南京配电网自动化系统通信方式选择与实践
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通1百观祭・
南京配电网自动化系统通信方式选择与实践
梁 敏 嵇文路(南京供电公司,江苏南京210019)
摘 要:文章分析了配电自动化系统建设对通信的要求,对光纤通信、配电线路载波通信、无线公网通信、无线专网通信几种主要通信方式
进行比较和建议,最后介绍了南京电网配电自动化系统通信方式的选择和实践情况。 关键词:配电自动化;通信方式;通信网络
配电自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能
力、实现配电网高效经济运行的重要手段,也是实现智能电网
的重要基础之一。配电自动化通信系统作为配电自动化系统的
一个重要组成部分,需要选择合适的配电自动化通信方式,探
讨出一种能够满足配网自动化要求的技术先进、性能可靠、价
格合理,并适合配电网应用的通信技术及结构模式。
1配电网自动化对通信的要求
配电系统自动化程度的重要标志是通信是否符合自动化的
要求,因此通信是配网自动化系统的关键之一。它担负着设备及
用户与自动化的联络、信息的处理、命令的发送和返回以及所有
数据的传递。配网自动化对通信的总体要求有如下几个方面:
1.1满足通信可靠性需求
配电网自动化的通信系统一般安装在户外,要求通信系统
必须能在恶劣的运行环境下可靠工作。此外配电网自动化的通
信系统将在较强的电磁干扰(EMI)下工作,间隔放电、电晕、谐
波干扰、雷电、故障、涌流等电磁干扰会对通信的可靠性产生很
大的影响,因而通信系统要具有很高抗干扰能力。 1.2满足数据传输速率需求
配电自动化系统中,在选择通信方式时,~方面应根据不
同层次选择合适的通信速率,另一方面应留有足够的带宽,以满
足今后发展的需要。
1.3满足通信实时性要求 配电自动化系统是一个实时监控系统,对实时性要求极
高,特别是系统故障时,实时性是保证系统快速确定故障、完
成故障隔离、恢复供电的基础条件。
1.4满足通信不受停电、故障的影响
配电自动化的馈线自动化功能要求能通过通信系统对停电
区域的开关进行操作,提高供电可靠性,因此要保障故障发生
时停电区域仍能正常进行通信。
1.5满足通信经济性要求 在选择配电网自动化的通信系统时,不仅要考虑当前通信
系统的造价,还应考虑通信系统长期使用和维护的费用。所以
应根据实际情况选择技术先进、经济性较好的通信方式,以节
省建设和运行费用。
1.6满足维护的易操作性要求
尽量选择具有通用性标准化程度高的设备,选择标准的通
信规约,不仅可以提高系统兼容性,方便今后的扩展,还便于使
用和维护。
2配电自动化系统的主要通信方式
配电自动化可选的通信技术主要包括光纤通信、配电线路
载波通信、无线公网通信、无线专网通信几种方式:
2.1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
质的通信方式。主要特点是速率高、稳定性好、抗干扰能力强、
保密性好、组网方式灵活,可以实现综合数据传输。光纤通信的
缺点是,一次性建设投资大、施工架设比较困难、维护费用高。
基于EPON(以太无源光网络)技术的配电自动化通信系统,采用
点到多点结构、无源光纤传输,综合了P0N技术和以太网技术低
成本、高带宽、扩展性强、灵活快速的服务重组的优点。
2.2配电线路载波通信
配电线路载波通信借助电力线传输载波信号,为配电站内
终端设备与主站系统之问提供“最后一公里”数据通信通道,
可作为光纤通信的重要补充手段,模拟载波向数字载波通信使
中压电力线载波通信卡几I生能得到大幅提升。中压载波通信技术
的优点是除信号耦合器及二次通信电缆外不需要在通信线路上
更多地投入,缺点是其研发与应用一直以来都受到传输衰减、
噪声干扰及复杂时变特性等诸多关键技术难题的困扰。
2.3无线公网通信
无线公网通信技术主要有GPRS/CDMA、3G、4G等。
GPRS是GSM网络的演变形式,是在演变进程中推出的一项
高速数据服务业务,将移动通信技术与IP技术有机结合,组成
了移动IP网络。GPRS采用分组交换技术,适合突发、频繁、间
断、少量数据传送,也适于偶尔的大量数据传输,具有传输率
高且可靠、网络资源利用率高、经济性好、网络接入速度快等特
点。
3G(第三代移动通信系统)主要有W-CDMA、CDMA2000 ̄
TD—SCDMA等3G标准。3G技术的主要优点是能极大地增加系统容
量、提高通信质量和数据传输速率。此外利用在不同网络间的
无缝漫游技术,可将无线通信系统 ̄HInternet连接起来,从而
可对移动终端用户提供更多更高级的服务。
4G是第四代移动通信及其技术的简称。4G LTE系统能够以
lOOMbps的速度下载,比拨号上网快50倍,上传的速度也能达到
50Mbps,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。4G可
以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署,有着不
可比拟的优越性。 2.4无线专网通信
目前在城市配电网中应用的无线专网通信技术主要包括
230M无线电台、Mobitex、Wimax和McWiLL等。
WiMax(即全球微波互联接入)是一项新兴的宽带无线接
入技术,能提供面向互联网的高速连接,数据传输距离最远
可达50km,具有OoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。
Mobitex、wimax和McwiLL的最大问题是很难获得国家无线电管
理委员会对专用无线频段的使用权。
230MHz数传电台使用国家无线电管理委员分配给电力专用