配网自动化通信系统的研究

杨 洲

国网山东省电力公司海阳市供电公司

配网自动化通信系统的研究

杨 洲

国网山东省电力公司海阳市供电公司

自动化配电网的运行调度离不开离通信系统的支持，通信系统可以将配网中遥测、遥信等相关信息及时上报，让配网调度人员对配网自动化的具体的运行情况进行及的了解和掌握，为配网自动化的维护工作提供方便，确保配网自动化系统可以安全、稳定的运行，推动现代配网的自动化发展。面对当前时代快速发展的新形势，为了让配网自动化能更好适现代化应用的要求，为配网提供更优质量的服务，确保配网自动化运行的可靠性与安全性，提高配网自动化的技术水平，就需要在配电网络自动化系统中构建一个完善的通信系统。

配网工程；自动化；通信系统

1 引言

在我国的配网自动化工作过程中，通信系统的作用十分重要。如果没有通信系统支持那么在配网自动化调度运行过程中，“遥测、遥信”等基本信息无法及时进行上传导致调度运行工作人员无法及时掌握电网运行情况，在实际的工作过程中就会给配网自动化维护工作带来较大不便，并且也会阻碍电力系统的安全运行和发展。在这种情况下，就需要采用一个可靠的通信系统，让配电自动化系统更加可靠和安全的运行，为电网的安全运行提供更好的技术支持、更加全面及完善的服务。

2 配网自动化通信的要求

配网自动化的通信方式应当适合当地配电网具体情况。配网自动化的规模、复杂程度和自动化程度决定了对通信系统的要求，主要有：

2.1 可靠性

通信系统是主站系统与配电网终端设备联接的纽带，主站与终端设备间的信息交互都是通过通信系统完成，因此必须有稳定可靠的通信系统，才能实现配电自动化的功能。

2.2 经济性

通信系统的投资不能太大，以免影响配电网自动化系统的总体经济效益。

2.3 寻址量大

通信系统要求寻址量大，不仅要满足目前及未来数据传输的需要，还要考虑系统功能升级的要求。

2.4 双向通信

主站不仅要向终端下发控制命令，还需接收终端上传的数据。如故障区段隔离和恢复正常区域供电，要求远方FTU向主站上报故障信息，以确定故障区段，主站向FTU发布控制命令。事实上，配网自动化系统中每一项功能的实现，均要求进行双向通信，通信系统必须具有双向通信的功能。

3 配电网通信系统方式

3.1 无线通信

需要租用网络运营商的无线网络，将站端采集到的数据传至网络运营商的后台系统，再通过专线和配网自动化系统进行互联，实现业务接入。这种通信方式具有投资少、见效快等优点，但是无线通信往往受天气、地形等的影响，信号不稳定、安全性差，所以适用于“遥信、遥测”功能的使用。

3.2 电力线载波通信

是在站端将原始信息调制为高频信号，并通过耦合器耦合至输电线路，利用输电线路作为传输媒介传送到接收端，接收端通过耦合器将载波从强电电流中分离出来，然后解调出原始信息并传送到接收端。该通信方式带宽有限，基本上可以满足“遥信、遥测”、或者仅是“遥信”功能的使用。

3.3 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。它具有传输速度快、可靠性高、组网方式灵活等优点，但是成本较高。该通信方式可以满足“遥信、遥测、遥控”功能。在通信系统的建设过程中，应当根据当地的具体环境选择不同的通信方式相结合的手段。应首选光纤通信，如在主干通道、主站间、主站与配电终端间，无法铺设光纤的地方及配电终端之间可以灵活选择电力线载波和无线通信方式。

4 配网自动化通信系统的运用

4.1 主站与子站之间

主站与子站之间的通信一般采用光纤、星型或环网结构，采用SDH/PDH或ATM技术的光纤以太网方式，通过交换机+以太网/E1转换器或ATM交换机两种方案连接，亦可采用音频电缆等介质连接。

4.2 子站与配电终端间

配电终端(单个或就近成组)既需要与上级通信，相互之间也可能通信，上级可能是主站，也可能是设在变电站或监控中心的子站。通信介质地理位置远近可采用光纤以太网、自愈双环网或双绞线等。

4.3 用户级

对抄表、设备监测(如配电变压器监测、用电设备监测)等设备，主要功能是监视及测量实时性要求不高，与它边接的上一级一般是自己的主站或通过现场的终端设备(DTU/FTU等)转发，它们通信宜选用有线音频、双绞线、电话线、配电载波等，一般距离较近时采用屏蔽双绞线不易架设时，也采用低压配电载波。

4.4 主站及子站内部

采用以太网方式(主站推荐用双网，子站可用单网或双网)，运行TCP/IP协议。配电网常用的信道种类包括：配电载波信道、无线信道、光纤信道、微波信道和有线信道。

4.5 终端设备安装

在配网自动化与通信系统的终端设备安装过程中，安装人员需对配电房、开关房以及其他相关的开关柜等方面的规划与建设进行全面的考虑。由于终端设备的安装环境相对复杂，因此，在配网自动化通信设备的选择和安装前，安装人员应该先对该地区的地形环境和气候条件进行充分的了解，再依据实际情况采取合理的安装方式。选择电力行业所需的入网产品时，应该选用工业级别的产品，以确保的产品的质量能够达到相关的标准，增加终端设备的使用年限。

4.6 通信模块的设计

通信模板设计的质量直接影响着整个通信系统的建设质量。因此，为了工作人员可以顺利开展终端设备的安装工作，在对通信模块进行设计时，应该选择内嵌安装方式进行安装，如果通信系统需要使用无线网络通信，则应该的先确定该区域内是否有无线网络信号，并对无线网络信号的覆盖范围进行充分的考虑。

此外，在具体的应用中，数据采集建议支持GPRS公共无线数据通信方式，同时支持网络通信、GSM短信相接合的通信方式。系统还应支持多采集服务器负载均衡、多线程并发的通信调度管理机制；支持灵活配置两个或多个通道互为备用，多通道根据任务繁重程度自动均衡负载。

[1]杜浩东.配网自动化通信系统的研究[D].华南理工大学，2013.

[2]黄梦婕.配网自动化通信系统的研究[D].华南理工大学，2012.

[3]丁睿.配网自动化光纤通信系统施工技术的研究[D].华北电力大学，2014.