配网自动化通信系统（精选11篇）

配网自动化通信系统 第1篇

关键词：电力系统,配网自动化,通信方式,EPON,GPRS

0引言

配电网在电力系统中的作用就是分配电能,它是电力系统的重要组成部分。配网自动化系统集合了电子技术、通信技术、计算机技术等众多现代先进的技术,其通过对各种信息与参数的集成来实现配电网的正常运行和事故情况下的监测、保护、控制、管理等。当前,配网自动化系统在我国虽然有了较大的发展,但依旧存在一些问题。配电网络复杂导致光缆无法预埋,各地区之间的通信标准与模式不统一等情况导致了配网自动化通信系统的建设与完善受到阻碍。本文主要对配电终端与子站之间的通信系统进行研究,通过EPON通信为主、GPRS无线通信为辅的多种通信方式并存的手段来解决配网自动化系统中的通信问题。

1EPON技术

1.1EPON技术的原理

光线路终端(OLT)、光网络单元(ONU)、光分配网(ODN) 是EPON系统的3个组成部分。EPON与业务节点的连接是通过业务节点,与用户设备的连接是通过用户网络接口。

光线路终端是EPON的核心,其利用主干光缆来实现与其他部分的连接,具有广播数据发送、测距监控、带宽分配等功能,能够进行实时监控管理与维护。光网络单元能够实现信息光电转换和接入各类业务。光分配网是一点到多点的结构,用于光线路终端与光网络单元的连接,其结构有星形、环线、总线形等,其中,无源分光器具有多种分路比,能够进行多级连接, 机构相对简单,并且适应环境的能力较强。光分配网主要的作用是分发下行数据与收集上行数据。

EPON中,从光线路终端向光网络单元传输下行数据一般采用TDM广播模式,当下行数据传输到光分配网之后,光分配网将其分配给光网络单元,每个光网络单元根据自己的需要对信息进行选择性读取。而从光网络单元向光线路终端传输上行数据采用的方式为TDMA,光网络单元将信号按照设备设定的时间间隔发送给光分配网,光分配网汇总、仲裁之后传送给光线路终端处理。EPON的实际应用中,要对分光器的级数和分光比进行慎重选择,虽然EPON系统对分光器的级数与分光比没有理论上的限制,但对光网络单元光通道衰减的规定对分光器的级数与分光比提出了要求。在适当的范围之内,分光器级数越高,越能节约主干光纤,但是超过范围之后,过多的级数也会带来损耗增加、网络拓扑结构复杂等负面影响。在光纤通道与光功率的预算中,要考虑到后期光网络单元增加时扩容的问题,因此要预留一定的冗余。光纤长度、分光器数量、光活动连接器数量等都会对光分配网的光衰减造成影响,在通信系统的设计中要对光分配网的最大衰减值进行控制,同时要兼顾光线路终端、光网络单元光功率衰减的要求。

1.2EPON技术在配网自动化系统中应用的可行性

1.2.1扩展性

我国建成的电力调度网以光纤通信为主,EPON系统拥有数量较为庞大、分布较为分散的终端用户,而且非常方便铺设, 能够适应不同的光纤种类。EPON通信系统能够提高配网自动化系统的兼容性与扩展性。

1.2.2高效性

配电网终端节点众多、分布广泛、通信距离短、通信数据量小、实现性强、不同终端速率要求不同的现状,都能够被EPON提供的宽带及带宽分配系统所解决。随着以太网技术的发展, 高速率的宽带完全能够满足配网自动化通信系统对宽带业务的需求。

1.2.3可靠性

在EPON系统中,光网络单元设备之间的连接方式为并联,而且配网自动化系统中配电终端之间的连接关系也为并联,光网络单元与配电终端之间也是并联关系。这种并联的连接方式,可以在一个或多个终端发生故障时,保证整个通信系统不受到影响,能够正常运行,因而具有较高的可靠性。

2GPRS技术

2.1GPRS技术的原理

通过GSM网络中没有使用的TDMA信道为用户提供中速数据传递功能的无线通信技术就是GPRS技术。这种技术与其他通信方式相比,具有无需铺设光缆、维护简便、覆盖范围广、实时传输等特点,在无线覆盖完整且信号较好的地方都可以使用,但在安全性与可靠性方面稍有欠缺。GPRS技术在配电网中有着较为广泛的应用,GPRS系统包括站端设备、GPRS网络和终端设备3个部分。

2.2GPRS技术在配网自动化系统中应用的可行性

GPRS是无线通信和网络技术的完美结合,在配网自动化通信系统中利用GPRS技术能够减少投资。GPRS的运营商有着非常专业的维护团队,这些团队能够保证GPRS网络的正常运行,不需要电力公司在运行维护队伍的建设方面投入过多的人力与物力。GPRS采用的计费方式是按照数据流量来收费, 传输速率较快,一般可以达到115kb/s,能够实现双向传输。 最重要的一点就是,GPRS系统具有丰富的资源和广泛的覆盖范围。由于具有上述特点与优势,GPRS通信技术在配网自动化通信系统的建设中具有非常大的发展前景,且目前已经在部分地区得到了实际应用。

3多种通信方式并存的配网自动化通信系统构建

现以某配网自动化通信系统的建设为例,介绍配网自动化系统中EPON技术与GPRS技术共存的应用模式。该配网自动化系统以EPON通信为主,GPRS无线通信为辅,提高了配网自动化水平,保障了电力系统的安全、高效、经济运行。配网自动化通信系统的构建具体要求如下:一是具备较强的抗干扰能力与防雷、防过电压能力;二是通信速率较高;三是具有经济性;四是在停电或故障时能通过建立备用通信通道来确保正常通信;五是能实现双向通信及可扩展性好。

3.1总体方案

配网自动化通信系统3层结构模式:第一层为主站,主要负责对整个配电系统的监控与自动化管理;第二层为子站,一般放置在变电站中,对各种指令和信息进行上传下达;第三层为终端,负责对主要设备进行数据的采集与监控,主要设备包括线路、开闭所、环网柜、配电室、配电变压器等。

3.2EPON通信系统设计

在整个配网自动化通信系统中,核心层为主站到子站,该层采用的是环网结构,信息传输利用现有的专用SDH/STP光纤网络,各配电终端通过TCP/IP协议接入EPON系统中。 EPON通信系统能够使用多种方式灵活地进行组网。

3.3GPRS通信系统设计

该实例中原无线网建设就很完善,通信系统的可靠性与安全性极高。GPRS通信的实现过程如下:首先是将GPRS模块加装到配电主站、子站及配电终端,安装SIM卡,保证终端检测到的数据先通过内部GPRS无线网络传输到GGSN,经过GGSN的处理之后再传输到路由器,最后到配电主站,这样就实现了自动化。

4结语

电力系统的配网自动化是国家电网公司智能电网建设的一个非常重要的组成部分,目前,国内并没有形成统一的构建标准。本文对基于配网自动化系统的多种通信方式进行了探讨,同时分析了EPON通信技术与GPRS通信技术的原理及其在配网自动化系统中应用的可行性,说明多种通信手段并存是配网自动化通信系统的发展趋势所在。

参考文献

[1]霍锦强.配电自动化系统关键技术研究及配变监测终端开发[D].国防科学技术大学,2008

[2]董雪源.基于互联网技术的电力系统广域保护通信系统研究[D].西南交通大学,2012

电力系统配网自动化 第2篇

本文就配网自动化技术进行探讨，供参考。

关键词：电力工程;配网自动化技术

1 配电网中3种故障处理模式

在配电网中，配电网自动化采用的控制模式决定着配电主站、配电子站、配电终端故障的处理，采用何种控制模式实现故障处理对配网自动化的性能有很大影响。

下面主要介绍该配网结构中的3种故障处理模式：基于重合器的故障处理模式、基于主站监控的故障处理模式以及基于系统保护的故障处理模式。

1.1基于重合器的馈线故障处理模式

配电系统发生故障后，该模式通过安装在馈线上的重合器与分段器的动作配合实现故障的判断、隔离与恢复非故障线路的供电，整个故障处理过程无需通讯与子站/主站系统的参与。

根据故障判断原理的不同，该模式又可分为以下两种：

①重合器与过流脉冲计数型分段器配合。

在这种模式中，需要预先设定好每台开关的重合次数，当开关实际重合次数达到设定值且开关处于分闸的状态时，故障被隔离。

对于重合器还设有重合器每次分合操作的时间间隔;分段器的分合操作决定于线路电压。

②重合器与电压一时间型分段器配合。

在这种模式中，需要设定好每台开关的延时合闸时间及电流检测时间。

当开关在检测到系统电压信号后需要延时一定的时间才能够合闸;合闸后，开关在一段时间内检测到电流，没有检测到故障的电流信号，表明故障不在其辖区;反之说明故障在其辖区，此时开关设置故障标志，隔离被故障。

1.2基于主站遥控FTU的馈线故障处理

在这种模式中，需要在各开关上装设馈线终端单元(FTU)。

在故障发生时，各 FTU记录下故障前及故障时的重要信息，如最大故障电流和故障前的负荷电流、最大故障功率等。

并将上述信息传至控制中心，经计算机系统分析后确定故障区段和最佳供电恢复方案最终以遥控方式隔离故障区段、恢复健全区段供电。

参见图1所示系统，这种模式的基本原理为：当在开关S1和开关S2之间发生故障F1(非单相接地)时，线路出口保护使断路器B动作，将故障线路切除。

装设在S1处的FTU检测到故障电流，而装设在开关S2处的FTU没有故障电流 流过，此时自动化系统将确认该故障发生在S1与 S2之间，遥控跳开S1和 S2实现故障隔离并遥控合上线路出口的断路器B1，最后合上联络开关B0。

完成向非故障区域的恢复供电。

这种基于主站遥控FTU的馈线故障处理方案以集中控制为核心，能够快速切除故障，在几秒到几十秒的时间内实现故障隔离，在几十秒到几分钟内实现恢 复供电。

该方案是目前配网自动化的主流方案，从故障切除、故障隔离、恢复供 电方面都有效地提高了供电可靠性。

1.3基于系统保护的馈线故障处理

当在馈线的网络上发生了相问故障或者三相故障以后，在各开关处安装FTU立即起动，且同时判断自身的功率方向，再经快速现场总线实现跟相邻的FTU通信。

通过综合比较后，确定发生故障区段，此时跳开该区段两端的开关，故障被隔离。

它具有以下优点：

①一次性快速处理故障，提高了供电的可靠性;

②直接将故障隔离在故障区段，不影响非故障区段;

③ 保护功能完全下放到FTU，无需配电主站、配电子站的配合，使馈线故障的处理更合理。

2.配电自动化系统的故障诊断、隔离和供电恢复(FDDR)原理

为提高配电自动化系统的总体性能指标，缩短系统停电时间，不使配电主站任务过重，配电自动化系统采取分级实现的方法。

为此，在建立了一个子站系统。

根据配网拓朴结构、通信网络拓朴结构和系统的运行方式，决定配电主站和子站的故障诊断、隔离和供电恢复功能的合理分布运行。

当运行方式发生变化时，主站根据系统运行方式对每个子站在线发布故障诊断、隔离的约束条件。

即：在子站所辖区域内的某个馈线区段上，如果子站诊断出馈线发生故障，子站必须先检测出故障线路和故障区域，然后根据主站对子站的约束条件。

决定是否对子站所辖区域的故障馈线进行故障隔离和局部负荷恢复，最后将故障信息上报主站，主站根据全网信息进行分析处理。

确定故障定位和隔离方案后，下发给该子站和与之相关的其他子站，各子站去执行由主站确定的隔离方案。

其处理过程分为以下三个部分：

1)FTU对馈线故障的诊断装有三相CT和两相PT的FTU可采集三相电流、电压、有功和无功功率。

当馈线相电流没有超过整定值时，FTU上报馈线正常工作信息。

当馈线相电流超过整定值时，FTU主动上报馈线故障信息。

2)配电子站对馈线的故障诊断、定位及隔离。

配电子站根据辖区的各个FTU上报的信息，综合分析故障开关的电流或功率方向、 配网拓扑结构及其通信系统拓扑结构和专家系统知识库，判断系统的运行状态。

并结合主站实时下发的故 障诊断、隔离的约束条件，进行具体操作。

①若所辖区域正常运行，则上报主站。

②若系统发生瞬时性故障。

则由变电站自动重合闸完成其瞬时故障的消除，子站 负责将事故信息上报主站。

③若系统发生永久性故障，则进一步判断故障性质、故障线路和故障区段。

3)配电主站对配电网的故障诊断、定位、隔离。

配电主站系统负责监控配电子站的工况，主要功能包括：①根据系统运行方式，向子站发布故障诊断和隔离 的约束条件。

(利用配电子站提供的信息校核由配电子站所进行的故障诊断和隔 离的方案是否正确。

如果诊断和隔离方案不正确。

则主站利用故障信息和专家系统的知识，重新提出故障诊断、定位和隔离方案，供调度人员选择。

(对于单相接地故障，主站根据变电站 RTU上报信息进行综合分析和判断后，确定最后隔 离方案并交给调度员进行人工处理或由主站自动处理。

3.集成组合化

在配电线路上，用重合器或分段器将配电线分成若干段。

配电开关设备。

为 达到配电自动化的目的，应配置远方终端，包括配电柱上开关监控终端 FTU、开闭所、公用及用户配电所的监控终端DTU。

馈线自动化能对各区段上的电压、电流、功率和分段开关位置等进行在线监视：远方对各种开关电器进行操作;远方采集配变的电度量及电压量：自动识别故障区段并进行隔离及恢复对正常区段 的供电等。

即数据采集、远方控制、数据传输、运行维护、当地操作等功能。

为了在配网事故即馈线全线失电的情况下，能对开关进行远方遥控操作，必须配置独立可靠的不间断直流电源等，所有这些，都要求配电开关设备等高度集成。

通常是，一次设备集成在主体柜内，二次(监测、控制保护等)及远动通信设备集成在一起，专用控制箱(户外型)或分布式安装在开关柜上(户内型)。

在直流电源的选用上，开闭所电源通常集成为“三位一体”，即开关操作电源、远动电源及通信电源三位一体。

在实际使用中，我们发现：由于配电开关采用的是直流电动机，所以，在开关操作瞬间。

有反电势叠加在直流电源上，导致远动装置死机并退出运行。

配网自动化通信系统相关问题研究 第3篇

关键词：配网自动化；通信方式；层次结构

一、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：

（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）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。

（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。

（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。

二、配网自动通信方式的设计

配网自动化系统的通信具有终端设备多，单台设备的数据量小，实时性要求不同的特点，因此应因地制宜，根据当地环境和经济条件确定合理的通信系统，同时要考虑调度自动化通信系统的建设。一般的，城区10kV主干线路采用光缆通信，建成光缆主干网，用于配电开关和主站间的实时通信；城区10kV 分支线路、变台监控、无功补偿等采用有线通信，就近接入光缆主干网，或采用其它通信方式。

配电系统自动化的信道具体层次与整个系统密切相关，一般可分为：

（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。

（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。

（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）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。

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。

三、总结

通信系统是整个配电自动化系统的重要组成部分，直接影响着整个配电自动化系统的整体性能。通信系统应具有高稳定性、高可靠性、高速大容量、可扩展性强的通信网络，并具备在一定故障条件下的自动恢复功能。目前，我国配电网设备比较分散、地理情况变化多端、覆盖面广、用户众多，且易受用户增容以及城市建设等外界因素影响。根据目前的技术水平，尚没有一种通信技术能很好地满足配电自动化系统各层次的需要，往往采用混合的通信方案。在今后的城网建设中，应考虑将实时网（如调度自动化网）和信息网隔离开来，以防止黑客侵入而造成巨大损失。

参考文献：

[1] 戴新文.配网自动化中两种常用通信方式选型探讨[J].福建电力与电工，2007，（1）：36-38.

电力配网自动化通信系统规划与探讨 第4篇

第一层次为配电自动化主站至二级子站之间,通信上为点对点或环网连接。现有系统一般采用光缆,网络交换机直接建立在光纤之上或经光端机的以太网口,采用基于TCP/IP的局域网连接方式。

第二层次为配电自动化二级子站与设备层FTU之间,通信物理路由采用星形或环形。

第三层次为设备层FTU之间的连接及FTU与配变采集装置TTU之间的通信连接。TTU与电量集抄系统的数据转发。一种方式由FTU负责附近及电量集抄系统数据的转发。另一种方式将TTU及电量集抄系统的数据通过配电载波/GPRS送到子站。

2. 配电自动化常用的通信方式

2.1 光纤通信

光纤通信是以光导纤维作为传输介质、以光波作为信息载体的先进的通信手段。光纤通道可以提供的传输频带宽,通信容量大,传输损耗低,可靠性高,可以保证农村电网通信的高质量要求。光纤通信不受电磁干扰的影响,抗干扰能力好,保密性能好,运行维护成本低,组网方便灵活,主要应用于农村电力通信网的主干通道中。

2.2 常用的组网结构

2.2.1 链形网结构

这种结构的光纤通信系统中,网络的可靠性较差。如果中间的光纤路由出现故障,系统的部分通信会出现中断。为了解决这个问题,可设置双主站,形成链形网优化结构。链形网优化结构增加了一个备份主站,当主站与各远方终端之间的任一条链路发生故障时,备份主站可自动升级为主站,保证各远方终端通过备用主站实现自动化信息与农网管理系统之间的通信,保证了远方终端自动化信息传输的可靠性。

2.2.2 环形自愈结构

光纤MODEM可通过双光纤环网络结构实现自愈功能,使通信的可靠性大大增强,因此双光纤环网是设备网络时优选的方案,但现阶段这种环网仍然存在致命的缺陷,每个远端设备通过光MODEM与光纤环网中的主站光MODEM连接的,如果光MODEM出现故障,与之相连的光纤环就会发生信息瘫痪。

2.2.3 采用多时隙环网结构

采用轮询Polling通信规约时,存在的另一个问题是当网络节点过多时,轮询周期长,导致数据的刷新时间过长,影响农村电网自动化信息传输的实时性。解决的方法可以采用内部带逻辑多总线的光MODEM,在物量上的一个光纤环内,实行数据逻辑上的分组,将多个节点分组接入不同的逻辑总线。中心站采用的多串口卡,每个串口接一条逻辑总线,这样每条逻辑总线上节点大大减少,多个串口同时工作,可以大大缩短轮询周期,实现多节点网络中的数据实时传输。

2.3 电力载波通信

电力线载波是电力系统特有的通信方式,也是配电通信网的常用通信方式。电力线载波通信是利用电力线作为信号传输介质,实现高频载波通信。电力线是为传输大功率的50HZ工频电流而架设的,为了区分50HZ电流的和通信信号,可将通信信号的频谱搬到高频段形成高频信号,避开50HZ高次谐波的干扰,实现电力线载波通信。与其它通信方式相比,具有通道可靠性高、投资少、见效快、与电网建设同步等得天独厚的优点,主要缺点是由于容易受到电力线路强磁场干扰,杂音电平高;传输性能受电力线结构的影响,电力线换位及线路故障会增加衰耗,频率使用范围较窄,只有40k HZ-500k HZ。

2.4 无线通信

一般意义上无线通信是指电力通信网常用的特高频无线通信方式。利用无线发射和接收电台,实现变电站或远方终端与调度控制中心之间语音和数据等信息的通信。与有线通信方式相比,特高频无线电通信不用架设通信线路,建网的速度快,费用较低,维护工作量小,使用灵活方便,便是其传输质量受到空气质量、温度、湿度等环境因素的影响很大。特高频信号属于直线传播,一般适用于平原和丘陵地带,中心主站与远端设备间无遮挡物,通信容量不大的农村电力通信系统使用。

2.5 其于无线公网通信方式

公网通信是指使用由电信部门建设、维护和管理,面向社会开放的通信系统和设备所提供的公共通信服务。公共通信网具有地域覆盖面广,技术成熟可靠,通信质量高等优点。利用公共通信方式,既可以传输电力系统的语音业务,也可以传输自动化等数据业务。目前应用较多的无线公网通信方式有GSM全球移动通信系统和GPRS通用分组无线业务等。公共通信服务,可以作为配电网专用通信系统的补充。对电力部门具有初期投资少,建设周期短、运行维护工作量少的优点;但是也具有非常突出的缺点,即公共通信服务的运行费用高,安全必有等验证。

2.6 无源光网络通信

无源光网络简称PON,是90年代作为一种通信接入网技术方案提出的。经过多年的进步,目前的PON的技信已经逐步发展成熟,在国外和国内已经有一些新兴的公司推出TPON、APON、EPON、GPON等各种产口应用于网络。这项技术区别于传统光通信技术的“点对点”通信模式,是一种“点对多点”的通信模式。天然符合接入网的应用,被认为是未来十年最有发展前景的十大通信技术之一。

无源光网络PON区别与有源光网络AON,是指在OLT和ONU之间的光分配网络没有任何有源电子设备,光信号在传输过程中不需要经过“光-电-光”的有源变换,而这个变换在AON链型、环型、树形等拓扑结构中不可避免的。

摘要：对配电网来说地域分布广,设备数量庞大,种类繁多,组建合理的通信系统是整个配电自动化系统成功的关键。一般来讲,配电网自动化的规模、复杂程度和自动化程度决定了对通信系统的要求,由于配电网的特点,需要考虑可靠性、电源环境、经济性、通信容量、有双向通信能力,操作维护性等方面因素。

电力配网自动化系统体系研究 第5篇

[关键词]配网自动化系统；结构；数据

一、配网自动化系统体系的结构研究及功能

1.配网自动化对网络及硬件结构的运用。配电网监控系统、用户的用电管理和配电过程中的工作管理是电力配网自动化系统的优化方案。对网络管理的安全性、可靠性等众多性能的体现中发挥着重要的作用。从电力企业的实际情况和投资规模出发，对电力配网自动化系统的优化很有必要。上述的优化方案中，能够通过网络交换机把主站中的数据服务和各个功能站进行有效的连接，使它们成为一个局域子网，代替了传统的通讯前置机设置，在提高数据通讯性能的同时，简化了配置设备。使通讯瓶颈问题得到了有效的解决。

2.软件系统结构研究。作为一项复杂的软件系统工程，配电自动化系统的建立是以计算机、通讯、网络为基础，进行的层次化系统设计，对其整体性能的正常发挥提供了物质保障。同时对高性能支撑系统的运用，使配网自动化系统成为了一种分布式的管理系统。其中，网络任务管理系统、地理信息支撑平台、历史数据库等系统是支撑系统环境的主要包括内容。支撑软件进行服务的方式包括：信息查询服务、对约定对象进行的数据结构描述、将调用接口提供给应用程序。

3.配网自动化系统体系的主要运用功能。在配电工作管理中，地理信息的配电设施对系统进行管理；WEB对信息实时发布。配网实时监控，对高级自动化部分中的应用。配网自动化系统体系的不断完善使供电可靠性得到不断的提高、最大限度的降低了供电的成本、实现更全面的为客户提供服务，达到了提高服务质量的目的。

二、对配网自动化系统体系的运用

1.对补偿性电容器投切的控制。电力配网的正常运行离不开补偿电容器，对其安装位置的确定，需要分析电压的稳定情况和馈线首端的功率因数。在配电网的优化补偿中，为了提高电网的功率因数，往往通过对静电电容器的容性无功的使用，对电网中的流动无功进行补偿。对电容器运行电压的补偿、对电容器切投的控制，是通过变压站对自动化系统中线路运行参数的调度来实现的。上述种种操作均是为了对控制电网进行优化，满足电力市场的多元化需求，使电能的质量和供电的可靠性得到了提高。

2.配电网自动化系统的切投控制。在对变电站的调度自动化控制系统、配电网自动化控制系统的相互联系共同作用功能进行优化之后，需检测不同补偿线路首端参数中的功率因素、有功功率和无功功率。在检测中一旦发现控制投切参数与事先制定的不同，问题线路的补偿器就会收到上位机自动化控制系统发送过来的切除命令，并对切除命令进行及时的执行，从而使系统可以正常，有效的运行。反之则会收到投入的命令，使工作继续。这样系统的整体安全就可以得到有效的保障。

3.配电网自动化系统的投入控制。对配电网自动化系统的投入进行控制时，要准确的判断功率因数，若补偿下限大于功率因数，那么需要进行无功投入。在进行等量电容器投入时，遵照序号递减方式完成电容器的排序投入，经过第一次电容器的投入后，电容器的无功优化依然状态未得到满足，要及时进行第二次的重复补偿。系统自动检测到未满足状态时，则会自动的对电容器的投入运行进行重新的选取，依照上面的描述，随着自动检测和投入补偿的多次运行，电网线路最终将达到无功优化状态。

4.配电网自动化系统的切除控制。当无功功率比0小时，会出现无功反送现象，这种现象的出现是因为无功补偿过多，导致了“过补”。出现这种情况应当对已经投入的电容器进行及时的切除。切除原则是先对最接近无功功率值的电容器进行切除。投入电容器的排序原则是容量递增，序号递增。要切除最接近无功功率的电容器。使电网线路最终达到非过补的状态。

5.配电网自动化系统中通信协议规定。在配电网的自动化控制系统中，要以通信协议中的规定来要求控制器和上位机的控制系统。对数据包的含义要进行明确，这样才能够确保传输数据包对上位机的事件命令进行清晰的表述，数据包的命令才能够被控制器容易的解析，并对操作命令进行执行。其中，在上位机与下位机之间进行传递的数据包包括：①对数据包的连续确认。一般情况下，如果上位机的指令连续发出三次之后，控制器未作出相应的回复报告，证明系统的整体通信连接失败，当系统通过了检测确定没有出现故障时之后，对上位机连续发出的指令做出了相应的回复，才能够证明通信连接良好。②对系统中所有投入和切除的有效控制。下位机一旦接收到系统的投切指令数据包，下位机要及时准确的进行投切动作，因此，要求下位机在进行数据包的反馈时，要保证数据包具有一定的状态性，因而使执行的操作和信息能够被上位机控制和清晰的反馈。③参数回复。电容器在进行运行时，上位机控制系统要对电容器的实际运行状态进行准确的接收，状态参数请求发布完成之后，对应控制器要准确及时的将状态参数的所有信息进行封装，然后发送给上位机。

6.配电网自动化系统中的系统软件。软件的构架。多线程技术和模块化架是电力配网优化自动控制系统的主要构成部分之一，其中上位机和下位机同步的实现是通过GPRS通信来进行的，远程控制器数据包的传递要通过中心模块的接收，然后使上位机下达控制命令给控制器。电容代理器及其他控制代理器作为逻辑周转中心，对在自动化控制系统中发挥着至关重要的作用。依据电容代理器和控制代理器之间的信息周转，上位机决策模块对控制指令进行下达，并根据周转的信息，实现对下位机运行状态的投切，并向上位機反馈操作状态。

三、结束语

配网自动化通信系统 第6篇

近些年, 我国电力系统通信技术与产业发展越来越成熟, 全国最大的行业专用光纤传输网络已基本建成, 这种依托于光纤传输的通信网络技术通过交换网能够实现通信部门中各种业务平台的连接, 通过电话网、IP网、视频网等为通信部门的各个电力业务部门提供通信通道, 从而满足电力生产业务、办公自动化业务、营销自动化业务等各种业务的通信需求。配电网是连接用户与电网的接入网, 但在当前的电力系统通信中配电网还不够完善, 无法满足通信接入网的光纤覆盖、大容量、双向、实时的通信需求。为此, 建设配电通信网、设计配网自动化通信系统是电力通信主要的解决方案。

1 通信技术与光纤通信接入技术

在配电自动化系统的建设中, 自动化系统的优劣受制于通信系统好坏的影响, 因而通信系统技术在其中发挥着重要的作用。当前得益于通信技术的逐步提高, 通信方式越来越多样化, 若根据传统方法分类主要包括有线方式、无线方式两类可供使用与选择。而以光纤传输为基础的光纤通信接入技术是对传统通信技术的升级, AON (有源光网络) 、PON (无源光网络) 是构成光纤通信接入技术的两大分类。其中, PON是配电通信方式的最佳选择, 作为一种取消了局端与客户端有源设备的纯介质网络, 其能够减少线路故障率, 免受外部设备的电磁与雷电干扰, 进而确保了配电通信系统可靠性的提高。

2 电力配网自动化系统

配网自动化是运用了高科技技术 (网络、计算机、通信技术) 而构建的一种现代化管理, 通过配电网数据、拓扑信息、电网结构、地理结构等建设自动化系统, 即使在事故状态下也能够确保配电网的正常工作。一般, 配网主站、配网子站、配网终端是配网自动化系统的构成部分, 其中配网主站是整个配网自动化管理系统与监控的主要部分及中心层;而配网子站的主要工作是负责外部管理 (监管辖区配电终端监控设备、辖区开闭所等) 与数据的集中整理, 并向配网主站反馈监管信息;配网终端负责信息的监控、采集与处理, 主要负责范畴包括馈线监控终端、配电变压器监控终端等。此外, 在配网自动化系统中, 配网自动化功能实现的基础是配网通信系统, 这是联系配网主站、配网子站、配网终端的主要纽带, 通过上行与下行数据来实现三个物理层之间的信息传输、信息交换及实时监控。

3 基于无源光网络技术的配网自动化通信系统的设计

基于无源光网络技术的配网自动化通信系统的设计能够有效实现配电自动化, 通过无源光网络技术搭建一个通信平台, 从而利于配网通信系统的自动化。一般情况下, 主站层、变电所层、馈线层是配网通信系统的组成部分, 其中主站层是进行实时监控与离线管理的系统, 具有较高的集成度与安全性, 能够集合各种数据 (用户数据、电网设备数据、历史数据、实时数据等) 与地理图形、电网接线图形来进行通信系统的管理与监控。变电所层通信系统可负责自动监控配电变压器以及系统安全的监控, 通过配变终端检测单元TTU来实时采集电流、电压、有功功率、无功功率以及分时电量, 这利于后续的经济运算。采用光线路终端RS232接入终端服务器来进行配网自动化数据在变电所层中的传输, 经终端服务器连通变电所站内局域网, 最终通过主站数据采集服务器和广域数据网络数据的交换实现信息调度。

其中, 馈线层是配网通信系统中的重要部分, 如图1所示其一般采用链型网络设计, 将起点设置在变电所。馈线层的通信结构包括OLT (光线路终端) 、1分2光分路器 (多个分路比) 、ONU (光网络单元) 、FTU机箱组成。而馈线层的通信方式则通过光网络单元RS232与FTU来实现通信数据的交换, 利于实现网络重构、故障操作以及馈电线路监控, 同时还具有故障隔离、负荷转移、恢复供电、远方控制等功能, 并对系统运行状态进行实时监控。这种基于无源光网络的馈线层通信结构与通信方式能够多点光网络单元任意数量与位置的失效, 保障其他光网络单元的正常通信, 进而令配网自动化系统的性能得到了极大的提高。

4 结语

鉴于无源光网络技术具有小巧便捷、抗干扰力强、可靠性能高、低衰减、高带宽等优势, 因而以无源光网络技术为基础来设计配网自动化通信系统, 利用无源光网络技术来提升配网自动化的功能, 从而为广大用户提供稳定、可靠的电力网络。为了让无源光网络技术能够广泛运用在配网自动化中, 还需要我国技术员积极采用光纤通信新技术来降低实际使用过程中的维护成本, 从而实现无源光网络技术在配网自动化系统中的广泛应用, 让人们享受更多因科技进步带来的便利。

参考文献

[1]刘峰.无源光网络技术在配电自动化系统中的应用[J].中国新通信, 2013 (16) .

配网自动化通信系统 第7篇

1 技术原理

上传信息:来自FTU的信息首先由GPRS IP路由器进行TCP/IP协议封包和无线调制解调, 再通过GPRS移动数据网络向主前置机/数据服务器传送, 经主前置机/数据服务器处理、存储后, 转发到服务器和各工作站, 服务器和各工作站收到信息后进行相应处理。

下传信息:来自工作站的信息首先传送到主前置机/数据服务器, 由其处理后发送到GPRS IP路由器进行TCP/IP协议封包和无线调制解调, 再通过GPRS移动数据网络发送到FTU。

为安全和信道保证, 从移动的GPRS网关到调控中心用光纤专线, 并开通专有的APN网络。

2 系统功能

2.1 管理功能

系统对用户实现分级授权管理功能, 通过检查使用者的名字和授权密码, 赋予使用者相应的操作权, 借鉴银行系统的密码管理模式限制无关人员改变数据库和硬件设置。数据备份功能确保在硬件系统故障时, 也能随时在新的硬件设备上数据无丢失地启动系统。

2.2 系统日志

系统日志记录了进入系统、离开系统、设置硬件、改变运行参数操作, 以及操作者、操作时间等信息, 凡是改变数据库的操作都被记录下来。

2.3 传输功能

无线终端通过公用GPRS无线通信网络进行数据传输。如数据上报, 即实现遥信功能;输出远程的控制命令, 实现对终端用户相关设备的控制, 即遥控功能。公用GPRS无线通信网络可以采用中国移动通信公司的GSM网, 也可采用其他运营商的GSM网。

无线终端与智能设备通过RS 232串行数据接口进行数据通信。通信速率为1 200 bit/s或更高, 可以适应各种具有RS 232接口的设备。

无线终端考虑到在电力应用方面的高要求, 采用工业级的GPRS模块, 使其运行可靠性大大提高, 同时采用20 W大功率开关电源供电, 有充足的功率冗余。无线终端具有自动重拨功能, 一旦掉线, 将自动连续重拨, 在极短的时间内恢复连接。

无线终端具有3路输入开关量的采集, 1路开关量的输出, 3路模拟量的采样, 1路备用接口, 此接口可以扩展为半双工串行通信接口和开关量输入/输出接口。这些接口可以实现对现场一些与安全、管理相关的数字及模拟量的采集和控制。

2.4 安全功能

(1) IP过滤技术。由于监控中心服务于无线商用网络用户, 所有访问客户的IP地址必为无线商用网络子网内的IP地址, 即所有的用户必须通过CMNET才可能访问系统服务器, 因此在系统中采用了IP地址过滤技术, 对接收的所有数据包进行过滤, 抛弃非法IP地址数据包, 恶意用户无法非法入侵系统。

(2) 身份授权和密码认证体系。采用IP地址过滤技术尽管可以防止一些非CMNET网端用户的侵袭, 但由于系统处于GPRS子网以外, IP过滤只能起到简单的安全防护, 对于那些利用IP伪装技术的非法用户则无法识别。

由于该系统是专业化的服务系统, 访问客户是预先确定的, 利用这一特点, 可在系统中采用用户ID和密码验证技术。系统中存储所有客户端的MAC地址和密码, 对通过了IP地址过滤的数据包, 再验证其ID号和密码。对于该系统以外的非法用户, 获取合法的MAC地址和密码将十分困难, 所以这一措施极大地增加了系统的安全性。

(3) 数据安全加密通道。系统采用标准的DES算法对所有传输的数据进行加密, 保证数据在传输过程中的安全性。

(4) 访问过程跟踪。系统对所有的访问过程进行日志记录, 包括用户身份、IP地址、时间、数字签名、操作事项等信息, 向系统管理人员提供详细、完整、有效的操作证明。

配网自动化通信系统 第8篇

1 配电网自动化技术及通信系统的建设要求

配电网自动化通信系统主要指配电网控制中心与用户 (主要包括各大变电站以及开闭所等机构) 。现代配网自动化系统有众多设备组成, 主要包括各种型号的变压器以及断路器等, 为便于对这些必备设备进行有效控制, 必须建立科学有效的通信系统。

1.1 通信系统的可靠性要求

配网自动化系统中的通信系统一般建设于室外, 众多通信设备在恶劣的室外环境会受到自然环境 (风吹日晒、温度、雨水等) 的侵蚀, 时间一长, 通信设备的稳定性就会受到硬伤, 其原有性能会降低。通信系统对配网自动化系统意义重大, 只有保证可靠性才能发挥出最佳性能, 为人们的生活提供重要保障。

1.2 通信系统的经济性要求

为促进我国民众的生活质量水平全面提升, 配网系统在我国必须实现普及, 在此基础上必须要求通信系统的普及化。实际建造中, 如果通信系统的造价过于昂贵将会造成该系统难以在大范围内实现普及。因此对通信系统的投资必须控制好其经济性, 合理使用资金, 最大限度的发挥资金的经济效益, 减少重复投资, 将浪费降到最低。

1.3 通信系统的可拓展性要求

科技发展日新月异, 很多系统为满足人们的实际需求、跟上时代发展的节奏需要进行不定期更新, 尤其是配网自动化通信系统在实际使用中具有多变性, 因此在实际设计中需要考虑到升级问题, 必须保证通信系统的可拓展性。

1.4 廉价的运行维护成本

目前配电网通信系统在进行数据传输时常用的载体主要是光纤、电磁波、无线通信双绞线等, 但其中一些方法会受到不同程度的技术因素干扰, 并且环境因素也会对这些通信技术造成一定影响, 由此造成这些通信技术造成难以在大范围内推广, 并在使用一段时间后常被人们所抛弃。为提高这些通信技术的普及性必须提高这些技术在使用过程中的平稳性, 降低日常维护的成本, 使这些技术的运行能够被广泛应用。

2 配网自动化及通信系统的建设原则和规划

2.1 发挥配网自动化及通信系统的最大效益

很多电力部门并未完全发挥配网自动化设备的功能, 对一些问题的管理仍旧采用人工管理的方式。自动化装置在使用过程中主要对电力工程进行监测, 将信息输入中央处理器进行分析, 并将分析结果输出, 输出结果就是各种维护电力工程稳定运行的自动化控制。电力工作人员应该充分发挥自动化的效益, 保证电力工程的效率最大化。同理在进行配网通信系统的建设时, 需要结合配电网的实际情况及人们的需求, 最大限度的发挥配网通信系统的效益。

2.2 配网自动化通信设备的基本建设

配网自动化通信设备在进行建设的过程中必须保证其基本建设要求 (可靠性、经济性、可拓展性) , 另外在建造的过程中应该充分结合人们的实际需求, 利用灵活多变的建设手段提高配网自动化通信设备的实际作用。另外配网自动化通信设备的建设必须满足先进性原则, 将最先进的科学成果服务于人们的日常生活, 使得配网自动化通信设备与时俱进。

实际建设时, 可以采用点面结合的控制方式, 实现通信系统的遥控、遥测、遥信功能。工程施工可以采取分段展开的形式, 将当前因素以及未来可能存在的影响因素考虑进去, 根据建设地点的气候、地形等因素采取适当的建设策略。在通信技术的选择上可以结合需求情况与各项技术的特点, 选择最佳方案。例如, 广千技术具有传输范围广、传输距离远等优点, 但在其发生故障时难以发现故障具体位置。无线通信技术具有工期快、故障少等优点, 但易受到外界因素的影响, 且其安全性得不到保障。

2.3 建立人性化的配网通信系统

在建设配网自动化通信系统的过程中, 应该请专门的人员编写相关程序, 从便于操作的角度进行分析, 建立一套完整的自动化控制系统。并结合通信系统, 采用简单明了的操作方式, 让电力部门的工作人员能够快速掌握并熟练操作。实际工作中便于各部门人员间的沟通交流, 实现工作人员对配电网的有效控制及管理。

2.4 提高信息传输效率

自动化设备对电力工程的控制主要通过对监测数据进行分析并做出反应, 与传统人为管理方式一样, 只是自动化设备具备反应迅速、高效快捷等优点。管理过程中需要对数据进行准确传输, 保证智能处理系统得到的数据是有效的, 便于工作人员对整个系统及时进行判断并采取相关措施。在进行配网自动化通信系统规划时需要建立合适的人机界面, 实现对整个系统的有效监控, 通信系统不仅是人员之间信息传输渠道, 也是系统发生状况后及时通知相关人员的一种有效途径, 因此在规划过程中应尽量较少不良信息的干扰, 并建立科学的信息反馈系统, 让工作人员能够及时了解整个系统的工作状况,

3 结语

配电网工程事关民生大计, 因此对电力工程规划建设中存在的问题必须高度重视。配电网自动化技术能够提高其管理效率, 结合通信技术实现用户与供电部门的有效交流, 并促进电力系统内部工作的有效性。

参考文献

[1]仝媛, 吴宝星.探究配网自动化及通信系统的规划建设[J].商品与质量·建筑与发展, 2014 (10) :315.

[2]胡伟明.配网自动化及通信系统的规划建设分析[J].科技资讯, 2013 (36) :111, 113.

配网自动化通信技术探讨 第9篇

配网自动化, 是利用现代电子、计算机、通信及网络技术与电力设备相结合, 将配电网在正常及事故下的检测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起, 构成完整的自动化系统, 改进电能质量、提高供电可靠性、提高配网运行管理水平以及提高供电企业为用户服务水平, 与用户建立更密切更负责的关系, 力求供电经济性最好, 企业管理更为有效。

配网自动化通信是配网自动化系统中非常重要的环节, 是配网自动化的神经系统。配电网运行数据信息的采集传输, 配电网运行状态的改变、配电网的优化均通信通信系统, 实现配电网自动化的关键在于通信。

二、配网自动化研究现状

配网自动化是西方国家70年代提出的概念, 经过20多年的发展, 到上世纪90年代在配网自动化系统的规划、设计、建设、管理等方面基本形成成熟的理论和实用化应用。国外配网自动化系统已经形成了集变电所自动化、馈线分段开关测控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远程抄表等系统于一体的配电管理系统, 如欧洲法国、亚洲日本、韩国等国家都根据国内实际需求实现配网自动化, 并取得较好效果。

国内配网自动化起步于上世纪90年代, 较国外发达国家滞后20年, 至今一直都有配电网自动化的探索和研究, 其间曾对配电网GIS、配电网SCADA、配电网DA均做过研究和试点, 取得了一些经验, 但由于受通讯技术条件和一次设备的限制, 没有取得实用性的成功。全国大部分配网自动化项目在具体的实施过程中主要以试点为主, 大规模的推广仍然没有进行。随着配网一次设备和通讯网络技术的发展, 近年进行的配电网自动化局部项目应用研究的成功, 为配电网自动化的规划建设打下了良好基础。

三、配网自动化通信技术

配网自动化通信技术按通信介质可分为有线通信和无线通信方式, 有线通信技术包含配电线载波以太网无源光网络 (EPON) 、工业以太网;无线通信技术包含微波通信、无线专网 (如WiMAX) 、无线公网 (如GPRS、3G) 等。

3.1有线通信方式

配电线载波:配电线载波通信方式是利用已有的电力架空明线或地埋电缆通过配电载波设备来传递语音和数据, 其优点是:利用现有的配电线路传输不需另铺专用通信线路, 能连接电网关心的任何测控点;窄带技术简单, 价格低廉和容易实现的特点;其缺点是:由于其线路及元件参数非常复杂, 电网中不同容量的配电变压器, 不同电压等级的输电线路噪音, 大量用户电器频繁操作产生的脉冲杂音导致载波信号在配电网中传输时信息衰减、反射, 信号接收困难, 数据传输速率较低;容易受到干扰、非线性失真和信道间交叉调制的影响。

以太网无源光网络:EPON采用点到多点结构、光纤传输, 在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON技术, 在链路层使用以太网协议, 利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此, 他有高带宽、低成本、扩展性强、灵活快速的服务重组、与现有以太网的兼容、方便管理;系统由光配线网 (ODN) 、局端机房设备﹙OLT﹚、用户终端设备 (ONU) 三个部分组成。

局端 (OLT) 与用户 (ONU) 之间仅有光纤、光分路器等光无源器件, 无需租用机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员, 因此, 可有效节省建设和运营维护成本;采用单纤波分复用技术 (下行1490nm, 上行1310nm) , 仅需一根主干光纤和一个OLT, 传输距离可达20公里。因此可大大降低OLT和主干光纤的成本压力。

EPON在配网自动化通信中的优势: (1) 服务范围广, 节约光纤资源。 (2) 具有较高的安全可靠性。 (3) 成本低, 维护简单, 容易扩展, 易于升级。 (4) 非常高的网络带宽。 (5) 完善的网管功能。 (6) 安装方便。

工业以太网:工业以太网交换机组网的方式可以是环形、树形、链型等的混合结构。以太网网络技术的优点在于标准统一, 因此在各种以太网之间可以实现无缝连接, 以太网具备高带宽、环网保护、扩展性好、容易安装以及高可靠性等特点, 但是, 在配网自动化通信中, 点到多点、扩容性、抗多点失效等要求工业以太网技术仍难以满足。

3.2无线通信方式

(1) 微波通信。微波是指频率大于1GH z的电波, 微波传输容量大、传输距离长、稳定性能好, 但微波只能在可视范围内沿直线传播, 绕射能力差, 是点到点的通信技术, 不适合多点通信, 若传输距离大于50km或通信两点之间有遮挡时, 需要增加中继器;微波中继通信由微波收发信机、天线和微波线路组成, 微波通信的缺点是受气候、地理条件影响比较大, 同时需要向工信部申请频率。 (2) 无线专网 (WiMax) 。WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) 全球微波互联接入无线局域网技术, 采用IEEE 802.16的系列宽频无线标准为基础, 提供固定、移动、便携形式的无线宽带高速连接, 并最终能够在不需要直接视距基站的情况下提供移动无线宽带连接;数据传输距离最远可达50kM, WiMAX还具有QoS保障、传输速率高等优点。Wi Max无线专网技术技术虽然已经较为成熟, 但在我国的专用频段还未分配, 对于电力行业使用的无线频谱资源, 需要向工信部申请;未来国家对于频谱资源的配置管理政策是否会有变化, 目前无法明确。 (3) 无线公网。GPRS (General Packet Radio Service) 是封包交换数据的标准技术, 传输速率可以达到115kbit/s, 基于GPRS的网络稳定可靠、覆盖面广、数据传输速度快, 能满足电力通信网对通信速度的要求;采用GPRS通信技术, 通过基于GPRS网络的配电自动化系统通信方案, 方案由以下两部分组成:一是主控服务器, 放置在配电管理中心, 可以采用互联网方式或者中国移动提供的专线接入;二是GPRS数据终端, 通过某种方式 (如RS232) 与远方终端相连接, 每个终端都可以接入GPRS网络, 这样, 远方终端所采集的数据通过GPRS数据终端传送至配网管理中心, 而各种操作命令亦通过GPRS网络发给远方终端。

利用GPRS通信技术组建的配电自动化系统也有明显的缺点, 在GPRS网中往往是话音优先, 从而导致数据通信处于不稳定状态, 另外由于采用简单的通信传输协议而使数据传输的安全性得不到充分保障。

3G (3rd-generation) 第三代移动通信技术是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。目前国际电联接受的3G标准主要有以下三种:WCDMA、CDMA2000与TD-SCDMA, 3G技术的主要优点是能极大地增加系统容量、提高系统质量和数据传输速率, 速率一般在几百kbps以上。无线公网技术应用范围广, 可用性高, 建设投资小、建设速度快、可扩展性强;组网灵活、具备数据透传。但安全性和实时性较低, 后期费用高, 工程维护等受到运营商的限制。

四、结术语

配电网通信是配电网自动化的重要组成部分, 通信系统的安全可靠是实现配电网自动化的重要保障。从目前成熟的通信手段看, 没有一种通信方式能够单独满足配电网通信的要求, 应本着可靠性、先进性与经济性相结合的原则, 根据使用场合、通信速率、实时性、安全性、可靠性和数据量的要求, 针对各通道的投资和维护费用等先进行技术论证, 因地制宜综合采用多种通信方式的组合。

论电力系统配网自动化技术 第10篇

【关键词】电力系统；配网自动化；分布智能模式；集中智能模式

1.配电网的合理规划

配网自动化的基本原理是将环网结构开环运行的配电网线路通过分段开关把供电线路分割成各个供电区域。当某区域发生故障时，及时将分割该区域的开关跳开，隔離故障区域，随后将因线路发生故障而失电的非故障区域迅速恢复供电，从而避免了因线路出现故障而导致整条线路连续失电，大大减少了停电范围，提高了供电可靠性。因此，配电自动化对配电网规划提出了以下几点基本要求：

(1)供电线路要连接成环网，且至少具备双电源，对供电密集区甚至要考虑构成多电源供电系统。

(2)线路干线须进行分段。避免线路某处出现故障导致整条线路都连续失电，即通过分段开关的倒闸，将非故障区域负荷转移。分段原则是：根据具体情况，或按负荷相等，或按线长相等，或按用户数量均等原则。应考虑投资效益，一般线长在3km以内的宜分3段，线路更长时分段不超过5段。

(3)若分段开关使用负荷开关，不使用断路器，可节省部分一次设备的投资。线路发生故障后，分段开关的作用是隔离故障区域，而不是切除故障电流。当故障发生后，变电站内1OkV出口断路器分开，切除故障电流，此后，划分故障区域的分段开关才跳开隔离故障，此时故障电流已经切除。

(4)分段开关可使用断路器。目前我国开关生产厂家已经生产出分合负荷电流、过载电流及短路电流的1OkV户外真空断路器。这种设备与计算机的遥控技术和数据传输终端设备连接后能够实现遥控操作、数据信息通讯等功能。

2.开关设备的选型

开关设备作为配网自动化的关键设备，目前生产的厂家很多，但能够生产出与计算机的遥控技术和数据传输终端设备连接，能够实现遥控操作、数据信息通讯等功能的开关设备的生产厂家并不是很多。目前我国部分地区实现配网自动化的开关设备大都不具备这个功能。所以，要做到利用计算机网络和通信技术，实现对配网正常运行的控制、检测和故障时的快速处理(故障检测、故障定位、隔离和非故障区的恢复供电)以及配网的生产管理、设备管理的自动化，正确的开关设备的选型是关键。为实现控制中心和各分段开关进行数据通信，要求控制开关、断路器不仅具备远方的遥控操作和数据信息通讯等基本功能，同时还要具备独立、完善的操作电源系统。为获取负荷电流、过载电流及短路电流量，达到遥信、遥测、遥脉等功能，要求开关内置CT和PT等电气设备，作为判断过负荷、各种故障电流的电气元件。目前，具备上述功能的断路器的代表型号为ZW8—12型户外真空断路器。

3.控制中心与各开关(断路器)之间的数据通信网络

配网自动化对通信系统的可靠性和通信速率要求很高，也是配网自动化建设的主要瓶颈。目前我国部分地区完成的配网自动化的通信方式大都采用载波通信、无线通信和光纤通信等几种形式。从相关供电局配网自动化建设和运行的经验来看，这几种形式中，无线通信和载波通信受到很多因素的制约，不是十分稳定，但投资较少，适合小区域的城镇配网自动化。对大、中等以上的城市来说，这两种通信方式不能满足要求。所以，要想实现大中城市的配网自动化，应该选用投资较大的光纤通信方式，这种通信方式支持接口(RS232/485)和以太网等多种通信模式，具有通信速率快、可靠性高等优点，是配网自动化通信方式的首选。

操作电源的设计，一般选用交流220V作为操作电源，一般有逆变电源屏、电池屏、充电屏和交流配电屏组成电源系统。为了满足设计需要，在整个配电网络中设置多套电源系统，具体的数量，要根据电压降和电源线路的实际情况决定。

4.配网自动化实用化模式

根据故障处理的具体形式，配网自动化可以分为分布智能模式和集中智能模式两种。

4.1分布智能模式

分布智能模式是指现场的开关(断路器)具备自动故障判断隔离及网络重构的能力，不需要通信与主站系统参与。主要有电压时间型(根据变电站保护重合闸到再次出现故障电流的时间确定故障区域)和电流计数型(根据开断故障电流重合器动作次数确定故障区域)两种。其主要设备是FTU结合断路器或负荷开关构成的具有重合功能的分段开关。

此类方法的显著优点是成本低，不需要主站参与。但受原理的局限，不可避免地具有以下缺点：

(1)故障处理及供电恢复速度慢，对系统及用户冲击大。

(2)需改变变电站速断保护定值及重合闸次数。

(3)同一线路上、下级重合器动作缺乏选择性。

此外，网络重构后需改变重合器的整定参数，多电源多分支的复杂网络，其参数配合困难。并且故障点后面的分段开关的重合闭锁要依靠检测故障时的异常电压来作为闭锁条件，而故障情况不同，异常电压特征也变化较大，因此闭锁条件较复杂。

综上所述，这种方法仅适合于网架结构比较简单，主要是双电源供电的“手拉手”线路，以及不具备通信手段或通信条件不完善、可靠性较低的场合。

4.2集中智能模式

集中智能模式是指现场的开关(断路器)将检测的故障信息上传给主站，由主站根据配电网的实时拓扑结构，按照一定的算法进行故障定位，下达命令给相关FTU、开关(断路器)跳闸隔离故障。此后主站通过计算，考虑网损、过负荷等情况确定最佳恢复方案，控制开关(断路器)完成负荷转供，这种模式的特点是适用于任意结构的配电网，并且可以处理一些特殊情况(如多重故障)。

由于主站的故障处理算法是在配电网的实时拓扑结构基础上完成的，因此，即使是多电源复杂的网络同样适用，并且时间上几乎相同。

这种模式能适用于架空线路、电缆线路(包括环网柜方式、开闭所方式)。它具有以下特点：

(1)作为电网调度自动化的一个子系统，能满足电网调度自动化的总体设计要求，其配置、功能包括设备的布置都能满足电网安全、优质、经济运行以及信息分层传输、资源共享的要求。

(2)能够将开关(断路器)的开关量和电流、电压等实时数据上传到调度主站或控制中心，并且能够对其进行遥控操作，具有很好的上行和下行通信功能。

(3)与继电保护的整定、重合闸、备自投等配合，系统本身具有自动判断故障点和自动切除故障点的功能，能够将故障范围缩小到最小程度。

(4)系统的正常运行方式和故障时的运行方式能够实现自动最优化，调度灵活，也可以根据调度员或者操作员的指令(检修状态下的运行方式)选择预定的运行方式。

(5)能与配变计量监测终端及电压无功补偿装置相兼容，实现配网的VQC电压无功自动控制功能。

故集中智能模式是配网自动化较先进、高级的模式。

【参考文献】

［１］王明俊．配电系统自动化及其发展[M].北京:中国电力出版社,1998.

［２］叶世勋．配电网及其自动化发展综述[J].电网技术,1996,2O(6):40-44．

基于配网自动化通信技术的研究 第11篇

1 配网自动化研究现状

我国配网自动化的研究始于20世纪90年代, 相比于西方发达国家, 我们的研究滞后了20年。由于我国的电力电工行业一直保留着“重发电、轻供电、无视用电”的传统思想, 使我国的配电网网络建设长期处于低端发展阶段, 且缺乏整体规划。根据调查显示, 现阶段国内外并没有一种通信技术可以很好地满足配网自动化的需要。我国的配网自动化系统中的通信系统构成是由多种通信技术冗杂而成的。在正常工作中, 需要根据实际需求来选择适应的通信技术。在日本的配网自动化通信系统中, 并不会使用无线电技术, 原因是无线电频段大多都被电台所占用剩余的频段, 并不能达到规定的供电效率。我国最为普遍的是光纤及通讯电缆等, 而在欧美等国家, 多应用无线通讯网络与有线通信网络相结合的形式。在我国的配网自动化通信系统中, 主要传输方式是光纤传输方式, 选用光纤环网和光纤以太网作为接入网。随着通信技术的不断发展, 会有越来越多的新型通信技术被应用在配网自动化中, 类似于调频电台、电话线这样通信速率低下和可靠性不足的通信技术的应用会越来越少。

2 配网自动化系统

我们通常将电力系统中的二次降压阶段和降压之后向电力用户供电之间的网络框架称作是配电网。它的主要组成部分为电缆配电线路、架空电缆线路、配电所、电力接入用户等。对于配电网等级的划分, 通常情况下根据电压的大小将配电网划分为高压配电网、中压配电网、低压配电网。从结构体系上看, 将其划分为树状网、环状网、辐射网。配网自动化系统中存在一个有效的系统站, 可与远方终端、智能装置之间进行数据传递、控制、筛选、整合。但对于配网自动化通信系统而言具, 其有自己的信息处理特点, 主要表现为通信节点数量相对较大、通信节点相对分散、通信节点距离短、可采用的通信方式较多等。通信技术配网是自动化体系中的主要组成部分, 因此, 我们对通信技术有着严格的要求, 主要表现在通信要具有较高的可靠性、满足数据的传输要求、具有实时性、通信不受停电和故障等外界因素的影响、使用和维护要简单、具有较高的发展开放性。

3 配网自动化通信技术

配网自动化通信技术按照通信介质可以分为有线方式和无线方式两种。在无线方式传输中, 最明显的优点是结构简单、造价低廉, 且不受停电等外界因素的影响, 持续工作能力强;有线通信就是现阶段众所周知的光纤通信技术和电力线载波通信技术。光纤通信技术具有效率高、抗干扰能力强等特点, 但需要搭建专门的电网, 投资较高。

3.1 光纤通讯

光纤通讯的主要载体是光波。以光纤作为传播媒介的通信技术在现阶段配网自动化系统当中得到了广泛应用, 主要具有通信容量大、传输效率高、抗电磁干扰、组网方式灵活等特点。目前, 我们国家光纤技术主要的接入技术为有源光网络技术和无源光网络技术两大类。我们正在通过现有技术不断地对光纤通信技术进行改造, 以期通过相应的手段解决光纤通信成本昂贵的问题。

3.2 电力线载波通信

随着科学技术的不断发展和用户需求的不断提高, 促使我国的配网自动化系统向着更高的水平发展。近年来, 基于光纤通信技术基础之上的电力载波通信技术受到了广泛关注, 成为了通信技术研究的热点。但电力载波通信技术自身具有的时变性、频率传输固定性, 导致其在具体的配网应用中存在很多未解决的问题。而所谓的电力载波通信技术是利用专业调制解调器对信号进行调制, 然后将信号作用于电力线上进行传输的通信技术。20世纪20年代, 电力载波通信技术已经被应用于10 k V配电网络线路的信息传输中, 在中、高压配电网中实现了语音传输和控制指令传输, 并建立了相应的国际运营标准。对于低压配电网而言。现阶段的很多通信技术, 比如数字信号处理、计算机控制等都极大地提高了低压配电网电力载波通信技术的可靠性和实时性, 促进了电力载波通信技术的进一步发展。

3.3 配网自动化通信技术的选择

通过以上介绍可以看出, 配网自动化通信技术有很多种类, 具有不同的特征和性能。其系统造价和功能存在很大的差异, 因此, 对不同配网自动化通信技术的选择研究具有着鲜明的现实意义。其中, 光纤通信方式应选择以太网无源光网络及工业以太网等网络技术, 点载波通信方式可以选择中亚电缆屏蔽层等技术, 具有遥控功能的配电自动化区域应优先采用专网通信。

4 结束语

电力系统一直是我国经济发展和社会建设的“原动力”, 我们应对电力行业的发展予以重视。在电力发展中, 电力电网作为电力传输的主要方式, 其重要性不言而喻, 针对不同配网自动化选择不同的通信技术是现阶段电力行业发展的主要方向之一。

摘要：通信技术是配网自动化体系中的重要组成部分, 是配网技术中远距离终端信息传输、信息采集、信息控制的重要技术基础, 对配网自动化系统的构成和发展起着重要作用。因此, 立足配网制动化通信技术的发展现状, 对配网自动化通信技术进行了深入研究。

关键词：配网自动化,通信技术,电力用户,配电网

参考文献

[1]韩国政, 徐丙垠, 索南加.基于IEC 61850的配网自动化通信技术研究[J].电力系统保护与控制, 2013 (02) .