關(guān)于配網(wǎng)通信中無線通信技術(shù)的探討

2013-11-29 10:37:49 論文聯(lián)盟　點擊量：評論 (0)

1 前言所謂配網(wǎng)自動化就是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合，將供電部門的管理工作與配電網(wǎng)在正常及事故下的檢測、保護、控制、計量有機地融合起來，使得自動化系統(tǒng)的構(gòu)成完整，

1 前言

所謂配網(wǎng)自動化就是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合，將供電部門的管理工作與配電網(wǎng)在正常及事故下的檢測、保護、控制、計量有機地融合起來，使得自動化系統(tǒng)的構(gòu)成完整，將電能質(zhì)量進行改進，提高了供電可靠性，提高配網(wǎng)運行管理水平以及提高供電企業(yè)為用戶服務(wù)水平，建立更密切更負責(zé)的用戶關(guān)系，確保較好的供電經(jīng)濟性，以及更為有效的企業(yè)管理。在配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，配網(wǎng)自動化通信是非常重要的環(huán)節(jié)，同時也是配網(wǎng)自動化的神經(jīng)系統(tǒng)。

2 配網(wǎng)自動化研究現(xiàn)狀

七十年代初期，西方國家提出了配網(wǎng)自動這一概念，到上世紀(jì)九十年代，經(jīng)過20多年的發(fā)展，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)形成了比較成熟的理論以及實際化應(yīng)用。在國外，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)已經(jīng)形成了多個系統(tǒng)于一體的配電管理系統(tǒng)，例如法國、日本、韓國等國家根據(jù)自己的實際需要，實現(xiàn)了配網(wǎng)自動化，并且效果較好。

在國內(nèi)，配網(wǎng)自動化起步比較晚，起步于上世紀(jì)九十年代，與發(fā)達國家相比滯后20年，到目前為止，國內(nèi)對配電網(wǎng)自動化的探索和研究一直在進行中，對配電網(wǎng) GIS;配電網(wǎng) DA;配電網(wǎng) SCADA都做過研究和試點，并且對其取得了一些經(jīng)驗，但是沒有取得實用性的成功，其原因主要是由于受通訊技術(shù)條件和一次設(shè)備的限制。在全國，許多配網(wǎng)自動化項目大規(guī)模的推廣目前還沒有，在具體的實施過程中主要以試點為主。隨著通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，近幾年來，所進行的配電網(wǎng)自動化局部項目的應(yīng)用研究有所成功，這為配電網(wǎng)自動化的規(guī)劃建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。

3 目前電力配網(wǎng)自動化通信技術(shù)的優(yōu)勢、劣勢及分析

到目前為止，在配網(wǎng)自動化建設(shè)中，比較常用的通信方式有兩種：有線、無線。有線通信方式中包括有光纖通信、配電載波等。與無線通信相比，有線通信方式具有安全性、可靠性較高等優(yōu)點，但是悠閑通訊方式建設(shè)成本高、施工難度大、靈活性差等，這也成為了有線通信在配網(wǎng)自動化中推廣應(yīng)用的致命之處，也是配網(wǎng)自動化遲遲無法成功推廣的主要原因。為此，無線通信技術(shù)成為配網(wǎng)自動化中主要應(yīng)用的通信技術(shù)。而目前主要采用的是GPRS;230M數(shù)傳電臺;CDMA公網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)。下面針對智能配電網(wǎng)的不同的通信方式進行介紹。

4 智能配電網(wǎng)通信方式

在有線和無線兩種通信方式種，有線通信包括：光纖通信;音頻電纜通信;電力線載波通信等。無線通信包括：微波通信;無線電通信;GPRS ( CDMA) 通信;無線專網(wǎng)通信等。以下為詳細介紹。

4.1 光纖通信

在智能配電網(wǎng)通信中，有線通信中的光纖通信是其主干通信方式，光纖通信具有以下優(yōu)點：傳輸數(shù)據(jù)容量大、可靠性高等。比較常見的有兩種形式，分別是工業(yè)以太網(wǎng)交換機組網(wǎng)、 EPON ( 以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)) 組網(wǎng)。

(1)工業(yè)以太網(wǎng)交換機組網(wǎng)

在比較早的時期，工業(yè)以太網(wǎng)交換機組網(wǎng)主要用于電力光纖通信，通過在終端位置布放交換機進行光纖連接，組建基于 EAPS 協(xié)議的光纖以太環(huán)網(wǎng)，采用鏈形或環(huán)形組網(wǎng)方式，它的優(yōu)點是高帶寬、環(huán)網(wǎng)保護等。以太網(wǎng)交換機組網(wǎng)對光纖布置以及交換機數(shù)量要求較高，高成本。智能配電網(wǎng)終端數(shù)量是非常龐大，以湖南省長沙市為例，僅僅是箱式變就可以達到五千臺以上，如果將架空設(shè)備、站房的二次終端等也考慮在內(nèi)，這個數(shù)量可以達到數(shù)萬之多。所以，工業(yè)以太網(wǎng)交換機不適合配電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，主要就是由于其成本太高。

(2)EPON

EPON的全稱為Ethernet Passive Optical Network，近幾年來，EPON發(fā)展的比較成熟，那么作為成熟的光纖通信技術(shù)，這就代表著智能配電網(wǎng)光纖通信技術(shù)發(fā)展的主流方向。組成EPON系統(tǒng)的有：局端光線路終端(OLT);用戶側(cè)光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)以及它們之間的光分配網(wǎng)(ODN)。其中光分配網(wǎng)主要包括分光設(shè)備無源光分路以及傳輸光纖。

4.2 音頻電纜通信

有線通信中的音頻電纜通信的特點是造價較低、易于實現(xiàn)，但是，比較容易受外界環(huán)境的干擾。特別是與10kV線路同桿架設(shè)時，一旦線路發(fā)生了短路，短路時產(chǎn)生的短路電流會在音頻電纜中產(chǎn)生很高的感應(yīng)電壓，甚至能達到 1.5kV，這樣會給通信終端設(shè)備運行造成嚴重的損害。所以，音頻電纜通信已經(jīng)開始逐漸被配電網(wǎng)通信建設(shè)所遺棄。

4.3 配電載波通信 (DLC)

配電載波通信的英文全稱是Distribution Line Carrier，簡稱為DLC，配電載波通信是將需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)調(diào)制成載波信號，再通過耦合器，將信號耦合到配電線路或屏蔽層上，利用現(xiàn)有配電線路作為通信信道的一種通信方式，不需要新建信道，配電載波通信的優(yōu)點是投資小、覆蓋廣。

4.4 微波擴頻通信

微波擴頻通信技術(shù)是指對微波載波進行擴頻調(diào)制，將原來小的信號頻帶展寬換成大得多的寬頻信息進行傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。它具有功率譜密度低和抗干擾性強的特點，在實際應(yīng)用中得到了廣泛應(yīng)用。但是對于智能配電網(wǎng)建設(shè)，由于在建設(shè)初期存在通信設(shè)備和工程投資大，將來的運行和維修成本高，在城市的高樓中會出現(xiàn)信號被屏蔽的缺點，因此在實際建設(shè)中對于微波通信要慎重選擇。

4.5 230MHz 無線電臺通信

230MHz 無線電臺通信是國家無線電委員會分配給電力專用的無線頻點。電臺通信優(yōu)點是安裝方便、覆蓋范圍廣;缺點是：(1)僅僅支持點對點的通信，它所采用的是數(shù)據(jù)輪詢傳輸方式，不能滿足實時數(shù)據(jù)上傳的要求。(2)透明傳輸模式，缺乏糾錯和加密功能。(3)在山區(qū)或者有較多高層建筑使用時，信號非常容易受到干擾。

4.6 無線公網(wǎng) GPRS (CDMA)

GPRS的全稱為General Packet Radio Service，即通用分組無線業(yè)務(wù)，它一種新型的無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展起來的。GPRS能夠提供P2P、外圍設(shè)備與中心節(jié)點之間的通信方式，在配電自動化系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。

4.7 無線專網(wǎng)技術(shù)

無線專網(wǎng)技術(shù)能夠提供高帶寬、高速率通信業(yè)務(wù)，無線專網(wǎng)技術(shù)可廣泛應(yīng)用于配電自動化系統(tǒng)中，在中國，主流的無線專網(wǎng)技術(shù)包括：多載波無線信息本地環(huán)路和全球微波互聯(lián)接入兩大方式

5 結(jié)語

在配電網(wǎng)自動化中最重要的是配電網(wǎng)通信，為了保證配電網(wǎng)的自動化，我們必須保證通信系統(tǒng)的安全可靠。盡管現(xiàn)代通信技術(shù)日益發(fā)展，但是仍然沒有一種通信手段能夠單獨滿足配電網(wǎng)通信的需求，因此，我們必須根據(jù)可靠，先進，經(jīng)濟原則，綜合考慮場合，實時性數(shù)據(jù)量等要求，對投資和維護費用等進行預(yù)先論證，采用組合式的通信方式來實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化。

責(zé)任編輯：和碩涵

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