配电网自动化通信程序运用

电力工业是我国经济发展的基石，是国民经济的重要基础支柱之一。电力网是由配电网和输电网构成，配电网就是将电力系统中变电站低压直接或降压后向用户供电的网络，也称之为配电系统。配电网由电缆配电线路、降压变压器、架空配电线路及变电站等构成。通信系统是配电网自动化的核心技术，配电网的运行状态改变、数据的采集及配电网的优化均通过通信系统。通信系统的设计合理与否将直接影响到配电管理系统的运行成败。

1配电网自动化通信系统的设计要求

根据配电网自动化系统的复杂程度、规模以及预期达到的自动化水平不同，对其通信系统的要求也有所区别。每个地区的配电网自动化系统规模都是比较大的，不可能在短期内能够立即建得很完善，因此，建立配电网自动化通信系统是一个长期，循序渐进的过程。总的说来，配电网自动化通信系统需要满足以下要求：

1.1通信可靠

配电现场对配电网通信系统要求有很高的可靠性。首先，配电现场的工作环境复杂，需要选用能够抗潮湿、抗高温等恶劣气候的设备，在应用的过程中必须要注意密封防尘；其次，业务数据的传输无论是在配电网正常运行，还是在配电网出现线路故障时，通信必须保持其业务数据能够畅通传输，通信系统还应具有诊断配电网故障、故障区隔离和非故障区恢复供电的通信任务；再次，由于通信终端附近的电磁场较强，为了保证通信数据不受外界的影响，保证数据的准确性，通信系统还需具有较强的抵抗电磁干扰的能力。

1.2设备应具有灵活、易于安装的特点

由于配电网规模大、网点多，各终端的安装环境要求也不一样，使得通信设备复杂。为了满足灵活、易于安装、运行可靠、便于维护等特点，选取的通信设备尺寸应适宜，不能太大，能满足多样的安装方式，能应对复杂的现场环境。

1.3通信实时性、双向性

通信系统的首要任务就是将站点的数据传送给各个终端，并将各个端点的检测数据传送至站点，并对数据进行分析，实时监控配电网的运行情况。配电网通信系统的实时性与双向性，能够实现在系统正常时，及时更新系统的数据，也能够实现在系统发生故障时，能快速地将故障数据传送给站点，从而及时排除故障，增加供电的可靠性。

1.4配电网需要具备一定的扩展性与开放性

由于业务数据大小与实时性的要求不同，对通信系统的要求也不尽相同，配电网将会随着城市的建设、信息业的发展进行扩展与改造，这就要求其具有一定的可扩展性与开放性。

2配电网自动化系统通信方式的比较

配电网自动化系统通信方式有很多种，但其主要分为有线通信方式与无线通信方式。在有线通信方式中主要有载波通信与光纤通信方式两种。而无线通信方式中主要的应用为GPRS通信技术。无线通信架设方便、易于扩展、价格也比较便宜。有线通信方式具有较强的防干扰性和传输速度快的特点。本文就载波通信、光纤通信与移动无线通信技术中的GPRS进行具体分析与比较。

2.1载波通信方式

载波通信又分为电力载波通信与有线通信的载波通信两种方式，它们原理基本相同，具有继电保护功能、传输运行信息功能、进行电网内调度电话的功能。对配电网的运行安全、高效、稳定具有重要的作用。其主要有以下特点。

1）配电网的电力线上的电压电流相当大，信道若想在此电力线上进行传输，则必须要通过耦合元件才能连接载波通信设备与电力线。这些耦合设备必须具备高效、安全、消除电力线上的传输电能对载波通信设备的损害，从而保证配电网自动化通信系统的安全。

2）高压电力线上存在着很强的噪声，这是由于电晕等情况产生的。为了消除这些噪声，得到准确的信息，则载波设备必须具备较高的发信功率。

3）载波通信使用的频谱是有限的，主要由于载波信号将会影响到附近的无线通信信号、高频的架空线路、电力50Hz工频谐波的干扰。

4）载波通信的建设成本低，且具有电话线与光缆通信的功能。

5）覆盖范围广，电力线通信能够很容易地覆盖到学校，每个家庭网络。

6）即插即用的特点，用电力通信网络只需要直接接入电源就可以接入，不需要进行拨号操作。

2.2光纤通信方式

光纤通信是以光作为信息载体，传输介质为光导纤维。光纤具有传输速度快、干扰性强、传输距离远等特点，主要传输数字信号。光纤通信相比于其他通信方式，具有以下优点：①光纤传输抗干扰性强，损耗小，几乎无误码现象；②一组光纤可以同时传输多组数据，互不干扰；③架设简单，组建方便，受外界影响小；④能够使配电网与控制网中的强电和弱点分开，增加了设备的安全性；⑤传输的容量可达到10Gbit/s，是目前最大传输容量的方式。

2.3移动无线通信技术

移动无线通信技术具有容易扩展，成本低的特点，在各行业已被广泛地应用。无线公网主要有GPRS、CDMA和3G三种。其中GPRS、CDMA技术已经发展得很成熟，3G技术属于新兴技术，在终端设备的开发制造和网络建设方面发展得还不够成熟。GPRS属于无线通信技术中的主流技术，能够提供一对一，一对多的数据传输，适用于间断突发性数据传输，也适合于频繁少量的数据传输。无线公网没有独立的控制权，因为它面向的用户范围大，其终端数据很容易受到非法攻击，其可靠性不强，当系统出现故障时，必须要和公网通信系统进行协调；租用流量费用也比较高。但是，无线通信技术初期投资成本低、布置灵活、覆盖范围广、适合复杂的地理环境。可以应用在使用有线通信方式昂贵复杂的地方，作为有线通信方式的补充。

3配电网自动化通信系统总体设计

配电网自动化系统的结构决定了其通信系统的建设与实施运行，配电网自动化通信系统主要分为主站、主干通信网、子站层、分支通信网、终端层这几个部分，如图1所示。其具体设计如下：

1）主站层与子站层之间的主干通信网，因为它的数据量比较大，传输速度要求高，可采用光纤或者微波进行通信。还可以采用光环自愈网来保证通信的可靠性，防止介质设备故障导致通信中断。

2）郊区农村等偏僻的地方，由于其地理环境复杂、人口密集度低、设备分散、面积广、距离长等特点，可以采用无线扩频或者电力线载波方式，以此减少技术复杂度与成本。

3）进行实时监测设备的通信，只需完成定时采集的功能，如集中抄表、负荷控制等设备，对于此项设备只需采用低价的通信方式，如电话专网，无线扩频等。进行实时监测设备对通信的要求要可靠快速，所以选用光纤通信。

4结语

配电网的应用是经济建设决定的，是当前电网建设的重点，无论是大型还是中小型城市，都将配电网通信系统的自动化列入工作重点，对其投入了大量的人力与物力。配电网自动化通信系统的实现是一项综合性的工程，对其设备具有较高的要求。随着电力通信与信息化的发展，我国的配电网自动化通信系统将会不断地得到完善，给人民带来更多的社会和经济效益。