配电自动化通信方案的优缺点

随着供电可靠性要求的不断提高，电网运营面临巨大挑战。配电网络运行状况的实时监测和远方遥控，是组成智能电网输变电环节的重要部分。配电自动化系统的建设、运行，能有效减少故障处理时间，进一步提升生产运行管理精益化水平，提高供电服务水平。

    配电自动化的实现是建立在配电系统信息化基础上的，配电网自动化系统需要借助于有效的通信手段，将控制中心的控制命令准确地传送到为数众多的远方终端，并且将反映远方设备运行状况的数据信息收集到控制中心。通信系统设计的合理性直接影响配电自动化系统的成败。因此，配电自动化通信系统是配网自动化系统中非常重要的环节，是配电网自动化的神经系统。

    一、现有配电自动化通信系统解决方案

    配电自动化通信系统实现变电所和配电终端(含开关站、开闭所和柱上开关等配电终端)之间的通信，主要采用有线和无线两种传输方式，目前主要有以太网无源光网络技术、配电线载波通信、无线专网三种通信技术。

    以太网无源光网络技术(EPON)是一种新兴的宽带接入技术，在物理层采用了PON技术，在链路层使用以太网协议，利用PON的拓扑结构实现以太网接入。EPON的组网方式有星形、链形等，比较适合配电自动化通信系统的组网。配电线载波通信是以10kV配电线路为传输通道，采用移频键控(FSK)和调频技术相结合的调制方式，应用DSP数字信号处理技术和集成电路技术来实现数话同传的通信方式。

    无线专网通信技术：主要分为WiFi、WiMAX、WSN/ZigBee等技术。

    Wi-Fi标准主要包括802.11b、802.11a和802.11g等，它使用开放的2.4GHz直接序列扩频，最大数据传输速率为11Mbit/s，也可根据信号强弱把传输速率调整为5.5，2，1Mbit/s带宽。直线传播传输范围为室外最大300m，室内有障碍情况下最大100m。Wi-Fi的技术优势在于组网简单且成本低廉，丰富的终端支持，不需要布线，非常适合移动办公的需要。

    WiMAX技术是一项基于IEEE802.16标准的宽带无线接入城域网技术，能够实现固定及移动用户的高速无线接入。WiMAX网络体系由核心网和接入网组成。核心网包含网络管理系统、路由器、AAA代理服务器、用户数据库以及网关设备，主要实现用户认证、漫游、网络管理等功能，并提供与其他网络之间的接口。接入网中包含基站、用户站和移动用户站，主要负责为WiMAX用户提供无线接入。无线信号传输速率可达50km，带宽可达70Mbit/s。

    物联网的实质是利用RFID(RadioFrequencyIdentification，射频自动识别)、WSN等技术，通过计算机互联网实现信息的互联与共享。

    二、现有解决方案的优点和存在问题

     根据三种类型的接入方式在配电自动化通信网中的应用进行分析，三种通信技术各有其应用上的优点：

     EPON通信技术优点：1.带宽高，易组网，方便接入；2.可靠性高，实时性高；安全性高3.受环境干扰小。

     配电线载波通信优点：1.建设成本较低；2.施工简便，无需布线；3.专网运行，安全性高。

    无线专网通信技术优点：1.建设成本低；2.施工简便，无需布线；3.应用范围广，可用性高。

    但上述三种方式也存在对应缺点：EPON建设成本较高，主要是光缆建设成本，光纤通信方式光缆铺设难度大，而且随着运行期配电站点的调整，光缆的迁移、建设成本较高。配电线载波通信不够稳定，组网受一次网架结构影响较大。

    无线专网通信技术中，Wi-Fi是一种无线局域网技术，最大缺陷在于数据传输速率有限，语音通信、视频传输等业务的QoS很难得到保障；WiMAX可以在需要获得许可的无线频段或利用公用频段，容易出现频率干扰问题。

    相比较之下，近几年随着物联网技术的发展，WSN无线专网技术在配电自动化数据传输中进行了有益的运行尝试。