配電自動化的數據通信探索

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【摘要】我國社會經濟快速發展背景下，如何做好配電自動化建設，對于緩解當下電力供應緊張，確保供電穩定性來說，具有十分重要的意義。配電自動化建設過程中，數據通信系統建設，為配電自動化發展提供了可靠支撐，切實保證配電自動化運行的穩定性和可靠性。文章結合配電自動化發展情況，就數據通信系統建設展開分析和探究。

【關鍵詞】配電自動化;數據通信;系統設計

前言：

為了更好地實現配電自動化發展，必須做好數據通信系統建設，保證主站與其他遠方終端信息傳輸具有較高的可靠性，從而實現主站對遠方終端的控制。隨著電力行業迅猛發展，配電自動化中的數據通信系統變得越來越復雜，在進行實際建設過程中，必須做好妥善安排，能夠對系統各個環節的性能進行把握，使通信系統設計與配電自動化發展保持一致性。

一、配電自動化中數據通信系統特征及要求分析

1.1配電自動化數據通信特征分析配電自動化系統要想更好地實現其功能和作用，必須有一個強大的數據通信系統作為支撐，能夠對主站與遠方終端的數據傳輸進行控制，對命令做好有效調節。受此影響，數據通信系統有著獨特的特征，主要表現在以下幾點：①數據通信終端節點數量較多。在進行配電網建設過程中，其由眾多的變電站、開閉所、配電變壓器及線路上的重合器、無功補償電容等組成。為了更好地實現對這些設備的監控，需要更多的RTU或是智能監控裝置，針對于這一情況，需要對更多地監控節點進行布設，實現對配電系統的有效監控[1]；②節點分散。數據通信系統的節點設置，需要結合配電站的分布情況進行，而配電站建設過程中，考慮到了各個區域的供電情況，其分布區域較廣，這使數據通信節點呈現出分散化的特征；③通信距離較短。在進行通信節點布設過程中，為了確保通信質量，RTU或是通信裝置的距離較短，一般在2-3公里范圍內[2]；④數據量小。數據通信系統建設目的在于實現對配電自動化系統運行情況進行監控，這一過程中，配電自動化RTU的監控對象以線路開關、配電電壓器為主，這導致單個數據通信節點獲取的數據信息量較小。1.2配電自動化中數據通信系統建設要點1.適宜性。配電自動化中數據通信系統的節點設置主要在戶外，這就導致通信節點受到環境因素影響較大，一些地區地形環境較差，并且存在著惡劣的天氣問題。針對于這一情況，在進行數據通信系統節點布設過程中，必須對其適宜性問題予以考慮，能夠因地制宜的選擇建設方案，以實現對配電自動化的有效監控[3]。2.安全性。數據通信系統在進行配電自動化監控過程中，若是在設備遇到故障時，要避免通信中斷問題。這一過程中，數據通信節點設置時，RTU/FTU與主站之間的通信要不受影響，并且確保信號通路的可靠，使配電自動化處于一個安全的監控環境下。3.經濟性。數據通信系統建設對配電自動化發展起到了一定的輔助作用，其投資不能過多，保證DMS系統的整體經濟效益。4.開放性。配電自動化中數據通信系統的建設，必須堅持開放性的原則，使系統內部各個子系統之間實現數據信息交流和共享，在確保系統功能的同時，減少數據通信系統的建設投資。

二、配電自動化中的數據通信系統應用方案分析

2.1通信技術選擇在進行通信技術選擇過程中，要注重把握配電自動化建設的實際情況，做好妥善安排，使通信技術與通信系統建設需要保持一致性。關于常用的通信技術，主要涉及以下幾點：1.以太網無源光網絡技術。該技術又被稱為“GPON”技術，是一種基于ITU-TG.984.X標準的最新一代寬帶無源光綜合接入標準，該技術在應用過程中，具有高帶寬、高效率、覆蓋范圍廣等優勢，能夠為用戶接入提供更多地選擇。在對GPON技術應用過程中，可以實現對數據傳輸的綜合化改造，從而使數據通信系統設計更好地滿足實際情況，提升數據通信系統的性能水平。2.載波通信技術。載波通信技術在應用過程中，借助于10kV配電線路作為數據傳輸通道，利用FSK和調頻技術，實現數據的傳輸。3.無線專網通信技術。無線專網通信技術對WIFI技術進行了利用，在對WIFI技術應用過程中，對2.4GUHF或5GSHFISM射頻頻段進行了應用，使無線局域網得到密碼保護，提升了無線專網通信技術的安全性和可靠性。目前在對WIFI技術應用過程中，對802.11ad進行利用，該標準最高傳輸速度可達到4.6Gbps，比當前的802.11ac提升了4倍。

三、配電自動化中數據通信系統設計方法分析

1、線路設計。在線路設計過程中，根據系統情況，借助于以太網實現配電主站與其他分站的有效連接，以實現數字信息的有效轉換。在線路設計過程中，要注重做好數字信息的有效轉換，一般利用轉換器或是交換器等設備，使中央集成系統能夠對各個子系統進行控制，保證數據信息的可靠傳輸。同時，隨著配電網建設的復雜性不斷提升，需要對無線接收器和發射器設備做好妥善地安排，能夠實現通信方式的多樣化發展。此外，在線路建設過程中，要注重對基礎設施做好完善工作。供電公司在這一過程中，要注重加快通信線路建設，構建智能配電專用通信網絡，敷設專用的線路，使通信的質量和效率得到更好地提升。在進行配電自動化監控過程中，為了保證監控效果，要注重做好數據的分析和處理，能夠對配電線路的運行狀態進行實時監控，在出現故障問題后，能夠第一時間對故障進行解決，以保證通信系統運行的穩定性和可靠性。2、協議設計。通信協議設計關系到了配電自動化中數據通信系統運行的穩定性和可靠性，在協議設計方面，主要借助于IP協議或是TCP協議，使系統數據傳輸具有穩定性，并能夠保證系統的可拓展性[4]。由于配電站規模較大，需要更多地數據通信節點，在協議設計方面，需要采取多地址的分配方式，以滿足當下智能電網的發展需要。無線網絡的通信協議設計時，可以借助于GPRS或是GSM通信，或是將GPRS通信與GSM通信進行結合，以保證數據通信系統的功能和作用。協議設計過程中，隨著技術的不斷發展，無線通信得到了廣泛地應用，這使得GPRS通信方式發揮了更加強大的功能和作用[5]。但是在進行協議應用過程中，要注重對協議設計做好評估工作，能夠對系統結構進行優化，使通信協議的優勢得到發揮。3、數據傳輸設備的設計。數據通信系統在配電自動化發展中的應用，注重對系統運行情況進行有效監控，為了滿足實際需要，必須對數據傳輸設備的應用情況予以把握，保證網絡通信的可靠性。在對數據傳輸設備選擇及應用過程中，要確保設備的可維護性，以增強配電網應用的長遠性。數據傳輸設備設計過程中，需要對設備做好運維管理工作。在進行設備維護過程中，需要結合數據通信系統的設計情況，制定針對性的設計方案，能夠使運維人員做好定期維護，對系統運行過程中可能出現的安全隱患問題做好妥善解決，以確保配電自動化發展的可靠性。

結束語：

在配電自動化中對數據通信系統的應用，要注重把握數據通信系統的功能和作用，保證數據通信系統對配電站運行情況予以有效監測，以保證配電自動化運行的可靠性。數據通信系統建設過程中，要結合配電自動化發展的情況，做好每一個環節的設計工作，使數據通信系統能夠有效監控，對配電運行情況進行可靠反饋，以滿足系統實際需求。

參考文獻

[1]孫道平.配電自動化系統中的通信系統[J].黑龍江科技信息,2016,(29):15.

[2]羅麗賓,陳穎.基于配電自動化通信系統的設計研究[J].電子制作,2014,(08):160-161.

[3]陸廣興.配電自動化中的數據通信系統探究[J].信息通信,2016,(03):239-240.

[4]趙斌斌,彭道剛,宋磊,黃義超,朱灝,胡迅.基于Modbus/TCP的配電網自動化遠方終端設計[J].計算機測量與控制,2015,23(11):3800-3803.

[5]郝兆平.配電自動化中的數據通信系統研究[J].黑龍江科學,2015,6(05):48-49.

作者:曾祥容 單位:香港中文大學