配网自动化及通讯系统的规划建设

配网自动化及通讯系统的规划建设

叶宗明

（广东电网有限责任公司肇庆怀集供电局广东肇庆526400）

摘要：随着当今社会科技和经济的飞速发展，设备及技术也急需随之更新。因此，自动化技术的逐渐发展和成熟，必然使得电力系统推出新的改革，实现配网自动化是未来电力系统发展的必然趋势。在配网自动化中，值得注意的是，运行的配网工作过程中必须有一定的检查和监督，现行的配网系统需要不断的改革创新。对于运行中出现的问题，需要第一时间找出故障点和故障原因，尽可能快的解决问题，降低损失。

关键词：配网自动化；通信系统；建设与研究

1电网配电自动化通信技术

1.1通信技术概况

现代科技的快速发展推动了我国电力建设的巨大跨越，基于数字网络技术的智能电力建设也迎来了快速发展时期，在传统微波通信、载波通信为主的电力通信基础之上，职能网络的光电通信快速发展并占据了主要地位。在网络宽带普及和光纤技术发展的推动下，现代电力系统逐渐将光纤通信作为主要的现代化通信方式。从信号传输介质来看，职能电网配电自动化通信网络可分为有线通信和无线通信，有线通信主要分为光纤通信和电力线载波通信，其中电力线载波是借助电力线为信息传输载体，其与电网建设同步，因此具备投资少、见效快的优势，但可靠性无法保障；光纤通信具有传输速率高、衰耗小、抗干扰能力强、可靠性高等优点，但其需另外架设光缆线路，工程量大，一次性投资大，并且在架设过程中，某些区域受限于外界环境无法实现布设。无线通信可分为无线公网和无线专网，其突出优点表现在具备停电通信的能力，但其开放性一定程度上影响了安全性。

1.2对通信网络要求

电力需求的增长及电网自动化建设的发展推动了电力通信的发展，给电力通信网络建设提出了更高要求，其一定程度上决定了电力建设智能化、自动化的预期发展水平。第一，通信网络要具备很高的可靠性，一方面保障其设备的完整性，另一方面需保障通信准确性和传输不间断性，同时在出现故障时可配合完成故障自检测。第二，实时性和双向性，配电网监控和故障分析处理的实时性要求通信网络具备实时性，且数据的收集与反馈是双向的，这又要求通信网络具备双向性来增加供电可靠性。第三，通信网络设备建设简便灵活、易于安装和后期维护。第四，智能电网建设及自动化技术是在不断发展的，因此要求通信网络具备一定的开放性和扩展性。

2配网自动化通信技术方式

2.1光纤通信接入技术

光纤通信接入技术需要持续可靠的供电，并且其基于SDH的MSTP多业务传输平台投资规模大，对接入点数量多、规模大的接入网络并不适应。PON技术相对于AON技术而言，其光纤接入方式属于发散性的，是一点到多点的模式。无源光网络主要指其中光分配网络ODN全部由光分路器等无源器件组成，ONU和OLT则需要在有源方式下提供持续稳定电压才能正常工作。以太网无源光网络EPON是电力光纤通信技术中的最为常用的一项光纤接入网技术，其采用单点对多点的网络拓扑结构，基于以太网而进行信息传输的技术。这种技术综合以太网和光纤通信技术的优点，实现低成本、可靠性高、扩展性强的发展需求。应用于智能电网通信的EPON是由光线路终端OLT、光网络单元ONU、无源光分配网ODN三部分组成，其在智能配电网一次线路中的方式支持树形、链型、环形等拓扑结构，与城市配电网架结构一致，在信息传输上十分适合未来智能电网配电业务。相对于其他无源光网络技术，EPON的主要优势是低成本易安装维护、升级扩展便捷，所提供宽带非常高，一对多的接入模式大大节约光纤资源，且扩大了服务范围，宽带分配灵活，安全可靠性高等。

2.2电力线载波通信

电力线载波通信（PLC）的信息传输载体是智能电网的电力线，通过调制调解器将信号进行调制，然后加载到电力线进行传输，这种方式使通信建设与电网建设同步，但仍有一些技术难题亟待解决。信号在高压、中压、低压等不同电压间传输时使用到的数字技术不尽相同，比如低压配电网的扩频技术、数字信号处理技术、计算机控制技术等，中压配电网的语音信号模拟或数字信息的双工传输等，这些技术方式具有信息传输独立性强、不受电网负荷影响、安全可靠性高、施工便捷等优点，尤其是中压配电网中的电力线载波通信技术是唯一不需要线路投资的通信方式，使得其具备非常广阔的实用前景和研究价值。但是鉴于电力线载波通信的一些特点，其还存在一些技术性缺点有待突破，比如电力线载波通信技术的信号传输受到变压器阻隔的影响，只能在一个变压器范围内传输，三相电间信号干扰及损失使得其只能在单相电间传输，电力线负载对信号传输的距离及强度影响很大。

2.3无线公网通信

无论是在智能配电通信技术领域还是在无线互联网领域，2G网络早已普及应用，3G网络呈现逐步替代的趋势，而4G网络则处于部分试点运行阶段。GPRS是基于GSM之上的移动数据传输技术，适用于传输频繁但数据量小的信号传输，在职能配电网中可用于无线抄表系统、无功补偿系统、负荷控制系统通信传输手段。3G与4G无线公网传输相对2G网络的最大优势是传输速率上的巨大提升。对于智能配电网络的无线公网接入必须以统一平台接入，这种海量终端的接入给无线公网接入带来较大的技术难题。

2.4无线专网通信

全球微波互联计入WiMAX相当于无线宽带城域网，将无需授权的公用频段作为工作频段，传输速率高，传输范围可达50公里。相对于其他无线传输技术，其传输距离更远，是目前无线局域网所不能达到的，并且其传输速率非常高，但是WiMAX技术不支持用户在移动过程中无缝切换，因此造成其性能不高，并且运行于开放的网络造成其安全性与可靠性都存在一定的风险，不太能满足配电自动化系统通信网络的要求。

3智能配电网研究的开展

3.1开展智能配电网研究，需要优化配电网各环节的协调配合，实现对配电网运行状态、资产设备状态和供电可靠性的实时、全面监视，提高配网整体资产利用率与管理水平，建设结构合理、安全可靠、经济环保、技术先进、信息畅通的现代化配电网。

3.2开展智能配电网研究，应积极推进配电自动化建设，采用经济、可靠、先进的传感、通信和控制技术，提升配网在网络重构、潮流优化和自愈控制方面的智能化水平，确保配电网的可观测性和可控性，提高供电可靠性和电能质量。

3.3开展智能配电网研究，需要深入探索配网智能化的内涵和技术特征，构建促进配网智能化的整体技术构架，制定和实施相关技术标准和规范。确保对广大用户的安全可靠供电是地区电网企业的核心工作。智能配电网研究对提高配电网运行管理水平和供电可靠性具有重要意义。

4结语

对以上配网通信技术进行技术分析和研究，结合各自优缺点以及在配电自动化通信系统中的运用状况及发展前景、技术难度、技术发展空间等预期分析，无线公网技术、WiMAX、工业以太网、电力线载波通信技术等不适用于配电自动化系统通信组网，MSTP的建设难度也使得其很难大规模应用，至于EPON技术虽然存在大量优点，但其存在的缺陷同样很难适应未来配电自动化通信的需求。因此就目前的发展现状来看，应结合智能配电网络的实际情况，选择多种方式组合使用，已达到最优化配置。从智能配电自动化通信系统未来发展的长远观看，还需在各项技术上寻求突破才能完全适应职能电力发展的需求。

参考文献：

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[2]雷光金.面向配网的配用电通信网络研究[J].电网术，2012.

[3]彭慧婷.配电网通信组网技术研究及应用[J].中国电力，2013.