配電網(wǎng)自動化通信程序運(yùn)用

時(shí)間:2022-06-18 05:23:00

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配電網(wǎng)自動化通信程序運(yùn)用

電力工業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基石,是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)支柱之一。電力網(wǎng)是由配電網(wǎng)和輸電網(wǎng)構(gòu)成,配電網(wǎng)就是將電力系統(tǒng)中變電站低壓直接或降壓后向用戶供電的網(wǎng)絡(luò),也稱之為配電系統(tǒng)。配電網(wǎng)由電纜配電線路、降壓變壓器、架空配電線路及變電站等構(gòu)成。通信系統(tǒng)是配電網(wǎng)自動化的核心技術(shù),配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)改變、數(shù)據(jù)的采集及配電網(wǎng)的優(yōu)化均通過通信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理與否將直接影響到配電管理系統(tǒng)的運(yùn)行成敗。

1配電網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

根據(jù)配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的復(fù)雜程度、規(guī)模以及預(yù)期達(dá)到的自動化水平不同,對其通信系統(tǒng)的要求也有所區(qū)別。每個(gè)地區(qū)的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)規(guī)模都是比較大的,不可能在短期內(nèi)能夠立即建得很完善,因此,建立配電網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)是一個(gè)長期,循序漸進(jìn)的過程??偟恼f來,配電網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)需要滿足以下要求:

1.1通信可靠

配電現(xiàn)場對配電網(wǎng)通信系統(tǒng)要求有很高的可靠性。首先,配電現(xiàn)場的工作環(huán)境復(fù)雜,需要選用能夠抗潮濕、抗高溫等惡劣氣候的設(shè)備,在應(yīng)用的過程中必須要注意密封防塵;其次,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸無論是在配電網(wǎng)正常運(yùn)行,還是在配電網(wǎng)出現(xiàn)線路故障時(shí),通信必須保持其業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)能夠暢通傳輸,通信系統(tǒng)還應(yīng)具有診斷配電網(wǎng)故障、故障區(qū)隔離和非故障區(qū)恢復(fù)供電的通信任務(wù);再次,由于通信終端附近的電磁場較強(qiáng),為了保證通信數(shù)據(jù)不受外界的影響,保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,通信系統(tǒng)還需具有較強(qiáng)的抵抗電磁干擾的能力。

1.2設(shè)備應(yīng)具有靈活、易于安裝的特點(diǎn)

由于配電網(wǎng)規(guī)模大、網(wǎng)點(diǎn)多,各終端的安裝環(huán)境要求也不一樣,使得通信設(shè)備復(fù)雜。為了滿足靈活、易于安裝、運(yùn)行可靠、便于維護(hù)等特點(diǎn),選取的通信設(shè)備尺寸應(yīng)適宜,不能太大,能滿足多樣的安裝方式,能應(yīng)對復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境。

1.3通信實(shí)時(shí)性、雙向性

通信系統(tǒng)的首要任務(wù)就是將站點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳送給各個(gè)終端,并將各個(gè)端點(diǎn)的檢測數(shù)據(jù)傳送至站點(diǎn),并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,實(shí)時(shí)監(jiān)控配電網(wǎng)的運(yùn)行情況。配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性與雙向性,能夠?qū)崿F(xiàn)在系統(tǒng)正常時(shí),及時(shí)更新系統(tǒng)的數(shù)據(jù),也能夠?qū)崿F(xiàn)在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),能快速地將故障數(shù)據(jù)傳送給站點(diǎn),從而及時(shí)排除故障,增加供電的可靠性。

1.4配電網(wǎng)需要具備一定的擴(kuò)展性與開放性

由于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)大小與實(shí)時(shí)性的要求不同,對通信系統(tǒng)的要求也不盡相同,配電網(wǎng)將會隨著城市的建設(shè)、信息業(yè)的發(fā)展進(jìn)行擴(kuò)展與改造,這就要求其具有一定的可擴(kuò)展性與開放性。

2配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)通信方式的比較

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)通信方式有很多種,但其主要分為有線通信方式與無線通信方式。在有線通信方式中主要有載波通信與光纖通信方式兩種。而無線通信方式中主要的應(yīng)用為GPRS通信技術(shù)。無線通信架設(shè)方便、易于擴(kuò)展、價(jià)格也比較便宜。有線通信方式具有較強(qiáng)的防干擾性和傳輸速度快的特點(diǎn)。本文就載波通信、光纖通信與移動無線通信技術(shù)中的GPRS進(jìn)行具體分析與比較。

2.1載波通信方式

載波通信又分為電力載波通信與有線通信的載波通信兩種方式,它們原理基本相同,具有繼電保護(hù)功能、傳輸運(yùn)行信息功能、進(jìn)行電網(wǎng)內(nèi)調(diào)度電話的功能。對配電網(wǎng)的運(yùn)行安全、高效、穩(wěn)定具有重要的作用。其主要有以下特點(diǎn)。

1)配電網(wǎng)的電力線上的電壓電流相當(dāng)大,信道若想在此電力線上進(jìn)行傳輸,則必須要通過耦合元件才能連接載波通信設(shè)備與電力線。這些耦合設(shè)備必須具備高效、安全、消除電力線上的傳輸電能對載波通信設(shè)備的損害,從而保證配電網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的安全。

2)高壓電力線上存在著很強(qiáng)的噪聲,這是由于電暈等情況產(chǎn)生的。為了消除這些噪聲,得到準(zhǔn)確的信息,則載波設(shè)備必須具備較高的發(fā)信功率。

3)載波通信使用的頻譜是有限的,主要由于載波信號將會影響到附近的無線通信信號、高頻的架空線路、電力50Hz工頻諧波的干擾。

4)載波通信的建設(shè)成本低,且具有電話線與光纜通信的功能。

5)覆蓋范圍廣,電力線通信能夠很容易地覆蓋到學(xué)校,每個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)。

6)即插即用的特點(diǎn),用電力通信網(wǎng)絡(luò)只需要直接接入電源就可以接入,不需要進(jìn)行撥號操作。

2.2光纖通信方式

光纖通信是以光作為信息載體,傳輸介質(zhì)為光導(dǎo)纖維。光纖具有傳輸速度快、干擾性強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn),主要傳輸數(shù)字信號。光纖通信相比于其他通信方式,具有以下優(yōu)點(diǎn):①光纖傳輸抗干擾性強(qiáng),損耗小,幾乎無誤碼現(xiàn)象;②一組光纖可以同時(shí)傳輸多組數(shù)據(jù),互不干擾;③架設(shè)簡單,組建方便,受外界影響?。虎苣軌蚴古潆娋W(wǎng)與控制網(wǎng)中的強(qiáng)電和弱點(diǎn)分開,增加了設(shè)備的安全性;⑤傳輸?shù)娜萘靠蛇_(dá)到10Gbit/s,是目前最大傳輸容量的方式。

2.3移動無線通信技術(shù)

移動無線通信技術(shù)具有容易擴(kuò)展,成本低的特點(diǎn),在各行業(yè)已被廣泛地應(yīng)用。無線公網(wǎng)主要有GPRS、CDMA和3G三種。其中GPRS、CDMA技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得很成熟,3G技術(shù)屬于新興技術(shù),在終端設(shè)備的開發(fā)制造和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面發(fā)展得還不夠成熟。GPRS屬于無線通信技術(shù)中的主流技術(shù),能夠提供一對一,一對多的數(shù)據(jù)傳輸,適用于間斷突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸,也適合于頻繁少量的數(shù)據(jù)傳輸。無線公網(wǎng)沒有獨(dú)立的控制權(quán),因?yàn)樗嫦虻挠脩舴秶螅浣K端數(shù)據(jù)很容易受到非法攻擊,其可靠性不強(qiáng),當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),必須要和公網(wǎng)通信系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào);租用流量費(fèi)用也比較高。但是,無線通信技術(shù)初期投資成本低、布置靈活、覆蓋范圍廣、適合復(fù)雜的地理環(huán)境。可以應(yīng)用在使用有線通信方式昂貴復(fù)雜的地方,作為有線通信方式的補(bǔ)充。

3配電網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定了其通信系統(tǒng)的建設(shè)與實(shí)施運(yùn)行,配電網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)主要分為主站、主干通信網(wǎng)、子站層、分支通信網(wǎng)、終端層這幾個(gè)部分,如圖1所示。其具體設(shè)計(jì)如下:

1)主站層與子站層之間的主干通信網(wǎng),因?yàn)樗臄?shù)據(jù)量比較大,傳輸速度要求高,可采用光纖或者微波進(jìn)行通信。還可以采用光環(huán)自愈網(wǎng)來保證通信的可靠性,防止介質(zhì)設(shè)備故障導(dǎo)致通信中斷。

2)郊區(qū)農(nóng)村等偏僻的地方,由于其地理環(huán)境復(fù)雜、人口密集度低、設(shè)備分散、面積廣、距離長等特點(diǎn),可以采用無線擴(kuò)頻或者電力線載波方式,以此減少技術(shù)復(fù)雜度與成本。

3)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備的通信,只需完成定時(shí)采集的功能,如集中抄表、負(fù)荷控制等設(shè)備,對于此項(xiàng)設(shè)備只需采用低價(jià)的通信方式,如電話專網(wǎng),無線擴(kuò)頻等。進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測設(shè)備對通信的要求要可靠快速,所以選用光纖通信。

4結(jié)語

配電網(wǎng)的應(yīng)用是經(jīng)濟(jì)建設(shè)決定的,是當(dāng)前電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn),無論是大型還是中小型城市,都將配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的自動化列入工作重點(diǎn),對其投入了大量的人力與物力。配電網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是一項(xiàng)綜合性的工程,對其設(shè)備具有較高的要求。隨著電力通信與信息化的發(fā)展,我國的配電網(wǎng)自動化通信系統(tǒng)將會不斷地得到完善,給人民帶來更多的社會和經(jīng)濟(jì)效益。