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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。
配网自动化通信系统论述发表时间：2017-01-06T10:30:54.830Z 来源：《电力技术》2016年第9期作者：屈海兵[导读] 最终实现配电自动化通信系统的良好运行，在具体实践中不断总结经验，促进电网完善目标的实现。
国网涿鹿县供电公司河北涿鹿 075600 摘要：在时代发展日新月异的时期，在互联网革命不断前行的时代，在用电量需求日益增多的社会，电力系统的完善也应逐步提上日程。
下面本片文章将介绍配网自动化通信的规划和建设，对其发展现状进行分析，对完善系统进行建议，旨在促进自动化通信的进步完善，以适应时代发展大潮。
关键词：自动化；通信；系统完善科技的发展是迅猛的，人民生活水平的提高也是有目共睹的。
在二三十年前，全国的电力系统远没有今日发达，各地区呈分散管理状态，没有联网之说。
二三十年前，居民的家中需要常备蜡烛，因为一旦遇到刮风下雨，很可能就会造成长时间的停电状态，让生活陷入窘态。
而今，全国的电力系统进行配网建设，停电现象也不再常见，与此同时，居民对供电的要求也越来越高。
配网后的电力系统可以随时对系统的运行状态进行监控，当某个区域的电网产生故障，出现问题时，可以快速的查找障碍点，及时定位，补足缺漏。
为了使自动化通信系统更加的可靠、完善、安全，需要进行相关研究，探讨达到理想目标的科学方法。
1配电系统的基本结构1.1主站模式主站的设置是为了更好的从宏观角度对具体的各个分支进行监督、检测，在自动化网络基础上，主站掌握所管辖的所有数据，数据完成采集后，可以进行统计分析，集中处理运行数据信息，哪里出现问题，及时传递下去进行整改。
1.2通信模式通信的逐步发展离不开技术的逐步精进。
在通信方面，技术可说是一种基础信息技术，它是对配电网络进行管理的有效技术。
自动化通信系统需要模式的创建，其电网运行的质量好坏也会受到技术水平的关联。
1.3综合模式所谓综合模式，即是一种技术之间的配合模式。
实际上，在电力输送的工作环节，情况可能复杂多变，如果通信方法过于单一，很可能无法满足通信需要，许多配网工作要求也不能达标，这种情况下，就需要进行新旧技术的整合，通过多种形式满足配网系统的发展需要。
配网自动化系统配网自动化系统是一种基于现代化信息技术的智能化电力配网管理系统，其主要功能是实现对电力配网的监控、调度、控制和管理。
该系统通过采集、传输和处理配网设备的运行数据，实时监测电力设备的运行状态，提供全面的电力配网信息，为电力运营商提供决策支持和优化调度。
一、系统架构配网自动化系统采用分布式架构，包括数据采集子系统、数据传输子系统、数据处理子系统和用户界面子系统。
1. 数据采集子系统数据采集子系统负责采集配网设备的运行数据，包括电流、电压、功率等参数。
采集设备通过与配网设备连接，实时获取设备的运行数据，并将数据传输给数据传输子系统。
2. 数据传输子系统数据传输子系统负责将采集到的数据传输给数据处理子系统。
传输方式可以采用有线或者无线通信方式，确保数据的及时传输和安全性。
3. 数据处理子系统数据处理子系统是配网自动化系统的核心部份，主要负责对采集到的数据进行处理和分析。
通过对数据的处理和分析，系统可以实时监测电力设备的运行状态，发现异常情况并进行预警。
同时，系统还可以根据实时数据进行优化调度，提高电力配网的效率和可靠性。
4. 用户界面子系统用户界面子系统为系统操作人员提供友好的操作界面，实现对配网自动化系统的远程监控和管理。
用户可以通过该界面查看电力设备的运行状态、控制设备的开关操作、查询历史数据等。
二、主要功能配网自动化系统具有以下主要功能：1. 运行监控系统可以实时监测电力设备的运行状态，包括电流、电压、功率等参数。
通过监控，可以及时发现设备的异常情况，并进行预警，以避免设备故障对电力供应的影响。
2. 调度管理系统可以根据实时数据进行优化调度，实现对电力配网的合理分配和调度。
通过对电力设备的智能控制，可以降低电力损耗，提高电力配送效率。
3. 故障诊断系统可以对电力设备进行故障诊断，通过对设备运行数据的分析，可以判断设备是否存在故障，并提供相应的故障处理建议。
这有助于提高电力设备的可靠性和维修效率。
电力载波通信在10kv智能配网自动化系统中的应用摘要：10kV配电网自动化系统采用自动化技术对数字配电进行管理，实现配电网的自动化控制。
为了提高配电网供电的稳定性，配电自动化系统可以根据电力终端用户的监测数据，自动优化和调整配电参数。
通过自动化技术可以改善配电网供电系统的运行效果，有效控制配电网系统的运行成本，提高电力系统终端用户的用电体验满意度。
配电网技术人员必须根据电力系统的运行特点，合理地建设和规划配电自动化系统。
关键词：10kV；配网自动化；发展；应用；研究1电力线载波通信随着科学技术的不断发展和用户需求的不断提高，中国的配电自动化系统正在向更高的水平发展。
近年来，基于光纤通信技术的电力载波通信技术受到了广泛关注，成为通信技术研究的热点。
然而，电力载波通信技术的时变性和定频传输特性给具体配电网的应用带来了许多未解决的问题。
所谓电力载波通信技术就是利用专业的调制解调器对信号进行调制，然后，再将信号在电力线上进行传输的通信技术。
20世纪20年代，电力载波通信技术已应用于10kV配电网线路的信息传输，在中高压配电网中实现了语音传输和控制命令传输，并制定了相应的国际运行标准。
适用于低压配电网。
目前，数字信号处理、计算机控制等多种通信技术大大提高了低压配电网中电力载波通信技术的可靠性和实时性，促进了电力载波通信技术的进一步发展。
2配网自动化系统中常见的问题2.1配网自动化系统的规划设计问题配电网自动化系统的合理规划对配电网自动化功能的整体提升起着非常重要的作用，也是配电网自动化系统的基础工作之一。
目前,配电网自动化系统的工作涉及到许多部门的工作,特别是在它的转换,需要协调各部门的工作,提高各方面的功能,这也使得配电网自动化系统的核心应用价值可以体现。
2.2开关设备的选型在配电网自动化系统的工作中，选择合适的开关设备具有实际应用意义，特别是开关设备在整个系统的运行中起着基础性的作用，如，远程控制、数据信息传输、运行控制、还起到了故障维修和维修快速检测的作用。
第一章概述1.名词解释1）配电系统：配电区域内的配电线及配电设施的总称。
它由变电站、配电站、配电变压器及二次变电站以下各级线路、发电厂直配线路和进户线及用电设备组成。
2）配电系统自动化:（DSA)“是利用现代电子、计算机、通信及网络技术,将配电网在线数据和离线数据等配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化。
”3）SCADA：（SCADA系统)即数据采集与监视控制系统。
是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。
它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。
4）SA（变电站自动化)：包括配电所、开关站自动化。
它是利用现代计算机技术、通信技术将变电站的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。
5）FA（馈线自动化）:包括故障自动隔离和恢复供电系统，馈线数据检测和电压、无功控制系统.主要是在正常情况下，远方实时监测馈线分段开关与联络开关的状态及馈线电流、电压情况,并实现线路开关的远方分合闸操作；在线路故障时，能自动的记录故障信息、自动判别和隔离馈线故障区段以及恢复对未故障区段的供电.6）DMS（配电管理系统）：就是利用当前先进的计算机监控、网络通信、数据处理技术对配电的运行工况进行监视、控制，并对其设备、图纸和日常工作实现离线、在线管理，提高配电运行的可靠性和故障自动分段、故障快速处理.包括配电网SCADA、配电网的负荷管理功能(LM）和一些配电网分析软件（DPAS),如网络拓扑、潮流、短路电流计算、电压/无功控制、负荷预报、投诉电话处理、变压器设备管理等。
配网自动化通信方式实用性研究摘要：配电网自动化系统业务来赖于强大的通信网作为支撑，以较好地实现配电网自动化的“三遥”功能。
目前可供选择的通信方式有多种，本文根据配电网通信系统建设情况的需要，着重对包括光纤通信在内的三种通信方式进行比较、分析和研究，合理运行三种通信方式的优点，因地制宜地选择最优的通信方式，致力打造出高效快速、安全稳定且经济合理的配电网自动化通信系统，满足用户对配电网自动化业务的需求。
关键词：通信方式；光纤通信；电力载波；gprs引言：配电自动化系统主要由三部分组成：自动化终端设备、现代通信技术和一系列后台软件。
随着国民经济的发展，国家整体实力的提升，用户对配电自动化系统的实用性要求日益提高，对系统各部分功能之间的协调性要求日渐增强，从而对配电自动化系统提出了更严格的要求：配电自动化业务信息要能准确无误、安全可靠地从自动化终端传输到主站后台数据库。
可见，通信技术作为终端与后台之间的桥梁，直接影响到配电自动化业务信息的安全性和可靠性。
一、配电网自动化系统通信网的特点配网自动化系统作为一个点多面广、分工明确的复杂网络，要求配网自动化通信网具备以下三个主要特点：（1）可靠性高：配网自动化系统的业务（遥信、遥测和遥控）经过通信网络到达配网主站。
由于配网自动化业务的特殊性，它要求必须有一个可靠的通信网才能把业务信息能快速、准确地传输给配网主站。
为确保配网自动化业务能安全可靠地运行，通信网络必须具备高可靠性的特点，作为对配网自动化业务的强力支持。
（2）安全性高：安全生产理念至始至终都沉淀在整个电力行业中，配网自动化通信网所传送的配网自动化业务信息，如开关变位、故障电流等，这些信息的传输直接影响到配电网运行的安全性。
所以，配电通信网组网方式必须具备足够的安全性保证生产业务的传输安全，确保配电网安全稳定运行。
（3）经济性好：配电网系统站点覆盖范围广，数量多，要建设如此庞大的系统，必然要投入大量的资金进行基础网络的建设。
配网自动化系统中通信方式综述摘要：可靠的通信系统是配电网自动化建设的关键部分，通信技术选择正确与否决定着整个配电自动化项目建设的成败，本文阐述了配电自动化系统对通信的要求，并对配电网自动化系统中现有的通信方式进行总结。
配电网自动化是对配电网中的各类设备的运行工况进行实时检测、监控的集成系统，将配电网的检测计量、故障探测定位、自动控制、规划、数据统计管理集为一体的综合系统。
建设配电网自动化必须具备相对完善的智能化配电网络、性能稳定的配网主站和可靠的配电通信系统。
而其中通信系统是配电网自动化建设的关键部分，通信技术选择正确与否决定着整个配电自动化项目建设的成败。
1 配电网自动化对通信的要求配电网自动化对通信的要求取决于配电系统的规模、复杂程度和预期达到的自动化水平。
总体上讲，配电网自动化对通信系统的要求主要表现在以下几个方面[1]：1）可靠性；配电自动化的通信系统应能抵抗恶劣的气候条件，如雨、雪、冰雹、狂风和雷阵雨，还有长期的太阳紫外线照射。
通信系统应能抵抗强电磁干扰，如间隙噪声、放电、电晕或其它无线电源的干扰，以及闪电、事故或开关操作涌流产生的强电磁干扰。
停电区和电网故障时通信能力是衡量通信可靠性的一个重要指标，必须加以考虑。
2）经济性；在追求通信技术先进的同时，应考虑到通信系统的费用，寻找费用和技术先进性的最佳组合，此外还应充分利用现有的主网通信资源，进行主、配网整体规划，避免重复投资。
在计算通信系统费用时，除了考虑初期投资，还应考虑到将来运行和维护的费用。
3）传输速率；通信系统必须提供足够高的速率将众多远端设备的采集的实时数据及时传走，以免引起信道拥塞，系统崩溃。
4）双向通信能力；除了具备数据上报功能，还要能够接收来自配调中心的控制命令以完成“四遥”功能。
5）停电和故障时的通信能力；正常的调度操作或馈线自动化的故障隔离、恢复供电功能，都要求通过通信系统对停电区的开关进行操作，用电力线作通道的通信方式有可能就会遇到麻烦。
另一需要注意的问题是停电区的FTU 或其它现场监控通信设备，需要有备用电源以供停电时使用。
6）可扩充性；由于远端设备数量极大且会不断扩充，要求通信系统的寻址方式灵活有效且有足够的容量。
7）开放性好；在电力通信网中同时存在着多种通信方式，因此在建立配电通信网时一定要选用开放性好的通信技术，以便于实现整个电力通信网的无缝联接。
8）容易操作和免维护；配电网通信设备需要同各种电力采集和监控设备连接，且施工地点多在室外电线杆上，从而对设备的安装和维护要求要尽可能方便。
2 现有的通信方式2.1、有线通信方式：2.1.1专线专线通常采用双绞线或音频电缆, 各用户端在与终端设备通信的过程中采用的是polling 方式,通过Modem将数字信号转换成模拟信号在专线上传送, 可实现不小于1 200 b it / s和不低于10 km的通信, 但其传输速率低, 运行维护费用高。
2.1.2市话网利用市电话网组成配网通信系统, 其特点是不需要投资建设专用通信网, 开通费用低, 但运行费用高。
2.1.3 配电线载波配电线载波通信是利用已有的电力架空明线或地埋电缆通过配电载波设备来传递语音和数据,其优点是:1) 利用现有的配电线路传输不需另铺专用通信线路, 能连接电网关心的任何测控点;2)其安全性为电力部门所控制, 因而便于管理。
其缺点是: 1)数据传输速率较低;2) 容易受到干扰、非线性失真和信道间交叉调制的影响；3)配电线载波通信系统采用的电容器和电感器的体积较大、价格也较高。
除了传统的电力载波, 目前采用扩频载波或正交频分复用技术的配电线载波也有所应用, 其特点是能在传统载波机无法开通的线路上稳定工作,具有长距离中继等功能, 主要应用于路线长、面积广的农网配电网自动化系统及无法敷设通信线路的特殊场合。
2.1.4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先进的通信手段，目前常用光纤环网和光纤以太网方式。
与其他通信方式比较，光纤通信有以下的优点：（1）传输频带宽，通信容量大；（2）传输衰耗小，适合于长距离传输；（3）体积小、重量轻，可饶性、抗酸碱、抗腐蚀强，敷设方便，可埋地或架空架设；（4）输入与输出间电隔离，不怕电磁干扰；保密性好，无漏信号和串音干扰；目前光纤通信技术已经成熟，较其他通信方式都优越之外在它对于电磁干扰不敏感。
随着光缆技术的提高和生产成本的不断下降，光缆的性价比将继续提高，因此在配电自动化系统中，作为通信干道，光纤通信将被广泛地采用。
光纤的敷设简便，对于电缆线路，光缆可以方便地与配电电缆同沟敷设；对于无电缆沟的通道，可以架空架设，将它缠绕在电力传输线的相线上直接引到低处，但是往往需要外覆一个绝缘层以免光导纤维被飞物污染。
更可以缠绕在电力线的中性线上，这样就无须绝缘了。
2.1.5 现场总线和RS- 485现场总线（Field Bus）是近二十年来发展起来的新技术，它是连接智能现场设备和自动化系统的数字式双向传输、多分支结构的通信网络。
在配电自动化系统中，现场总线适合于用来满足FTU和附近区域工作站间的通信，以及变电站内自动化中智能模块之间的通信。
RS-485是一种改进的串行接口标准，RS-485最多可支持64~256个发送/接收器，其功能和安全性都能满足基本要求（如输入输出隔离、防静电、防雷击、微功耗等），具有通信效率高、可靠性好等优点, 但用于大容量系统时, 需铺设专用线路, 工程造价较高。
因此，采用RS-485方式也是配电自动化系统的理想选择之一。
2.2无线通信方式无线通信系统具有覆盖面广、无需传输线、能在停电区域保持通信等特点。
2.2.1 基于无线局域网技术的通信方案无线局域网技术采用无线电或红外线作为传输媒介, 利用扩频或窄带调制方式进行调制发射.它以无线信道作为传输媒介, 能支持较高的数据传输速率, 具备无线通信能力的智能终端可以在子站与远端设备间构建无线局域网, 能实现实时数据的采集和设备的控制。
运用无线局域网技术, 给出了通信系统的解决方案。
2.2.2 微波中继通信方案微波是指频率大于1 GH z的电波. 微波传输距离长、传输容量大、稳定性能好, 但微波只能在可视范围内沿直线传播, 绕射能力差, 是点到点的通信技术, 不适合多点通信。
若传输距离大于50km 或通信两点之间有遮挡时, 需要增加中继器[4, 5] 。
微波中继通信由微波收发信机、微波线路和天线组成。
微波通信的缺点是受气候、地理条件影响比较大, 同时还需要向无线电管理委员会申请频率。
2.2.3基于无线扩频和窄带技术的通信方案信息论表明, 当信噪比下降时, 增大传输带宽可以保持传输信道容量, 因此可以通过增大传输带宽的方法来获得较低的信息差错率。
这主要是利用扩频通信的原理, 即将待传输信息的频谱用某个特定的扩频函数扩展后成为宽频带信号, 送入信道中传输, 在接收端再利用相应手段将其压缩以恢复原始信息带宽, 从而获得传输信息.认为无线扩频技术的传输距离远、传输速率较好、地理适应性较强, 是一种经济实用的通信主干网, 并给出了应用实例。
无线窄带移动数据通信系统具有成本低、频谱利用率高、可靠性高等优点, 是一种理想的数据采集和传输通道.介绍了一种无线窄带移动数据通信网络由移动终端、基站、服务器、交换机和网络控制中心等构成, 主要用于低速率的分组移动数据通信, 是世界上相对领先的窄带无线数据网络通信技术。
2.2.4基于GPRS和GSM短消息的通信方案GPRS是在GSM 网络上开通的一种分组数据传输技术, 基于GPRS 的网络稳定可靠、覆盖面广、数据传输速度快, 能满足电力通信网对通信速度的要求.采用GPRS通信技术, 提出了基于GPRS 网络的配电自动化系统通信方案. 该方案由以下两部分组成: 一是主控服务器, 放置在配电管理中心, 可以采用互联网方式或者中国移动提供的专线接入; 二是GPRS 数据终端, 通过某种方式(如RS232)与远方终端相连接, 每个终端都可以接入GPRS网络. 这样, 远方终端所采集的数据通过GPRS数据终端传送至配电管理中心, 而各种操作命令亦通过GPRS 网络发给远方终端.利用GPRS通信技术组建的配电自动化系统也有明显的缺点. 在GPRS网中往往是话音优先,从而导致数据通信处于不稳定状态, 另外由于采用简单的通信传输协议而使数据传输的安全性得不到充分保障. GSM短消息通讯方式能充分利用移动公网资源, 但它是半双工通信方式, 不能同时双向收发数据. 与GPRS 相比, 平均传输时延较大. 当公网中短消息猛增时, 容易发生信道堵塞,导致通信不畅。
3 配电网自动化系统通信方式选择及建议从目前成熟的通信手段看, 没有一种通信方式能够单独满足配电网通信的要求, 应本着可靠性、先进性与经济性相结合!的原则, 根据使用场合、通信速率、实时性、可靠性和数据量的要求, 针对各通道的投资和维护费用等先进行技术论证, 因地制宜综合采用多种通信方式的组合。
建议如下[2]：1）根据配电网自动化通信网所采用的分层架构，即主干通道与分支通道的通信网络结构，主干道宜采用光纤、无线扩频、数字微波等方式与主站通信；分支则选用有线、配电线载波、现场总线、无线、电话线等方式通信。
2）对于开闭所、开关站、柱上断路器等需要实现“遥控”功能的重点站点，建议首先选择光纤网络通信方式，在光缆不能达到的区域，可以采用配电线载波通信方式作为补充。
3）对于杆变、箱变等不需要实现遥控功能的站点，首选光纤网络通信方式，在光缆不易铺设或光缆铺设成本过大的区域，可以采用无线（专网、公网）通信方式作为补充，应用时应该符合电力二次系统安全防护规定的要求。
4）根据不同站点实现一遥、二遥、三遥业务的差异，选择不同的通信方式。
一遥站点采用成本最低的无线通信，二遥、三遥站点采用光纤或电力载波通信。
4 结语必须因地制宜选择合适的通信方式才能适应配电网自动化的发展，发挥最大的经济效益。
[1]祁兵周鹏孙毅配电自动化中的通信方式比较( 华北电力大学信息工程系, 北京 102206 )[2]李克文，高立克，吴丽芳，俞小勇配电网自动化通信方式分析与选择（广西电网公司电力科学研究院，南宁530023）[3] 国家电力公司发输电运营部. 配电自动化规划设计导则[M] . 北京：中国电力出版社，1999 .[4] 张桦. 配电系统自动化中数据通信系统研究[D] . 济南：山东大学，2005 .[5] 张岚. 配电网自动化通信方式综述[J] . 电力系统通信 2008，29(186）[6] 戴新文. 配电网通信方式的比较[J] . 供用电，2007，24（1）.。
