基于电力通信的光纤通信论文

2022-04-22

【摘要】随着经济的发展,电力通信在生活和生产中的地位和影响越来越重要,其关键内容之一的光纤通信技术的重要性也与日俱增,科学技术的高速发展为光纤通信技术的进步提供了坚实的基础,光纤通信的质量与效率对现代电网的运行效用也有着至关重要的影响,本文主要论述了基于电力通信的光纤通信技术的主要理论依据,并进行实践分析,以期能够为相关的实践提供些许理论依据。下面是小编精心推荐的《基于电力通信的光纤通信论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。

基于电力通信的光纤通信论文 篇1:

基于EPON通信技术的计量自动化终端的设计与实现

摘要:针对计量终端存在的数据通信实时性和可靠性较差的问题,基于EPON通信技术提出了一种计量自动化终端的设计。该计量终端的设计采用双光模块的通讯接口设计,以支持EPON通信组网形式,并采用单片机和专用计量芯片的硬件设计,以提高计量终端的使用可靠性和低功耗性能。配合实时操作系统,对计量终端的软件系统进行了优化设计,使其实现了电能自动计量、数据上传、终端状态监测、人机交互等功能。最后通过性能测试证明,该计量终端具有良好的数据通信效率和可靠性,能够满足设计要求。

关键字:EPON;ONU;计量终端;光纤通信;电力通信

文献标识码:A

随着通讯技术的发展,基于光纤通信的电力三网融合业务正在逐步展开。目前多数IIOKV变电站至小区配电站的光缆建设已经完成,EPON设备能够通过光缆连接电力公司综合数据网进行数据交互的[1]。因此利用已经成熟的光纤通信资源和EPON通信技术实现用计量自动化终端的高效率接人,提高计量数据采集的稳定性和可靠性成为必然趋势。相对于其他通讯技术手段光纤通信方式具有更快的传输速率和更好数据的安全性。由于处于电网供配电以及数据采集的末端的计量终端数量巨大且分布面广,显然难以采用点对点方式进行组网。基于通信性能与成本核算的平衡考虑,采用EPON通信技术对计量自动化终端进行组网逐渐成为被广泛接收的最优选择[2-3]。文献[4]面向电网终端计量,基于双向计量与设备监控的实际需求,提出了一种包括光纤通信接口在内的多接口的具备智能电表和智能终端的多用途终端设计。文献[5]采用配用点专用ONU芯片,结合计量自动化通信技术,提出一种嵌入式配电光通信终端的设计方案,并在设计充分考虑了配电信息安全问题。

通过对上述研究成果的总结,基于光纤通信原理、现有设备和计量自动化业务功能原理,采用E-PON通信技术,结合计量自动化系统的通信需求,进行计量自动化终端的优化设计,在实现电能自动计量、数据上传、终端状态监测以及人机交互等功能的基础,提升数据通信的速度和可靠性,实现终端电力数据智能采集和高效上传的目的。

1 计量终端的设计需求

目前计量自动化系统由主站、通信网、计量终端以及电表组成[6]。计量终端实现对多个电表电量信息的集中采集,然后通过电力通信网络把数据上传到主站系统,为电力电能决策部门提供准确实时的原始数据,实现电力计量的自动化过程[7]。

为支撑计量自动化系统诸多功能的实现,计量自动化终端应当具备计量功能、监测与通信功能、人机交互管理等功能,还应具备设备状态监测的功能[8]。针对计量自动化终端的设计,本文着重研究和实现以下问题:

(1)采用EPON(Etherent Passive Optical Net-work)通信技术,保证数据能够高效、准确传输。

(2)有效实现对终端用户的电能自动计量、用电监测以及计量终端的状态检测。

2 硬件设计

2.1 硬件架构

依据设计需求,结合相关设计案列,计量自动化终端采用MCU作为系统控制核心,辅以专用计量芯片的硬件架构[9]。该架构主要由计量模块,CAN总线、存储模块、人机交互模块等构成,如图1所示。

图1中,安全模块包括保证实现安全认证的ESAM电路以及保证终端可靠工作的掉电保护电路;为了保证计量终端的适用性,计量模块包含三相计量电路和单相计量电路。人机交互模块中设计了用于显示基本信息的触摸屏模块,此外还提供基本的显示功能、唤醒、切换等操作。存储模块提供用于配置信息、事件记录、数据存储、历史记录的存储空间。通讯模块主要由EPON通信單元组成。

2.2 计量模块

为保证计量数据的准确,计量模块采用功能成熟的专用电能计量芯片。本设计使用四片CS5460实现四路电量信号的分时采集。CS5460的运用可在实现对模拟信号的高精度采集和转换的基础上使得电路变得更加精简,以有效减少系统功耗[1O-11]。

CS5460是一种专用电能计量芯片,由一个可编程增益放大器、两个16位分辨率2kHz信号带宽并同时取样的ADC组成。该芯片有高通滤波、数字滤波、系统校准以及相位补偿等功能,具有完成转换精度高、测量能量强、线路简单等优点,能够充分满足本设计的需求[12-13]。

2.3 通讯模块

将目前市场已有的通用ONU、OLT产品集成到计量自动化终端的通讯模块中,会存在抗干扰能力差、功耗高、性价比低、数据安全难以保证等问题[14-15]。为此,本方案设计了嵌入式ONU电路方案,原理如图2所示。

为支持EPON的环形、链形及分支等组网形式,计量终端ONU电路采用2片ONU芯片、2个光电转换模块的设计。此外ONU电路还包含加密电路、控制电路、交换电路及与接口电路等部分。

在在计量终端的ONU电路中终下行和上行数据都由交换电路调度,并通过控制模块设置两个光口的主从关系。通讯模块的数据处理过程可描述如下:

1)主站与计量终端的通信数据经由控制电路进行判断是否为需加、解密操作;

2)具体加、解密操作的算法和密钥交互由MCU负责与主站进行协调;

3)MCU与ONU电路只进行应用层数据报文通信。

2.4 存储和人机交互模块

外设存储器包括一片2M x16 -bit的NorFLASH和一片IMx16-bit的PSRAM。复用MCU的外设存储器总线,工作频率为125Mhz。MCU的FLASH模块和PSRAM模块公用外部数据总线和地址总线,因此,在PCB中存在大量的分支走线。为防止信号在传输过程中出现分支反射,存储模块采用菊花链布线方式。通过这种方式的布线能够有效可知分支长度,使得信号的上升边不至于被掩盖,提高设备的工作可靠性。

计量自动化终端采用DGUS触摸屏作为人机交互的载体。DGUS触摸屏内部有自己的处理器、寄存器、存储区等,显示的内容与操作模式都是基于预先配置好的变量文件,配置文件通过DGUS组态软件生成,用SD卡下载到DGUS屏中。当DGUS屏接收到单片机发送过来的命令时,就根据命令和预先配置的模式对相关变量进行显示。DGUS触摸屏的使用使得人机交互设计与数据计量、数据存储以及网络通信等功能分离开来,减少MCU的代码量,降低了人机交互界面设计的难度,为开发带来了便利。

3 软件设计

计量自动化终端对数据采集、数据处理的实时性要求较高,选用μLC/OS II作为操作系统,将计量操作、通讯操作以及存储操作独立成线程,依据其优先级由系统调用。

3.1 总体流程

计量自动化终端的主要任务为电能计量、数据存储、人机交互以及和主站的通信[16]。因此将上述几个功能分割成独立线程,在实时操作系统的主流程中由不同优先级的中断分别调用。为了保证实时性要求不同的线程都能得到及时处理,需要对不同的线程设置不同的优先级[17]。

看门狗等保证系统安全运行的线程获得最高的优先级。数据存储线程需要处理掉电数据应急保存等实时要求高的操作,因此设定为仅次于看门狗的优先级。通信线程需要处理主站发送操作命令,而为人机交互的流畅性,因此这两个线程的优先级被设定高于计量线程。优先级的具体设置如图3所示。

在完成优先级设定的基础上,对系统的各个参数进行初始化,并在系统空闲线程中依据优先级响应各个线程中断请求。软件总体流程如图4所示。

3.2 计量线程

计量线程的主要工作是在完成对计量芯片的初始化的基础上,周期读取计量芯片集成的寄存器数据,并向主线程发送中断请求。在计量中断处理线程中,对计量中断存储单元中的电能数据进行及时更新,为主线程提供实时的计量数据。

计量线程的较表操作是在计量终端的操作指令下对校准数据进行自动计算,并将较正后参数存储在计量终端的外存储器中以备下次较表使用。计量流程如图5所示。

3.3 通信线程

计量终端的ONU模块上电后需要与主站建立连接,才能够完成数据通信。主站运行的计量自动化软件于服务监听模式,计量终端的ONU模块采用TCP协议主动发起socket连接,完成连接后依据376.1通讯协议进行握手操作,完成握手操作后主站与计量终端的通讯链路正式建立。流程如图6所示。

由中断线程触发的光口通信线程接收、提取主站发送的376.1数据帧,并通过对数据帧中的操作命令的识别,分别完成在线抄表、数据上传、参数配置等操作,并把操作完成的数据打包成376.1数据帧通过socket链路回传给主站。具体通信流程如图7所示。

3.4 数据存储线程

数据存储线程图如图8所示。该线程主要实现对计量终端的基本参数、电能信息和用户用电信息等数据的读写操作,同时在掉电和上电时进行数据存储和数据恢复操作。同时该线程还对计量终端的当前运行状态进行实时记录。

4 性能测试

4.1 通信性能测试

完成计量自动化终端的设计与实现后,选取具有代表性的以太网性能测试对设计方案的通讯性能进行分析。测试配置如图9所示。

将计量自动化终端的数据端口与流量发射器连接,进行300s吞吐量测试和背靠背测试。测试结果如表1所示。

由测试结果可以看出,计量终端数通信正常,吞吐量最大能够达到30Mbyte/s。吞吐量随着数据帧的变大而逐渐变小,最小值为16 Mbyte/s。显然这样的吞吐量能够充分满足设计要求。

通信时延测试时间为10分钟,测试结果如表2所示。

由表2可以看出,计量终端随着帧的变大,响应时延有所增加,但是即使在恶劣的通信负担的情形下,时延仍能够控制在50 μs以内,足以满足数据采集的实时性要求。在测试计量终端通信功能正常,没有出现丢包现象,有着较好的通信可靠性。

5.2 计量精度测试

首先对计量芯片CS5460内部各个寄存器进行校准,然后将较玩后计算出的电压电流有效值偏移量、电压电流增益、有功增益、相位偏移、无功增益等参数写入MCU。完成校正操作后,利用计量装置的脉冲输出对计量精度进行测试。测试条件为:外加电源的电压,功率因数依次为0.5L、0.8C、1.OL,输出电流依次为O.11n、0.41n、0.71n、1.OIn。测试结果如表1所示。

由表3所示数据可知,本文所设计的计量自动化终端的计量精度能够符合设计要求。

5 结论

以计量自动化终端的需求为基础,基于EPON通心技术,采用MCU核心,设计了支持光口通讯、具备自动电能计量和数据上传功能的计量终端的设计。在计量終端的软件设计中,采用μcios II嵌入式实时操作系统,通过对计量线程、通讯线程、数据存储线程的独立设计,使得计量终端的数据采集和数据通讯功能的实时性能更加凸显。通过性能测试表明,该计量终端的设计具有优异的通讯性能,能够满足设计需求。从软件和硬件设计上实现了计量自动化终端基于EPON的通信,但是没有对针对电力计量系统通信特点进行通讯协议的优化,下一步将在硬件设计的基础上继续对通讯协议进行解析和优化,以期实现更高效的计量自动化系统的数据通信。

参考文献

[1]汪波涛,齐生鹏,高冰,基于光通信芯片的配电光通信解决方案[J].智能电网,2017,5(07):689-692.

[2]佘凤,基于EPON技术的配网光通信网络[J].激光杂志,2017,38(05):137-139.

[3]屠思远,吴滨,虞致国,等,基于EPON系统的电力ONU模块设计[J].传感器与微系统,2017,36( 05):134-136+144.

[4]邢晓溪,吴雁南.基于EPON技术的电力通信系统设计与实现[J].信息技术,2017,(03):110-112+116.

[5]朱志成,赵海涛,李洋,基于OPNET的电力通信EPON仿真建模研究[J].计算机技术与发展,2016,26( 12):164-168.

[6]易欣,基于EPON技术的配电网自动抄表系统应用[J].信息技术,2016,(09):195-198.

[7]李莉,鄒英杰,吴润泽,等,面向配用电业务的EPON保护组网有效性评价[J].智能电网,2016,4(08):785-790.

[8]刘磊,肖监,李鹏程.基于ARM+Linux的光网络高速抄表网络系统设计[J].电测与仪表,2016,53(S1):232-234.

[9]宗俊丽,李芹.EPON系统“手拉手”保护实现机制分析及应用[J]电力信息与通信技术,2015,13(11):66-71.

[10]唐海国,冷华,朱吉然,等,智能配电网EPON通信技术的应用分析[J].供用电,2015,32( 09):74-78+68.

[11]刘丽榕,王玉东,辛培哲.EPON及工业以太网技术在配电通信网中的应用探讨[J].电力信息与通信技术,2015,13(04):44-48.

[12] FEIX, ZONGZX,XIAOBH.The applicationof intelligence dis-tribution network communication basedon EPON[J].AdvancedMaterials Research, 2014, 3530( 1044):.

[13]李建岐,赵涛,配电通信接入网三层光网络典型模式分析[J].供用电,2014,(11):33-35.

[14]殷志锋,周雅,张元敏,基于EPON的电力自动化信息传送平台[J].电力系统保护与控制,2014,42(02):111-115.

[15]屈蓓蓓,王栋,禹宁.山西电力EPON集中接入网管系统设计[J]电力信息与通信技术,2014,12(01):96-99.

[16]许文强,韩盼盼,王红蕾.EPON技术在智能化供电小区用电采集系统中的应用[J].自动化与仪器仪表,2013,(05):138-139+142.

[17]刘旭生,鄢安娜,张富春,等.面向智能电网的EPON解决方案[J].电子设计工程,2013,21(04):128-130.

作者:邓广昌 杨悦辉 李慧 张捷 陈恺妍

基于电力通信的光纤通信论文 篇2:

基于电力通信的光纤通信技术实践分析

【摘 要】随着经济的发展,电力通信在生活和生产中的地位和影响越来越重要,其关键内容之一的光纤通信技术的重要性也与日俱增,科学技术的高速发展为光纤通信技术的进步提供了坚实的基础,光纤通信的质量与效率对现代电网的运行效用也有着至关重要的影响,本文主要论述了基于电力通信的光纤通信技术的主要理论依据,并进行实践分析,以期能够为相关的实践提供些许理论依据。

【关键词】电力通信;光纤通信技术;理论依据;实践分析

现代社会的通信方式主要以光纤通信为主,它具有不可比拟的使用优势。光纤通信的载体是光波,实施信息传输的媒介是光纤,基于现代信息技术的不断发展,光纤通信技术也发挥着重要的功能和作用,成为现代通信行业的关键支柱。在通信网络化的时代,光纤通信技术的水平也成为衡量社会发展水平的重要标志。光纤通信技术广泛应用于各个领域中,为人们的生产和生活提供了极大的便利。

1.基于电力通信的光纤通信技术概况

基于电力通信的光纤通信技术通常是指利用光导纤维对各种信号进行传输的方式,传输的媒介主要就是光纤,它可以承载很多重要的信息,是现代社会最重要的一种通信方式,在生活与生产的各个领域也起着非常重要的影响。光纤通信技术的制作材料主要是电气绝缘体,一般都会选择多芯组成光缆,在保证通信质量的同时减小信息传输占用的空间。

光纤通信技术和以往的通信手段相比,具有很大的技术优势和应用优点。如今的光纤通信技术主要有三种类型。第一种是波分复用技术,该种技术使用不同信道的光波。在实际操作中,多使用单模光纤低损耗区,结合宽带资源,最后可以分成多个信道,通常使用分波器对不同的光波进行分离和耦合。第二种是光纤传感技术,该种技术要利用传感器来传输相应的信息,能耗量也比较小,主要的类型有功能型和非功能型两种。第三种是光纤接入技术,该种技术可以有效处理各种窄带业务的问题与事故,还可以高效解决各种多媒体图像及数据信息的问题。

2.基于电力通信的光纤通信技术的实践应用

在现代通信行业的很多方面都应用到光纤通信技术,提高了通信行业的便利程度,推动了社会的发展。现阶段,通信行业大都以光导纤维作为传递信息的介质,从区域性质转变成单体性质,极大地拓展了人们交流与沟通的空间。

在电力通信中也广泛应用到光纤通信技术,电力通信的主干线一般包括卫星电路、微波、光纤等。光纤通信技术可以提高电力通信网络的性能,并结合各种通信手段与方式共同组成多功能的电力通信网络,为用户提供更多便捷的服务。以光纤通信为基础应用于电力通信中的业务不再仅仅是最初的保护、安全自动装置等调度实时控制信息以及程控语音联网信息等窄带业务的传输,已逐渐发展到同时承载财务系统(FMIS)、营销系统、客户服务中心、地理信息系统(GIS)、人力资源管理系统、办公自动化系统(OA)、资产管理系统、视频会议、IP电话等多种数据业务的宽带数据的传输。

在电力通信中,特种光纤的使用可以有效防止由于频率资源,路由协调、电磁兼容等方面的原因而产生的运行矛盾,在对电力系统的资源利用上有着很大的灵活性,并拥有主动操控权。同时,电力系统也借助光纤通信的优势,可以迅速建立起投资额度低,使用速度快、覆盖面非常广的具有安全可靠性的电力通信网络,在500kV、220kV、110kV的线路上有着非常广泛的用途。光纤传输的质量水平很高,信号也不容易受到外界的影响,还具有很强的抗电磁干扰的能力,从而提高了电力通信的整体质量。

现阶段,电力通信网络工程的设计内容主要包括传输、接入、交换三个部分,这三个部分处于一个统一的整体中。传输部分是一个综合性较强的通信网络平台,也是电力通信中最关键的一部分。同时,稳定与安全的传输系统可以为光纤的接入与交换奠定良好的基础,保证设备的顺利运行。接入部分的各项设备是与传输部分的各种设备相互配套的,接入设备具有双纤单向的通道保护装置,并接入话音及相关的数据业务,接入通常情况下设备采用2Mbit/s的通道进行连接。交换部分采用的光缆在进行敷设的过程中,需要充分考虑到电力系统输电线路资源的丰富程度,以及经济成本。一般情况下,无金属自承式光缆(ADSS)的市场价格比较便宜,在安装过程中不用停电,通常在220kV以下的线路广泛使用。总体来说,电力通信网络工程的设计要综合考虑各种因素,才能将光纤通信技术的优势发挥出来。

光纤通信技术的应用改变了电力通信的面貌,电力通信网越来越朝着全光网的趋势发展。全光网是光纤通信技术发展的最高级阶段,有效地克服了通信网络中信息转换和输送时的瓶颈问题,可以最大限度地提高通信网络的信息吞吐量。光纤通信进行全光网的改造之后,信息传输的总量成百倍上升,一根光纤能够传输的总带宽可达40Gb/s,是以前使用ATM网传输带宽的256倍,信息量无比浩瀚,极大地满足了人们不断增长的需求。建设全光网的关键技术主要包括以下几点:一是光交叉连接技术,使用光交叉連接可以有效地提高波长资源利用效率。二是光分插复用技术,它可以对任意格式的信号进行处理,提高网络运行的效率。三是管理控制操作技术,包括对全光网所有配置的管理、波长的分配管理、网络的性能测试等。四是光交换技术,包括光路交换和分组交换。五是全光中继技术。上海全光通信示范网已经投入运营,并取得了一定的成果,为国内全光网的建设提供了可供参考的蓝本。

3.总结

综上所述,基于电力通信的光纤通信技术已经得到了越来越多的重视和应用,它具有很多使用的价值,与传统的信息传输技术相比,可以节约很多的能源,输送的信息量也非常大,却只占用很小的空间,它具有很强的传输可靠性,在社会中的投资效益也比较高,适用电力行业的发展要求,保证调度的安全性和稳定性。现代社会已经全面进入到高科技的网络化时代,对光纤通信的需求质量越来越高,加快全光网的建设可以促进社会的飞速发展,在这一过程中,基于电力的光纤通信也应用到很多的领域中,包括有线电视网络等,给人们的生活带来极大的便利,尤其在全光网技术的不断应用中,同时随着计算机技术的不断发展,在促进电力通信的发展中发挥着重要的作用。随着其应用范围的进一步拓展,光纤通信技术也会得到深入的发展,为社会提供更多的方便。

作者:滕蔓

基于电力通信的光纤通信论文 篇3:

物联网技术及其在电力系统通信中的应用

【摘要】基于物聯网的技术特点,并结合电力系统通信的特点,物联网主要的应用将集中在电力系统应急通信、配网自动化、智能电网等方面,为电网智能化管理提供较好的技术手段。本文分析了物联网在电力系统应急通信、配网通信、智能电网的应用,为下一代信息技术发展建立了信息流通道。

【关键词】物联网技术;电力系统通信

一、关于物联网技术

物联网的实质是利用RFID(Radio Freq uency Identification,射频自动识别)、无线数据通信等技术,通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。物品能够在无需人工干预的条件下,在网络里彼此进行“交流”,通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的“透明”管理。下面重点介绍物联网的组成架构和关键技术。物联网概念的问世,打破了之前的传统思维,过去的思路一直是将物理基础设施和IT 基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等。而在物联网时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在其上进行,包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。当今,电力通信、信息系统已经实现了电厂、电网、变电站、供电局、供电所的覆盖,根据业务需求的不同建立了传输网络、调度数据网络、综合数据网络等,实现各层面之间通信网络的互联互通。下一步将这个网络延伸至配网,直至生活中的各种物体,实现物体之间的通信,这就需要通过物联网的功能。

二、关于物联网组成架构

物联网网络的组成架构包括:用户层、应用控制层、承载网络、接入层、应用采集控制(末梢节点)层,其中承载网络由计算机网络和通信网络构成。用户层主要是为用户提供物联网应用的用户界面接口,包括如电脑、手机、客户端、传感器等用户设备。应用控制层由应用服务器及数据库服务器组成,具有汇集、转换、分析数据的功能,以及用户层呈现的适配和实践的触发等。承载网络是指通信网络,如互联网络、移动通信网络等,完成物联网接入层与应用控制层之间的信息通信功能。承载网络结构主要有端到端、环型网、树状网、交叉网等方式,联网方式可以简单分成有线和无线两种,有线方式主要包括光纤、互联网的数据线、语音通信线缆等,无线方式主要包括集群网、W iMAX (W orldwide Interoperabilityfor Microwav e Access,全球微波接入互操作标准)、McW ill(Multi-Carrier W ireless Information Local Loop,多载波无线信息本地环路)等。末梢节点与接入层构成了物联网的信息采集和控制。接入层由接入网关和基站节点组成,末梢节点由各种类型的采集和控制模块组成,接入层负责应用末梢节点信息的组网控制和信息汇集,以及向末梢节点下发信息的转发等功能。

三、关于物联网关键技术?

物联网中的四种关键技术,即标识事物的 RFID射频识别技术、感知事物的传感网络技术、思考事物的智能技术、微缩事物的纳米技术。REID凭借射频信号能够对信息进行识别与搜集,这种非触摸式识别技术可以在恶劣环境下应用,其主要是由标识、天线和读写器构成;无线传感器网络是包括了信息搜集、传送与处理的一体化网络信息系统 ,该系统具有功耗很低、移动方便和便于铺设等优点。传感器网络技术a主要是对各类测试技术进行研究;智能技术指的是在物体中植入一套智能系统 ,赋予其特定的智能性,借助智能系统对物体的状态进行分析,并能够对相关问题进行处理;纳米技术是研究 尺寸在0.1nm- 100nm之间 材料的性质与应用,这是一种新兴的技术,主要包括了纳米化学、纳米电子学及纳米生物学等多种科目。?

四、关于物联网在电力系统通信的应用

1、物联网在应急通信的应用

基于应急通信的特点 ,比如,发生的时间和地点具有不确定性,导致无法确定指挥中心和事故地点,各类需要接入点的随机性非常大。这往往需要抢修人员到达现场后,检查现场情况,通过电话、视频回传等手段及时向调度中心及应急指挥中心报告现场情况。而物联网能使调度中心或应急指挥中心通过对电网状态信息、各种设备运行状态的智能监测,为调度中心的日常管理和应急指挥提供实时准确的数据信息。当应急情况发生时,通过物联网能够准确定位事故现场,清楚现场设备及部件、杆塔的损坏情况,以便及时调拨合适型号的设备到现场进行更换。同时,结合光纤及无线通信技术提供电话及视频通信,现场人员能够提前做好抢修准备,接受在应急指挥中心的调度及指挥,更快的对事故进行抢修,提高事故处理能力。

2 、物联网在配网通信方面的应用

配网相对于高压输变电网,特别是1 0 k V 及以下电压等级网络具有结构复杂、电压等级多、配电设备数量多、支线多、分布广、变动频繁等特点。根据配网自动化层次要求,整个配网通信可分为通信子站、配网主站、区调分站层3 层。

2.1通信子站层:指配网F T U 、T T U 、D T U 等终端到通信子站层的通信,通信子站通常设置在1 1 0 k V 或2 2 0 k V变电站。

2.2配网主站层:指上述通信子站与配电主站之间的通信层,根据电监会二次安全防护及相关要求,该层数据承载在调度数据网中。

2.3区调分站层:该层主要是区调分站与配电主站的通信层面。该层数据量相对较大,承载在调度数据网中。

根据配网通信的特点,目前配电网通信无法用单一的通信方式实现,而主要是采用光纤通信、载波通信、租用无线公众网通信及无线宽带技术实现。物联网能较好地解决配电终端、配电主站之间的通信,可以通过把配电网的所有设备及部件连上物联网,轻松地完成配网通信任务,同时能实现配网自动化“三遥”(遥信、遥测、遥控)信息,目前采用的G P R S 、载波等通信技术由于带宽不足仅能实现“两遥”(遥信、遥测)信息。而且物联网能较好地解决配电终端数量多、变动频繁等问题。

3、物联网在智能电网的应用

智能电网是一个具有先进技术水平的安全、可靠、高效、灵活的现代化电网。在智能电网中,各电压等级的电网协调发展,先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、控制技术和决策支持技术与电网有机融合,电网安全、可靠、高效运行,能有效满足现代“低碳社会”发展的新需要。物联网技术能够为智能电网提供较好的测量技术、通讯技术、控制技术,实现远程抄表、电网负荷节能控制、电网设备状态在线监测、事故准确定位跟踪、输电线路杆塔、线路监测(覆冰监测、温度检测)等。例如电网底层的数据包括配电房的开关、电缆沟的信息,这些信息目前无法用有效的通信方式采集,而如果通过物联网有效的联合,就可以实时地把各种各样的底层信息采集上来,使电网管理从事后处理变成事前预防,大大提高电网管理和应急的效率。

结语:电力系统中的物联网,既可以作为输电通信基础网络的补充,加强输电通信网的可靠性,也可以作为配电网络主要通信方式,弥补目前公网及无线通信网络无法实现的功能,同时能作为抵御极端天气的电力应急通讯方案和通信抗灾体系的有效手段。物联网就其本身而言,代表了下一代信息技术的发展,而目前其发展正处于起步阶段,仍然面临技术完备性不足、产品成熟度低、成本偏高、规划管理、无线电频率资源合理安排及分配等诸多因素的制约,但随着各方面的共同努力,物联网将迎来美好的未来,对经济起到积极的推动作用。

参考文献:

[1] 刘兆元.物联网业务关键技术与模式探讨[J].广东通信技术,2012,(12)

[2] International Telecommunication Union UIT [Z].US: ITU InternetReports,2013.

[3] 王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报,2013,23(12)

作者:薛艳霞 任社宜

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