基于配网自动化通信技术的研究

2022-09-11

引言:智能电网建设主要以自动化、信息化为主, 配电自动化的实现主要体现在发电、输电、调度、变电等环节, 应当采用先进、成熟、合理的通信技术, 构建好配网通信, 促进智能电网的灵活使用。

1 配网自动化业务需求

配网自动化业务包含的范围极广, 当中主要有配电自动化与计量自动化两大范畴, 在开关站、柱上开关、配电线路、低压抄表集中器、公用配网变压器等领域都有所涉及, 主要业务需求包含以下几种:

1.1 配电自动化业务

主要业务点:采取所有与配网节点设备有关的遥信信息;采集与控制部分重要开关设备的遥控、遥测。

主要业务采集:结合配电自动化系统所受的功能影响度, 将遥信、遥测所采集的信息进行分类, 分为重要与次要两个类别, 大概有1K的装置流量。

业务特性与通信需求:遥测、遥信业务在通信过程中延时时间正常都小于2S, 遥控业务延迟时间通常小于1S, 通信可靠性需要达到99%以上。

1.2 计量自动化业务

计量自动化业务的实质是使得电厂、变电站、配变、低压、专变大客户等的供电数据采集与管理实现一体化, 从功能上将负荷管理、控制、能量数据采集、配变监测等业务进行有效管理。

1.3 配网自动化业务通信需求

需要极高的安全性;所有业务都应当与《电力二次系统安全防护总体方案》当中所制定的条款相符, 安全分区、横向隔离、网络专用等原则都需要体现在电力二次系统安全防护工作中。还应当具备极高的可靠性:尤其是通信设备的工业级可靠性相当高, 一般情况下配网自动化通信系统的运行环境都在户外, 所以材料老化较快, 所以其必须要能够承受起天气恶劣的考验, 还应当避免雷电、电磁、噪音等因素的干扰, 确保安全稳定运行。

配网自动化有非常多的节点, 还包含极多的信息多, 这些信息点都是分散存在的, 覆盖的范围相当广。当前配网自动化业务通信需求相当紧急, 不仅要符合高安全性、可靠性的要求, 还应当将配网自动化节点实现快速覆盖, 这是目前最为关键的问题。

2 配网通信技术相关内容

当前的配网通信技术与十二五所提出的智能电网配网业务需求还存在一定距离, 所覆盖的规模以及管理模式都无法达到相关要求, 要选择最为合适的通信建设作为配网通信技术, 是当前十分紧急的任务之一。下文中就从配网通信的技术体系、网络架构、相关投资等内容入手分析, 对当前无线宽带专网于配网通信中的应用优劣性进行分析。当前最为常见的配网通信技术主要有无线公网、光纤通信、无线宽带等, 下文中就专门针对这些技术在配网通信建设中的优劣性进行分析:

(1) 光纤通信。在电力通信网当中, 光纤通信是非常重要的一项技术, 其的安全性、可靠性都相当高, 并且宽带的宽度大、传输容量大, 传输距离长, 具有极佳的绝缘性能, 但是配电网网架分布过散、过杂是其最大的缺点。

(2) 中压电力载波通信。该项技术首先是将信号进行一定方式调整, 配合相符的耦合设备将其放入中压配电线中进行传输, 属于电力系统中较为特殊的通信方式, 最大的优点在于可以将当前的配电线路传输到电网的所有测控点中, 无需进行铺设专门的通信线路, 投资较小, 具有极大的安全性。但其最大的缺点在于技术体制限制性大, 所有载波技术在配网通信中使用多年都并未进行大规模使用。

(3) 无线公网。无线公网是没有限制使用用户数量的, 同时也不需要重新建网, 使用过程无需维护, 建设时间极短, 但业务扩散速度极快, 网络成本还不高等优点。但是在公网运营商的业务范畴中, 电力系统业务还没达到重点使用, 所以站在宽带的安全以及网络覆盖的角度上进行考虑, 都无法为电力行业带来较大保障。无线公网所适用的范畴主要是那些间断的、突发性的数据传输, 同时在通信速率、安全性、中断率等要求较为不高的场合中, 与智能配网自动化的高安全性、高可靠性不相符合。

(4) 无线专网。无线专网是建立在无线宽带基础上, 其既有实施周期短、覆盖面广、组网灵活、施工难度小等特性, 再加上其的专网专用性质, 其的业务质量、覆盖范围都能够与配网自动化业务需求相符, 其具备的优点主要包含: (1) 具有极大的宽带容量, 与配网自动化业务宽带需求相符。 (2) 具有极高的安全性, 能够将通信系统中存在的伪造、中断、窃听、抵赖等安全威胁问题处理掉, 在通信系统中的机密性、可用性、完整性、不可否认性等多个方面已经具备较为成熟的技术。 (3) 施工难度较小, 无需停电改造线路, 施工进度快, 能够在短时间覆盖大范围。

3 配网通信技术发展相关建议

结合上述的内容分析, 作为在配网通信网络应用的关键技术, 该业务需要较强的安全性与可靠性, 并且要求相当严格, 再加上配电业务已经向着宽带化方向发展, 与无线公网方式不符。如果是采用中压载波、光纤通信等方式无法在短时间中覆盖大范围。所以, 要切实实现配网自动化, 就应当制定安全可靠、自主管理的无线宽带专网。下述内容就是针对配网通信技术的发展建议:1、将无线宽带专网作为老城区业务主体。2将光纤通信作为新接入的控制点业务, 无线宽带作为复制作用。3、针对大量、分散、以监测为主的业务:应当将无线宽带作为主要业务, 将公网通信技术作为辅助业务。

4 结语

在电网公司运行过程中, 无线宽带专网是必不可少的一部分, 其是引进先进无线宽带技术的重点, 可大幅扩大配电网络业务的接入范围, 提供多种无线信息化技术, 在电网公司的服务范围扩增上起到极大效用, 可全面促进电力行业的发展。在智能电网时代即将到来之际, 电力无线宽带专网是极为重要的方案, 可满足智能电网的多样化需求, 同时还具备极大的成本优势, 大大减少通信网络建设的投资资金。所以, 无线宽带专网的建设是具有良好的经济与社会效益。

摘要：在配网自动化系统中, 通信是极为重要的一部分, 是配网中心控制远方终端数据传输、采取的主要手段, 在配网自动化系统形成与使用中都起到不可替代的效用。本文主要从配网自动化需求在通信技术中的应用优缺点入手, 阐述当前无线专网技术在配网自动化通信上的优势所在, 并提出促进配网自动化通信技术体制发展的建议。

关键词：配网自动化,通信技术智能化