接口之一,在通信速度要求不高的小型场合是首选。
由于通信场合的复杂性,我们在进行通信系统的规划中需要合理设计多方式通信,所以传统通信方式仍需考虑。
(4)卫星通信。
通信可分为有线通信和无线通信,卫星通信是典型的无线通信方式。
卫星通信的通信范围大,只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内,从任何两点之间都可进行通信;由于卫星处于太空中,所以一般不受自然灾害影响;同时卫星可在多处接收,电路设置灵活,可随时分散过于集中的话务量,具有很强的运用价值,但其成本也非常高。
(5)其他常见通信方式。
包括工频控制、脉动控制、电话专线、现场总线、无线扩频、高频通信、特高频通信、微波通信等。
配电网自动化的规模、复杂程度和自动化程度,决定了对通信系统的要求。
同时配电网自动化的发展关键也在于通信技术是否实用、可靠、经济。
在目前探索合理的通信系统模式势必是配电网自动化发展的重要一步。
参考文献:
[1]戴新文.配电网自动化通信方式的比较[J].供用电,2007,24(1):30-31.
[2]龔静.配电网综合自动化技术[M].北京:机械工业出版社,2008.。