光纤通信网络技术论文

【摘要】在现代化建设环境中，电能计量信息采集针对电力系统的运行质量出具了更高的要求，这就促使通讯技术在电能计量信息采集中的应用备受关注。通讯技术不但能够确保电能计量信息采集工作效率与质量，还能使社会公众实际生活需求得到满足。以下是小编精心整理的《光纤通信网络技术论文(精选3篇)》仅供参考，希望能够帮助到大家。

光纤通信网络技术论文 篇1：

配电自动化技术在农村配电网中的践行探索

摘要：在农村配电网中，配电自动化技术的应用已经成为一种趋势，不仅有助于提高配电网络化水平，还能够减少电网故障的发生频次，提升故障的检修效率，促进农村电网的稳定运行。本文阐述了农村配电网自动化技术的应用意义，然后对配电自动化技术在农村配电网中的应用展开探究。

关键字：自动化技术;农村配电网;应用

前言：农村电力事业的快速发展在一定程度上促进了农村经济的发展，在农村配电网自动化系统中，通过应用高性能的配电设备，采取自动化配电技术，能够提升配电网络化水平，有效监控配电网的运行状况，快速定位故障点，并进行相应的维护管理，从而促进系统的运行质量与效率。在农村配电网中应用配电自动化技术有着重要的意义，既能够确保配电规划的科学性与合理性，还能够提升配电网的运行水平，因此，通过应用配电网自动化技术，有效提升农村地区配电的稳定性。

1 农村配电网自动化技术的应用意义

农村配电网的分布范围比较小，并且环境恶劣，通过应用自动化技术，能够采集配电区域的相关信息，实时监测配电网的运行状况，从而促进配电的稳定。首先，自动化技术在农村配电网中的应用有助于优化配电网的布局，确保配电的合理规划，由于农村配电网布局较为分散，自动化技术的应用能够优化布局，其中的网架结构能够加强变电站以及变电系统之间的联系，提升电网的可靠性，防止线损现象的发生[1]。自动化技术在实际应用中能够实现无功配置，降低电能损耗，强化参数控制，保证电力分配以及电力调度的合理性。其次，自动化技术在农村配电网中的应用有助于提升电网运行水平，自动化技术的应用大大缩减人力工作的内容与时间，降低故障发生概率，在配电中防止受到其他因素的影响，增强配电的可靠性。同时，自动化技术的应用有效降低人力消耗，从而促进配电网管理的科学经济性。

2 配电自动化技术在农村配电网中的应用

2.1 光纤通信网络技术

在农村配电网中，通信网络技术的应用十分重要，由于以往的通信网络技术在运用中会产生各种类型的问题，例如通信带宽的宽度不够，终端数据与主站层无法交互，这些问题对自动化技术的应用起到一定的制约作用。因此，在农村配电网中应用光纤通信网络技术能够有效避免这一问题，并且，该技术的应用还能够构建完善的数据网络，确保信息数据的高效传输与交互，从而为农村配电网的自动化奠定良好基础。光线通信网络主要以环网通信方式进行工作，具有极强的抗干扰性以及可靠性，并且配置灵活，具有自愈功能，光端设备的体积比较小，在安装与调试方面十分便捷，光缆防护的等级较高，铺设极为方便[2]。光纤通信配置的方式通常有四种，一，点对点通信配置。如图1所示，为点对点的配置方式，在两站之间，以光的方式连接实现通信，这种方法通常用于距离较远的站点。二，环网通信，主站-子站配置方式。该方式支持多个通信系统，系统中只有一个主站，对于环路上的其他子站，分别寻址与查询，子站接收主站的查询命令，当确认地址之后给予响应，这种方式通常用于配电系统分散多点通信，也是光纤通信中较为常用的一种配置方式。三，环网通信，对等配置。在环路中，每一个点都可以是主站，不过，在数据传输期间，主站只有一个。四，单环网或双环网。当环路节点较多的时候，为避免出现通信故障导致通信中断，则使用光纤双环路通信，双环路光端设备有自愈功能，当其中一段光缆出现故障的时候，两端设备会自动愈合并生成环路，从而确保通信正常。

2.2 电网调度自动化技术

在配电自动化技术的不断发展中，电网调度自动化技术可以直接完成自动调度，不需要借助人工方式完成。在农村配电网中，电网调度自动化技术的应用既能够实时监测系统的运行状态，还会对收集的数据信息进行全面对比，而系统则可以根据信息实现配电精准调度，结合用户人数的多少完成调度，防止造成电力浪费[3]。电网调度自动化技术主要应用于多个方面，如图2所示，一，SCADA系统，即数据采集与监测的系统，将该技术应用在这一系统中，能够提升数据的采集效率和质量，为调度管理决策提供有力的依据，并且系统具有监控功能，该技术的应用可以结合监控功能了解配电系统的实际运行状况，从主站将调度指令传到相应的设备上，完成调度。二，DTS系统，为针对调度进行培训的仿真系统，该技术的仿真系统中的应用主要是构建数字模型，以此为载体，完成数据的输入，并对模型中的数据进行全面分析，模拟配电网的运行情况，然后根据相应的结果进行调度，确保调度的精准性。三，AGC系统，为自动发电控制系统，主要管控自动发电的过程，电网调度自动化技术在该系统中的应用，能够解决系统本身管控水平低的问题，确保配电网的稳定运行。

2.3 广域测控技术

广域测控技术在农村电网运行中的应用，能够起到一定的监管作用，确保系统的稳定安全运行。在电力系统的运行过程中，该技术还能够有效收集系统中的一些数据信息，便于数据的传输，并且还能够为供电管理提供参考依据。如图3所示，为广域测控流程，该技术在实际应用中具备一定的特点，即具有在线监测功能，能够实时记录电网运行中的故障问题，为后期的运维管理提供有效的依据;该技术的应用能够有效管理配电网，实行网络权限设置，保证系统安全，并且还可以实现分布管控的目标。在测控技术的实际应用中，PMU会发送同步相量数据至同期检查继电器，根据相应的数据判断合闸是否会损坏断路器，PMU还会发送数据至配电自动化系统中，以此调整设备参数和定值[4]。当PMU数据被送至调度中心的时候，会进行端面负荷极限、震荡等相关测试，将其与各参数区间相比，如果超出区间，则自动预警，通知工作人员进行维修。PMU数据被送至评估系统后，则会以此对配电网电压进行评估，判断是否存在故障风险。PMU数据被送至变电站后，会多次转发，并对电容器、SVC阻尼控制器等多种设备实施广域控制，确保配电网的稳定。如果PMU发送的信息出现跳闸、断面裂开等故障时，广域测控技术通过切负荷确保配电网的安全。

2.4 PLC自动化技术

PLC是一种数字运算操作装置，不仅具有较强的抗干扰性，还具有较高的可靠性，在配电系统中的应用既有经济效益，又有社会效益。随着自动化技术的不断发展，PLC技术在电力系统建设中得到广泛应用，而在农村配电网的建设中，PLC自动化技术的应用具有极大的意义，通过利用该技术，能够有效提升内部储存管理水平，并且可以对储存进行编程以及有效控制。在配电网的运行管理中，该技术可以提升系统运行的靈活性，对系统的管控有着积极作用，同时，在数据的处理与分析中，PLC技术有着极大的优势，可以对数据进行传输与交互，保证配电网的稳定运行。PLC可以实现配电系统自动化的RTU功能，通过借助PLC现成功能，完成遥控、遥测等功能，结合开关房的实际情况，对PLC简单编程即可。

结语：在农村配电网规划建设中，想要提升电网自动化水平，就需要借助先进的自动化技术，配电网自动化技术的应用具有重要的意义，不仅有助于优化配电网的布局，确保配电的合理规划，还能够提升电网的运行水平。因此，通过使用光纤通信网络技术、电网调度自动化技术、广域测控技术、PLC自动化技术等，加强农村的配电基础设施建设，从而确保农村配电网的安全稳定运行。

参考文献：

[1]梅晓辉.基于农村配电网自动化技术的应用与展望[J].无线互联科技，2018，15（17）：151-152.

[2]陈育钿.配电自动化技术在农村配电网中的应用浅析[J].农村电气化，2019（09）：60-61.DOI：10.13882/j.cnki.ncdqh.2019.09.019.

[3]李寿鹏.深化农村配电网自动化技术应用分析[J].农村电工，2020，28（04）：37-38.DOI：10.16642/j.cnki.ncdg.2020.04.046.

[4]文向军.农村配电网自动化技术的应用[J].通讯世界，2017（16）：174-175.

作者：王权明

光纤通信网络技术论文 篇2：

电力系统电能计量信息采集通讯技术研究

【摘 要】在现代化建设环境中，电能计量信息采集针对电力系统的运行质量出具了更高的要求，这就促使通讯技术在电能计量信息采集中的应用备受关注。通讯技术不但能够确保电能计量信息采集工作效率与质量，还能使社会公众实际生活需求得到满足。基于此，相关部门需对通讯技术应用高度重视，促使其存在的效用与价值在电能计量信息采集中充分的发挥，为提高我国社会经济持续发展提供有利条件。

【关键词】电力系统;电能计量;信息采集;通讯技术

1电力企业通讯技术的应用现状

在电力系统的电能计量信息采集中，将信息数据进行传输和发送，通过实时的消息传递，让电能计量信息的数据更加具有准确性和有效性。有效的帮助电力企业对电能的实时监测，以及出现问题之后进行有效的排查和计量。同时，保障了电力系统能够安全的运行，有效的帮助节省电能的应用情况，促进电力系统的有效运行，主要是通过在监测的过程中节能减排，促进供电质量的提升，以及实际的运行状况。随着节能减排理念的推广和普及，电能计量通信技术自动化、智能化水平也在不断提升，促进电力企业全面发展。但是，随着电力企业对通讯技术的进一步运用，却存在不清楚怎样使用基础信息体系、无法有效记录电能信息、相应报表数据不准确等问题，对电力企业正常运营产生了阻扰。而且部分电力企业的电能计量设备早已过时，与时代进程不符，对其电能计量信息采集构成了阻碍，加上企业内部未实行相应专业维修、维护活动，也促使设备无法发挥最佳效用。

2电能计量信息采集通讯技术研究

2.1远程通信

系统主站与系统采集终端间的数据通信即为远程通信，主要包括公网通信与专网通信，其中，公网通信是通过专用线与光缆等通信资源并基于有线电话网、移动GPRS、城市宽带网及联通CDMA网等有线与无线数据传输网络而组成的通信网，需要在保证安全可靠运行并满足实时性要求的基础上合理选择通信资源并建立通信链路，这也是远程通信对数据传输的基本要求。而230MHZ无线专网是由国家无线电委员会规定，其工作原理是终端直接与主站通信，且为双工频点（主要是利用异频半双工方法实现），具有通信环节少、干扰防御较强、工作效率较高等优点。此外，根据国家相关规定，230MHZ无线专网通信频点在220至240MHZ之间，通信过程中会受到建筑物、地形等影响，因此要利用现代高科技不断提高230MHZ无线通信网抗干扰能力，保证数据通信的正确性。

2.2本地通信

本地通信指的是电能用户的具体电能计量的智能装置以及电力系统进行信心采集的终端之间的数据通信，但由于电能计量在应用信息采集时会有很多不同，组成本地通信的有很多种不同的通信方式，通常包含RS485总线、微功率无线与低压电力线载波等多种通信方式。同时，RS485总线的通信质量关键是在其芯片的质量上，芯片要输入12kΩ或是12kΩ以上的电阻给接收器的输入端，接收器的输入端若是电容比50pf要低，而且其有着200mV的输入灵敏度，那么驱动器同时便可以输出胜负7V的共模电压，如果在120kΩ配置的终端电阻上优则会32节的点数，那么驱动器就还能输出的电压高于1.5V。使其具有设备简单便捷还拥有很强的抗干扰功能等优势，微功率无线通信方式也在电力系统进行电能信息数据采集工作当面有着很大的作用。

3光纤通信网络技术的研究

3.1光纤通信网络技术特点

第一，容量大、体小质轻。光纤体积比较小且质量轻，便于运输和敷设施工，同时容量大，便于信息传输和保存。第二，抗干扰能力强。光纤网络通道一般是埋在地下，网络衰减特别小，抗干扰能力强，同时它不受强电、雷电等因素的干扰，具有较强的抗电磁脉冲能力和安全保密性。第三，成本较低。由于光纤通信网络具有容量大、体积小等特点，因而可利用较少的有色金属构建安全可靠的光纤通信网络，降低成本。

3.2微功率无线通信技术

光纤通信网络技术主要是利用众多光导纤维进行信号传输的一种通信方式，微功率无线通信主要是指通信双方在一定发送功率范围内利用无线電波完成信息传输的一种通信方式，是与发射功率较大的无线通信设备相对而言的，其发射功率大都在100mV以下，而且其他相关参数如功率谱密度等有严格的限制。它的工作原理如下：先利用发送端进行编码和未发送数据调整→数模转换，信号调整并发射→利用接收端接收信号，并处理信号→模数转换解调并输出解码。

3.3主流微功率无线通信技术

（1）ZigBee技术（IEEE802.15.4）。ZigBee是在IEEE802.15.4标准基础上发展起来的扩展集，而ZigBee技术是新兴的无线通信技术，具有自组织、距离短、数据速率与复杂度低、且功耗与成本低等特点，ZigBee技术是在24GHZ的ISM频段内进行工作，其无线传输速率为10M-250kbit/s，而且距离在10米到75米范围之间，该技术近似于蓝牙技术。ZigBee技术主要适用于不需要连续更新以及实时传输的条件下，很多时候是不需用ZigBee技术的。不过ZigBee技术有一个叫鲜明的特点，即通信能力相当强大，主要可以从其通信速度方面得到论证和体现，ZigBee技术的通信速度可高达每秒250千比特，其通信效率在75字节以下的数据帧长度时甚至比蓝牙技术还要高。所以说，ZigBee技术对于大规模网络化集抄而言是由相当重要的意义的，通过ZigBee技术来集中庞大网络中的数据，只需要较短的时间就可以实现，这项能力也是优于其他形式的集抄手段的重要优势。

（2）蓝牙技术。蓝牙技术也是使用2.4GHZ的ISM频道的一种支持短距离设备通信的无线通信技术，具有距离短、数据传输速率高且成本低等特点，利用蓝牙技术可以主要实现语言与数据的近距离传输，通过蓝牙设备进行有效通信的距离范围为10-100m。蓝牙设备选用可全球自由使用的2.4GHZ的ISM频段为其工作频段，使用时不需要专门申请，为客户使用提供很大便利。由于其频道采用每秒1600跳的跳频速率以及频道间隔23个或79个IMHZ的时分双工方式，大大提高了蓝牙系统的抗干扰能力，让蓝牙系统在设备简单的基础上还具有优越的性能。

4结语

总之，在当前现代化技术的发展下，让通讯技术也得到了较为广泛的应用，并且取得了较为惊人的成绩，通讯技术的优势不断的在各种应用中发挥出来，取得了较为惊人的成绩，在电力行业中的应用已经取得了较为瞩目的成绩。

参考文献：

[1]赵华宁，高玉英.电力系统电能计量信息采集通讯技术探究[J].建筑工程技术与设计，2018，（9）.

[2]冯勇军，李明霞.电能计量信息采集中的通讯技术应用[J].科技创新与应用，2018，（1）.

[3]魏莹.电能计量信息采集中的通讯技术应用[J].南方农机，2018，（16）.

[4]陈少俊，梁昕，王泽朗.电能计量信息采集中的通讯技术应用[J].通讯世界，2016，（6）.

[5]宗正.对电力系统中电能采集工作的思考[J].科技创新与应用，2015，（10）：.

（作者单位：国网新疆电力有限公司伊犁供电公司）

作者：郭瑾波 宋大卫 李林

光纤通信网络技术论文 篇3：

探究电力电能计量信息采集中的通讯技术应用

摘要：科学技术水平的提高为发展通讯技术提供了一个良好的平台，通讯技术被广泛应用于电力系统的运行，在进行采集电能计量的信息等方面提供了十分有效、可靠的技术。

关键词：电力电能计量；信息采集；通讯技术

1电力信息采集系統

电力信息采集业务是对用户的用电信息进行采集、监测和处理，实现用户用电信息计量异常监测以及用户用电信息采集、分析和管理，同时也让电能质量被实时监控等，在用户服务等多面提供实时、可靠的数据。电力用电信息采集系统分主站层、通信信道层和采集设备层三层。主站与其他应用系统和公网信道是由防火墙分离开来，单独组网。在主站层里有前置采集平台、营销采集业务应用以及数据库管理三部分组织。前置采集平台管理和调查各种与终端的远程通信；营销采集业务应用让系统的各部分应用功能得到充分得到充分发挥；数据库管理实现用电终端的用电信息有效管理，并担负起协议解析职责。

2电能计量信息采集中的通讯技术

2.1本地通信

本地通信是指客户电能计量装置与系统采集终端间的数据通信。本地通信因电能计量信息采集方式不同而存在一定差异，如RS-485总线通信方式，是一种简单而方便电能计量信息采集方式。与之相比本地通信采集较为复杂，一般要将多种通信方式相结合。常用的本地通信方式有低压电力线载波通信、RS-485总线通信、及微功率无线通信几种。RS-485总线通信的通信质量由其芯片质量决定，通常RS-485芯片输入电阻高于12kΩ，电容小于50皮法。低压电力线载波通信有窄宽和宽带之分。微功率无线通信方式其发射功率小于20MW，使用频率是433/47B的无线射频，其中以蓝牙通信技术在电厂与供电站电能计量信息采集中被广泛应用。

2.2远程通信

（1）公网通信主要是通过专用线或光缆等通信资源，以有线通信物为传输介质，与无线数据网络相结合进而构成通信网。公网通信具有覆盖面积广、技术成熟、运行安全稳定等优势。利用公用通信网络不仅可以传输电力系统的语音业务，也能实现自动化的数据传输。GPRS、CDMA、3G是目前公用网络中常用的传输介质。GPR技术以GSM系统无线分组交换技术为基础，主要是为用户提供分组式数据业务。GPRS作为公用网络移动业务数据主要承载方式，与其他通讯方式相比，其具有实时传输、网络覆盖范围广等优势。CDMA作为数字技术的分支，是在扩频技术基础上发展起来的一种通信技术。

（2）专网通信是指某行业、部门、单位，为满足安全生产、组织管理等需求所建立的通信网路。专网通信是在公网通信无法满足行业应用的前提下发展起来的。专业通信网络紧密结合行业需求和特点，强调个性化服务和专用性，为不同行业发展提供了有利保障。与公网通信相比，专网通信更加注重社会效益，注重系统通信管理的安全可靠，对通信终端性能要求更高。230MHz无线专网直接实现通信终端和主层间的通讯，减少通信环节，提高通信效率。

目前远程通信技术在电能计量抄表系统中被广泛应用。电能计量抄表系统是对电能计量信息实施自动采集、传输和处理，有效克服了人工抄表模式效率低、易出错的弊端，大大提高了工作效率和质量。电能计量抄表技术包括中央数据处理系统、通讯网络、用户终端、集中数据采集器等部分。电能计量抄表技术按所采集数据的通讯方式可分为本地自动抄表和远程集中抄表。本地自动抄表是以抄表员所携带的电脑为媒介，借助红外发射器和接收装置，采集红外反射器可视范围内的电能计量信息。本地自动抄表程序简单、可靠实用、成本低廉，但数据传输距离有限、自动化程度低，在相对集中的居民区较为常用；远程集中抄表是借助低压电力线或是RS485总线，通过一级采集器汇总脉冲，再通过二级采集器对数据进行采集和整理，最后经MODEM和公用电话网络传输到数据处理系统中心，完成对电能计量信息的整理、监控和结算。

3光纤通信技术光纤的通信

3.1电能计量中运用光纤通信网络技术的好处

容量大、体小质轻。光纤体积比较小且质量轻，便于运输和敷设施工，同时容量大，便于信息传输和保存；抗干扰能力强。光纤网络通道一般是埋在地下，网络衰减特别小，抗干扰能力强，同时它不受强电、雷电等因素的干扰，具有较强的抗电磁脉冲能力和安全保密性；成本较低。由于光纤通信网络具有容量大、体积小等特点，因此，可利用较少的有色金属构建安全可靠的光纤通信网络，降低成本。

3.2无线通信技术中的微功率

微功率无线的通信技术是在有限制的发送功率范围之内，通信的收发两方进行无线的传输信息的一种技术。因此在一定程度上微功率无线通信技术有着十分广泛的定义。这种通信技术是在发送端编码之后，对要发送的数据进行调制，接着就数模转换、新条例信号与发射信号，最后在接收端将信号接受之后进行滤波以及调节增益，把转换解调模数与输出解码的工作完成之后就构成了整个无线通信的过程。

3.3主流的微功率无线通信技术

ZigBee技术是一个新型的无线通信技术。其特点包括距离比较短、自组织、数据的速率快、功耗低等。这项技术主要是工作在24GHz的评断ISM之内，距离大概在10-75m之间。ZigBee技术从通信的速度方面看，有强大的通信能力。其有着250kbp/s的通信高速度，在通信效率上有时还比蓝牙技术要高。因此，这项技术在进行大规模的网络化电能集抄时有着十分重要的意义，只需要很短的时间就可以通过这项技术将网络中庞大的数据集中起来。蓝牙技术是在2.4GHz频道内，短距离传输信息的一种无线通信技术，其有很多优点与特点。在使用蓝牙设备时，其全球通用的工作频段决定了其具有的便利性，不需要专门去申请便可使用，给用户带来很大的方便。因为蓝牙技术的使用频道是在两个工作方式，每秒1600跳速率与频道间隔23或是79个IMHz，所以蓝牙系统设备在使用时不容易被周围的因素所干扰影响，其设备还有着方便简单的优越性。

4结语

总之，建设用电信息采集系统又是实现智能电网的必然要求，在实现电网与客户双向互动，承担起用电信息自动采集、高效共享和实现监控等重要的任务，可以有效改变过去长期无法及时、完整、准确掌控电力用户信息的落后局面，在系统各层面上满足用户的需求，实现电网公司管理现代化，进一步提升服务能力等方面具有跨越性的历史意义。

参考文献：

[1]陈立峰.通信技术在电力电能计量信息采集中的应用[J].科技与企业，2015.

[2]刘辉.电力电能计量信息采集中的通讯技术应用[J].通讯世界，2015.

（作者单位：国网青海省电力公司电力科学研究院）

作者简介：李毅彪（1994.9-），男，山西运城人，华北电力大学（保定）电气工程及其自动化学士；研究方向 ：电能计量。

作者：李毅彪