智能配电自动化系统数据传输通道的建设方式探讨

国网河南省电力公司济源供电公司 李大伟 王 锋 济源市丰源电力有限公司 任孟军

在我国的智能电网发展计划中，将在2020年之前完成所有的智能电网改造工作，而具体的计划内容主要包括了规划试点阶段、全面建设阶段以及引领提升阶段。目前我国已初步形成了智能电网控制与服务体系，而接下来的阶段将是全面建设统一坚强智能电网。在国家智能电网建设环节中，智能配电网建设是基础性的工作，而智能配电自动化技术是智能配电网的基础技术，并且该项技术对于整个电网的智能配电工作具有重要影响，而我国能否实现坚强智能电网建设的关键环节是智能电网的成功建设。

1 智能配电自动化系统建设的概述

早在上世纪90年代初期我国便展开了关于配电自动化技术的研发，并在部分地区进行了试点应用。因为随着改革开放的深入进行，社会对电力资源供应的数量与质量提出了更高的要求，在90年代末期国家便进一步积极的推进配电自动化技术应用的相关工作，并且在部分发达城市进行了自动化系统技术的初步应用。在2011～2015年我国智能配电自动化系统建设开始在关键设备以技术方面进行攻关，并且特高压电网建设以及城乡电网建设速度明显加快[1]。

2016～2020 年我国正在开始建立统一的坚强智能电网建设，其主要建设内容包括了强化电力资源配置、提升用户以及电网、电源间的互动性。在长达几十年的智能配电自动化系统建设的过程中，绝大多数的县级单位以上已经配备了自动化配电系统，甚至大多数农村均已配备了智能电表，而此类情况的出现也表明了我国自动化配电工作达到了新的高度，但是在电力资源消耗量不断增大的情况下，智能配电自动化系统建设又面临着新的挑战。当然，我国的智能配电自动化系统建设也存在着较多的问题，例如配电管理工作碎片化、线路自动化未形成规模等问题，其正在阻碍着我国的配电自动化系统建设。此外，部分配电自动化系统建设也存在着设备技术水平低、功能结构不合理以及数据处理工作量大等问题。

2 数据传输通道的建设

在对智能自动化系统结构进行分析后，可以了解到该系统主要由一次设备、终端设备、通信网络、变电站、通信骨干网以及配电主站系统等共同构成，而数据传输通道的构建主要包括了光纤数据传输通道构件以及无线数据传输通道构件。

2.1 光纤数据传输通道的构建

在光纤数据传输通道构建的过程中，还包括了接入层的构件以及骨干层的构建。

骨干层的构件。通过利用变电站端调度数据网络设备、分组传送网以及核心数据网络设备等，通过利用配电通信网络，光纤骨干网络便能够完成对整个骨干层的建设[3]。骨干层网络又可以划分为汇聚层以及核心层，而此种划分的目的是为了对骨干网进行合理的管理。核心层的主要功能是为了对数据进行传输，而汇集层则负责对数据进行转发。核心层节点数据在传送的过程中，主要依赖于以太网以及分组网（PTN），这样便能够对数据报文进行实时的传送，而该数据最终将会传送至配电站自动化的主站系统中。数据网由厂站端以及主站端共同构成，而为了确保数据传送的安全性，两端均设置有加密认证的装置，这样能够有效的提升数据传送的安全级别，并避免出现数据泄漏或信息劫持等问题。汇聚层数据传输的过程中，主要依赖分组网（PTN）设备予以支持，这样就能够对路由器交换机等进行加密认证并形成环状的结构，从而实现对数据的实时传送。

接入层的建设。为了确保配电自动化终端数据能够得到有效的传输，接入层使用了以太网无源光网络（EPON）进行信号传输，而分组网（PTN）与以太无源光网络（EPON）之间还存在着GE接口，这样就确保了数据传输的畅通性。以太网无源光网络（EPON）主要是由光网络单元（ONU）、光分配网络（ODN）以及光线路由终端（OLT）共同构成。配电通信网在进行结构选择的过程中，可以选择单主站单光星型以及双主站双光环形等多种结构。遥测、遥信、遥控功能信息在传送的过程中，首先需要通过光网络单元（ONU），然后再经过光线路终端（OLT）汇聚完成后，通过依靠分组网（PTN）实现对信息的上传。

2.2 无线数据传输通道的构建

在无线数据传输通道构建的过程中，配电网自动化终端通过利用通用分组无线服务技术（GPRS）连接至移动运营商的无线通讯数据网络中，而移动运营商将会对相关数据进行专线连接，然后实现配电自动化主站系统间的专线连接[2]。通信终端在正常使用的过程中，需要使用专用的接入点（APN），并且在完成了身份认证后才能与主站系统之间构造出一个专用的TCP/IP网络。通信终端与主站系统之间形成了广域的虚拟专用TCP/IP网络后，可以实现信号的双向传输，并且通过该无线数据传送通道可以实现对数据的远程采集以及设备的远程操纵，这样实现了对自动化设备的实时控制。

3 关于配网主站端数据的接收

光纤数据传输通道构建完成后，其会采集到大量的数据，而该数据通过分组网（PTN）可以迅速传输至调度数据网核心层[3]。采集网交换机通过对数据进行进一步的转接，便能够使得前置数据采集服务器接收到该类信息，而该类数据可以给配电站主站系统进行使用。无线数据传输通道构建完成后，也会采集到相关的数据，而此类数据可以通过连接公网数据采集服务器，而采集服务器中的交换机便可以将相关数据进行进一步的传输，从而确保数据能够到达配电站主系统中。

4 关于数据传输通道的安全性

由于数据传送的安全性会直接影响到智能配电自动化系统运作，因此数据传输通道的安全性是极为重要的。基于此，在光纤数据传输通道构建以及无线数据传输通道构建时，通过设置防火墙、数据加密以及身份认证等多项措施，从而确保数据的安全性。此外，通过设置正向/反向的物理隔离装置，可以在物理层面为通信数据的安全传输提供保障，所以，当前的数据传输通道的安全性可以得到保障，并且关于数据传输通道的安全建设工作也会随着时间的推移而逐步的加强。

5 结语

综上所述，我国正在大力建设统一的坚强智能电网，而智能配电自动化系统是极为关键的建设环节。智能配电自动化系统的正常运作需要依赖数据传送通道予以支持，这样才能够确保自动化系统的每一项操作均符合操作人员的操作要求。通过对数据传输通道构建方式进行分析，可以使得传输通道的结构更加合理，并通过采取正确的加密措施还能够进一步保证数据传送的安全性。当然，随着数据传输通道构建的相关理论与技术逐渐成熟，现有的数据传输通道构建方式也必然会存在不合理之处，而为了能够满足智能配电自动化系统运作的需要，还需要让每一位技术人员继续对建设方式进行分析，从而让我国彻底实现坚强智能电网建设的目标。