关于配网通信中无线通信技术的探讨

2013-11-29 10:37:49 论文联盟　点击量：评论 (0)

1 前言所谓配网自动化就是利用现代电子技术、计算机技术以及通信及网络技术与电力设备相结合，将供电部门的管理工作与配电网在正常及事故下的检测、保护、控制、计量有机地融合起来，使得自动化系统的构成完整，

1 前言

所谓配网自动化就是利用现代电子技术、计算机技术以及通信及网络技术与电力设备相结合，将供电部门的管理工作与配电网在正常及事故下的检测、保护、控制、计量有机地融合起来，使得自动化系统的构成完整，将电能质量进行改进，提高了供电可靠性，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，建立更密切更负责的用户关系，确保较好的供电经济性，以及更为有效的企业管理。在配网自动化系统中，配网自动化通信是非常重要的环节，同时也是配网自动化的神经系统。

2 配网自动化研究现状

七十年代初期，西方国家提出了配网自动这一概念，到上世纪九十年代，经过20多年的发展，配网自动化系统形成了比较成熟的理论以及实际化应用。在国外，配网自动化系统已经形成了多个系统于一体的配电管理系统，例如法国、日本、韩国等国家根据自己的实际需要，实现了配网自动化，并且效果较好。

在国内，配网自动化起步比较晚，起步于上世纪九十年代，与发达国家相比滞后20年，到目前为止，国内对配电网自动化的探索和研究一直在进行中，对配电网 GIS;配电网 DA;配电网 SCADA都做过研究和试点，并且对其取得了一些经验，但是没有取得实用性的成功，其原因主要是由于受通讯技术条件和一次设备的限制。在全国，许多配网自动化项目大规模的推广目前还没有，在具体的实施过程中主要以试点为主。随着通讯网络技术的发展，近几年来，所进行的配电网自动化局部项目的应用研究有所成功，这为配电网自动化的规划建设奠定了良好的基础。

3 目前电力配网自动化通信技术的优势、劣势及分析

到目前为止，在配网自动化建设中，比较常用的通信方式有两种：有线、无线。有线通信方式中包括有光纤通信、配电载波等。与无线通信相比，有线通信方式具有安全性、可靠性较高等优点，但是悠闲通讯方式建设成本高、施工难度大、灵活性差等，这也成为了有线通信在配网自动化中推广应用的致命之处，也是配网自动化迟迟无法成功推广的主要原因。为此，无线通信技术成为配网自动化中主要应用的通信技术。而目前主要采用的是GPRS;230M数传电台;CDMA公网网络等技术。下面针对智能配电网的不同的通信方式进行介绍。

4 智能配电网通信方式

在有线和无线两种通信方式种，有线通信包括：光纤通信;音频电缆通信;电力线载波通信等。无线通信包括：微波通信;无线电通信;GPRS ( CDMA) 通信;无线专网通信等。以下为详细介绍。

4.1 光纤通信

在智能配电网通信中，有线通信中的光纤通信是其主干通信方式，光纤通信具有以下优点：传输数据容量大、可靠性高等。比较常见的有两种形式，分别是工业以太网交换机组网、 EPON ( 以太网无源光网络) 组网。

(1)工业以太网交换机组网

在比较早的时期，工业以太网交换机组网主要用于电力光纤通信，通过在终端位置布放交换机进行光纤连接，组建基于 EAPS 协议的光纤以太环网，采用链形或环形组网方式，它的优点是高带宽、环网保护等。以太网交换机组网对光纤布置以及交换机数量要求较高，高成本。智能配电网终端数量是非常庞大，以湖南省长沙市为例，仅仅是箱式变就可以达到五千台以上，如果将架空设备、站房的二次终端等也考虑在内，这个数量可以达到数万之多。所以，工业以太网交换机不适合配电网通信网络建设，主要就是由于其成本太高。

(2)EPON

EPON的全称为Ethernet Passive Optical Network，近几年来，EPON发展的比较成熟，那么作为成熟的光纤通信技术，这就代表着智能配电网光纤通信技术发展的主流方向。组成EPON系统的有：局端光线路终端(OLT);用户侧光网络单元(ONU)以及它们之间的光分配网(ODN)。其中光分配网主要包括分光设备无源光分路以及传输光纤。

4.2 音频电缆通信

有线通信中的音频电缆通信的特点是造价较低、易于实现，但是，比较容易受外界环境的干扰。特别是与10kV线路同杆架设时，一旦线路发生了短路，短路时产生的短路电流会在音频电缆中产生很高的感应电压，甚至能达到 1.5kV，这样会给通信终端设备运行造成严重的损害。所以，音频电缆通信已经开始逐渐被配电网通信建设所遗弃。

4.3 配电载波通信 (DLC)

配电载波通信的英文全称是Distribution Line Carrier，简称为DLC，配电载波通信是将需传输的数据调制成载波信号，再通过耦合器，将信号耦合到配电线路或屏蔽层上，利用现有配电线路作为通信信道的一种通信方式，不需要新建信道，配电载波通信的优点是投资小、覆盖广。

4.4 微波扩频通信

微波扩频通信技术是指对微波载波进行扩频调制，将原来小的信号频带展宽换成大得多的宽频信息进行传输的通信方式。它具有功率谱密度低和抗干扰性强的特点，在实际应用中得到了广泛应用。但是对于智能配电网建设，由于在建设初期存在通信设备和工程投资大，将来的运行和维修成本高，在城市的高楼中会出现信号被屏蔽的缺点，因此在实际建设中对于微波通信要慎重选择。

4.5 230MHz 无线电台通信

230MHz 无线电台通信是国家无线电委员会分配给电力专用的无线频点。电台通信优点是安装方便、覆盖范围广;缺点是：(1)仅仅支持点对点的通信，它所采用的是数据轮询传输方式，不能满足实时数据上传的要求。(2)透明传输模式，缺乏纠错和加密功能。(3)在山区或者有较多高层建筑使用时，信号非常容易受到干扰。

4.6 无线公网 GPRS (CDMA)

GPRS的全称为General Packet Radio Service，即通用分组无线业务，它一种新型的无线数据业务，是在现有GSM系统上发展起来的。GPRS能够提供P2P、外围设备与中心节点之间的通信方式，在配电自动化系统中得到广泛应用。

4.7 无线专网技术

无线专网技术能够提供高带宽、高速率通信业务，无线专网技术可广泛应用于配电自动化系统中，在中国，主流的无线专网技术包括：多载波无线信息本地环路和全球微波互联接入两大方式

5 结语

在配电网自动化中最重要的是配电网通信，为了保证配电网的自动化，我们必须保证通信系统的安全可靠。尽管现代通信技术日益发展，但是仍然没有一种通信手段能够单独满足配电网通信的需求，因此，我们必须根据可靠，先进，经济原则，综合考虑场合，实时性数据量等要求，对投资和维护费用等进行预先论证，采用组合式的通信方式来实现配电网自动化。