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1、摘要:配电自动化通信为配电点自动化系统提供了一种可靠性强并且灵活的通信方式。配电自动化系统的通信网络是一个典型的数据通信系统。本文在介绍了配电自动化通信系统的构成和通信方式, 还有配电自动化对通信系统的要求和配电自动化通信系统的特点和缺点。关键字:配电自动化通信系统通信方式通信介质配电自动化通信系统配电自动化通信系统是对配电网和所属负荷进行监控和管理的自动化系统。通信系统的建设是配电自动化系统的关键之一,配电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到为数众多的的远方终端,并且将反映远方设备运行情况的数据信息收集到控制中心。配电自动化对通信系统的要求配电自动化系统的特点
2、是规模大、涉及的自动化装置多、 终端数量多, 而且地域分布广,因此,需要一个有效、可靠的通信网,配电网自动化系统对通信系统的要求主要取决于配电网的规模以及所要实现的水平。(1)通信的可靠性配电自动化的通信系统是户外安装的,因此会受到外界恶劣环境的影响。同时,通信系统应能够跨过故障区和停电区保持通信,抵抗强烈的瞬时干扰, 保证长期稳定可靠地工作,并要求在线路停电时,通信系统仍能正常工作。因此,要求连接它们的通信系统具有很高的可靠性。(2)通信系统的费用由于配电自动化的通信系统的造价很可观,因此通过恰当地选取合适的通信名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -
3、 - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 4 页 - - - - - - - - - 方式,可以节省大笔的建设费用。 在对配电自动化的通信系统进行预算时,不仅要考虑设备的造价,还要估算通信长期使用和维护的费用。(3)通信速率的要求任何通信系统的宽带都是有限的,带宽越窄通信速率越低, 在建设通信系统时,不仅要满足眼前的通信速率要求,还要考虑到今后发展的需要。(4)双向通信能力配电自动化的大多数功能要求双向通信。(5)通信不受停电的影响配电网的调节自动化功能和故障区段隔离,及恢复正常区域供电的功能要求。即使在停电的地区通信仍能正常工作。(6)通信系
4、统的使用和维护方便性配电自动化的通信系统构成规模往往较大,而且通常采用多种通信方式相结合,因此在设计上,应考虑尽可能地简化这一复杂的通信系统的使用和维护。通信介质目前在电力系统中较常用的通信介质有专线电缆、配电线载波、光纤通信、一点多址微波,无线电通信、现场总线等,在组网时,应根据实际情况来选择。(1) 、电力线载波通信按照传输方式不同,电力线载波通信可分为一线对地传输方式,两线对地传输方式, 相间结合传输方式和回路间结合传输方式。在电力系统中, 载波通信主要服务于用电力线传输继电保护,SCADA 和语音通信所需信息, 这种通信方式可以沿着电力线传输到电力系统的各个环节,不必考虑架设专用线路,
5、 并且可满足双向通信的要求。载波通信系统的缺点是数据传输速率较低,容易受干扰,非线性失真和信道间交叉调制的影响, 可靠性较低,因此载波通信方式适用于可靠性要求不高的支线数据采集。(2) 、无线传输方式无线通信系统最主要的特点是覆盖面广,不需传输线, 而且可以构成双向通信系统。所有的无线通信系统都能够和停电区域通信。随着配电自动化系统的发展, 许多无线通信方式正在不断研究、试验和应用中, 目前比较看好的方式有基名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 4 页 - -
6、- - - - - - - 于 GPRS 的公网传输方式和基于无线数字电台的方式。无线通信的优点为安装容易, 网络调整方便; 在设备两端的输电线路全部断开或停电后,依靠机内备用电源,仍能进行通信;成本低。无线通信的缺点有: 易受空中电磁波干扰; 受现场天线高度的限制 (一般天线安装在电杆以上几m 处,或变电站开闭所的屋顶上) ;使用无线通信需要申请频点,缴纳频点申请费及使用费等。(3) 、光纤方式光纤通信在电力系统中已经得到广泛的应用,光纤通信是以光波作为信息载体,以光导纤维作为传输介质的先进通信手段。光纤通信的优点是通信容量大、传输损耗小、抗电磁干扰、抗腐蚀、保密性好、可靠性高、敷设方便,另
7、外光纤通信的组网方式也非常灵活,缺点是强度不如金属线,分路和耦合不方便。光纤通信可利用公用光纤电话网进行数据传输,也可以专门架设光纤通信专用网络传送数据信息,投资费用相对较高。(4) 、现场总线现场总线是一种用于智能化现场设备和自动化系统的开放式、数字化、双向串行、多分支结构的通信网络, 具有可靠性高、 稳定性好、抗干扰、通信速率快、系统安全、维护成本低等特点。现场总线适合于 FTU和附近区域工作站的通信, 以及变电站内部各个智能模块之间的内部通信,总线网将网上所有节点连接在一起,可以方便的增减节点,具有点对点、一点对多点和全网广播传送数据的功能,常用的有LonWorks 网、CAN 网。此外
8、,配电自动化的通信方式还有脉动控制技术,工频控制技术, 无线扩频通信,有线电缆方式,电话线,混合通信系统等。通信通道(1)专线通道专线通道是两个通信节点之间,通过通信介质直接连接 ,实现点对点之间的通信连接。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 4 页 - - - - - - - - - (2)数据通信网络随着光纤通信技术的发展,电力系统开始建设以光纤为主、微波电路为辅的宽带数据通信网络 ,支持语音、数据和图像等各种通信业务。这种数据通信网并不是在任意两个结点之
9、间都有一条通信媒体信网并不是在任意两个结点之间都有一条通信媒体经过若干个中间站转接,用交换技术来实现通信媒体共享。GPRS GPRS是在现有 GSM 网络上开通的一种新型分组数据传输技术,相对于传统的电话、电力载波等通信方式 ,GPRS 具有永远在线、快速登陆、按数据流量计费、切换自如、 高速传送、 安全可靠等优点。 对于一些分散在边远地区配电网监控点来说,建设专用的通信通道投资比较大。相对于其他通信方式 ,GPRS 的不足之处是传输延迟较大 ,但对于大部分配电自动化的应用来说,其传输延迟是可以接受的。结束语用于配电自动化的通信系统必须符合配电自动化技术上和经济上的要求,综合通信系统既能充分发
10、挥各种通信方法的特长,又能在最经济合理的条件下满足配电自动的需要 ,是目前配电自动化的必选方案。随着配电网规模的扩大和结构的日益复杂,迫切需要提高配电网的自动化水平。作为衡量自动化水平的关键因素之一, 配电自动化通信系统也成为研究的热点。因此,必须构建一个成本低、收效高的双向通信系统,在可靠性和信息流量方面提供非常高的性能。考虑到配电网的特点, 无线传输方式必将成为主流。总之, 采取综合通信系统的目的在于能够为每一条信道提供最合适的通信方式,使配电网自动化系统更加完善。参考文献:(1) 配电自动化系统中国水刊水电出版社,编著:刘健、建立、邓永辉(2) 配电自动化通信系统研究与工程实践编著:刘国民,游大海 ,薛怡,李萍名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 4 页 - - - - - - - - -