配电通信网络无线通信辅助运用

配电网络覆盖面广、站点及线路数量众多、网络结构复杂，变动频繁，没有一种合适的通信技术能够全面有效地解决配电通信难题。同时，由于配电网自动化系统所要完成的功能太多而系统复杂，采用单一的通信系统来满足所有的功能需要是不现实的，也是不经济的。因此，在配电自动化系统中，要应用多种通信方式，按综合的经济技术指标而选取其中最优的组合。

1无线公网建设方式

无线公网方式无需有线介质，组网灵活，传输速率也可满足要求，非常适合于老旧线路多、网络结构复杂且变动频繁、光缆架设困难等地区(如老城区)。因此，对于不具备电力光纤通信条件的末梢配电终端和只采集遥信的配电终端，可采用无线公网方式进行通信。比如：23OMHZ无线微波专用数据传输网、GPRs／CDMA、3G(TDSCDMA／cDMA20O0／wCDhlA)等。230MHz属于超短波通信方式，采用行业专网专用频段，通过微波实现信号传输。独占资源，系统通信安全性高：但它也有覆盖范围有限，信号调制易受到干扰，数据容量受限等多方面的缺陷。GPRS通信方式目前在电力集中抄表系统中应用较为广泛，它依靠租借驻地移动运营商的无线资源组建电力无线专网，这样不需要投资线缆资源，组网灵活。但它带宽较低，实时性和扩展性较差，适合遥测、遥信上行采集信号传输，不满足主站下发遥控、遥调控制信号的可靠性传输要求。CDMA多址技术完全适合现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换等。它允许所有使用者同时使用全部频带，完全不必考虑信号碰撞问题。CDMA不但有良好的认证体制，更因其传输特性，用码来区分用户，防止被人盗听的能力大大增强。但其基站覆盖情况没有中国移动的GPRS广泛。3G是第三代移动通信技术，其主要优点是能极大地增加系统容量、提高通信质量和数据传输速率。但对于只传送遥信上行采集信号的配电系统来说，就显得大材小用了。无线公网专线数据传送方式是目前行业实现工业监控的主要数据传输方式之一，也是柱上开关、分支箱等不能或不易敷设有线通信设备的主要数据传输方式，中间环节少，安全可靠，投资小，见效快，组网方式灵活。

1．1公网通信风险分析

目前多数配网自动化系统数据采集使用10l协议或104协议，没有采取相关加密措施，带来相应的安全风险，主要包括：采用IEC60870-5—101、104等通用通信协议进行信息传输，此类协议没有采取主站身份鉴别制和加密传输，易于分析和伪造控制报文；拨号、GPRs、230MHZ、电力载波、串口专线易于搭接相关设备进行链路监听和串接。所以公网通信必须采取APN和VPN等安全隔离、访问控制、认证加密等安全措施，配电网自动化系统主站与公网之间必须采取支互三的隔离措施，避免由公网接入配电通信专用网络而引起的网络安全隐患。

1．2GPRS公网通信方式

配电网自动化系统的远方监控单元(RTU、OZU、TTU、FTU等)通过GPRS通信终端连接到移动运营商内部GPRS网络，再通过移动运背商与配电网自动化主站系统之间的有线专线连接到主站系统；运营商为配电通信系统分配专用的APN(ACCessP0intName)接入点，GPRS通信终端使用专用的APN接入点连接到GPRS网络，在通过身份认证后获得无线DDN网络的私有IP地址，与主站系统构成了一个广域的虚拟专用TCP／IP网络，从而提供了远方监控单元与主站采集系统的双向通信链路，可实现实时的远程参数设置、数据采集与分析、远程控制等操作。使用运营商的虚拟专网(VPN)来隔离外网，安全性建立在运营商的虚拟专网基础上。主站采集端通过专线与各个配网终端的GPRS卡进行连接。其结构图如下:

1.3安全防护技术措施

配网自动化系统安全防护体系应遵循《电力二次系统安全防护总体方案》策略进行建设，分别从配电终端、配电主站系统、通信网络、应用环境四个层次上进行安全防护设计，确保系统安全稳定运行，保证配网数据的生成、存储、传输和使用过程的安全，以及配网自动化系统和配电终端操作的安全性，重要操作行为可审计。配网自动化系统总体防护框架如图所示。

2无线通信建设方案

配电主站至就近的两个不同站址的运营商基站分别开通三台简易光传输设备，即配电主站一一运营商基站1和配电主站寨运营商基站2；然后再通过运营商的无线基站与城区48条线路上的130台柱上开关终端建立通信联系，将遥信数据信息传回配电自动化主站。需要实现遥信功能的每处开关均配置一台具有工业级的无线模块，内置自动网络连接、加密和协议处理等功能模块，开机就能和数据中心建立连接，具有Rs485串行口和RJ45网络接口，支持GPRS功能的无线路由器(DTU)，再将DTu网络接口与综自设备相连。安全网关(主站纵向加密认证服务器、终端安全模块)的防护过程如下：

1)柱上配电终端采集模块DTU通过网络与子站安全网关相连，安全网关基于电力调度数字证书对势掘进行身份认证、协议封装加密后通过GPRS移动网络发送到主站安全网关。

2)配调系统专设1台主站安全网关与光纤网络。主站安全网关基于电力调度数字证书对数据进行身份认证、协议封装解密、安全隔离等措施后发送到主站配调系统。

配电通信网是当前电力通信网建设的热点，无论是大型、中小型城市都是把电力通信网建设及配电自动化系统的实施列入了工作重点，投入大量的资金和人力，这将对整个电网建设有着重大的影响。尤其是引进何种技术的问题，更应该结合当地城市配电网的实际现状进行选择。把握配网通信技术的发展方向，深入研究新技术，积极开展试点，采用适合电力通信的成熟、先进技术，切不可不问自身情况，一为只注重使用新技术。相信配电通信网的实施在各方面的共同努力下，将会不断完善并上升为标准化、规范化管理，一定会取得较好的成效，得到更大的社会效益和经济效益。