[配电自动化的多种通信方式] 配电自动化系统通信方式

　　【摘 要】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送到为数众多的远方终端，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。和输电网自动化不同，配电自动化系统要和在数量上多得多的远方终端通信，因此如何降低通信系统的造价，而且还要满足配电自动化系统的要求、成为设计人员面临的重要问题。
　　1.前言
　　随着通信技术的发展，目前可选用的通信手段很多，根据所实施的配电自动化系统的具体情况、选用恰当的通信方式，必须对各种通信技术的长处和不足有一个较全面的了解。
　　从目前的技术水平看，没有任何—种单—的通信手段能够全面满足各种规模的配电自动化的需要，因此多种通信方式在配电网中的混合使用就难于避免。
　　配电自动化系统的通信网络是一个典型的数据通信系统。它基本由数据终端设备、数据传输设备和数据传输信道组成，如图1所示。
　　2、各种通信方式的比较
　　2.1 有线通信方式
　　(1)光纤通信：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通信手段。光纤通信主要特点是抗电磁干扰能力强、传输速率高、传输容量大、频带宽、传输损耗小等。可作为语言、数据和图像的传输。光纤的种类有：地线复合光缆(OPGW)，即架空地线内含光纤；地线缠绕光缆(GWWOP)，是用专用机械把光缆缠绕在架空地线上；无金属自承式光缆(ADSS)，可以提供数量大的纤维芯数，安装费用比OPGW低，一般不需停电施工，还能避免雷击。按制造工艺、使用材料、工作波长等差别，光纤可有多种分类方式，但在实际与光端设备配套应用中通常分为两大类，即单模光纤和多模光纤；(2)配电线载波通信：它是以6～10kV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，应用先进的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。具有通道可靠性高、投资少、见效快，最大优点是电通到哪里通信就能到哪里。配电线载波方式近几年在我国配电网自动化系统中已有大量应用，我国已推出具有国际先进水平的网络化数字载波系统NDLC，从理论上突破了现有的电力线扩频配电载波的局限性，采用专用的耦合方式，具有足够的可靠性；(3)现场总线通信技术：同一区域内部各个智能模块之间的通信(如级联方式的各FTU之间的通信)，以及区域智能设备之间的通信(如站间FTU之间的通信、FTU和TTU之间的通信等)多选用现场总线。现场总线也被称为开放式、数字式、多点通信的底层控制网络，传输媒介主要采用双绞线。配电自动化系统中，CAN－BUS是较常用的一种现场总线通信方式；(4)拨号通信：利用公共电话线进行的拨号通信，易于双向通信。但由于非自己控制，需要拨号，某些功能受到一定的限制，且租金较贵，成本高；(5)音频通信：是城市电网较经济和适用的方法，通信线的布置及各通信端的连接，无特殊要求，造价较低，容易实施。但容易受环境的影响，尤其是与高压配电线路同杆架设时受强电磁场的干扰。
　　2.2 无线通信方式
　　无线通信方式具有覆盖面广、施工相对容易、施工周期短等特点，能够和停电区域通信。
　　(1)高速智能数传电台：通信速率高，频点可复制，支持X.25协议，具有路由选择功能和主动上报功能，适合配电自动化系统，常采用800MHz信道；(2)一点多址微波通信：是利用特有的设备，并采用某300M～3000GHz的频段进行通信，因微波传输受气候、地理环境等的影响较大。因此，在本系统没有微波通信的前提下，一般不予考虑；(3)无线扩频通信，具有抗干扰能力强、系统误码率低、建设方便、投资少等特点，在配网自动化系统中广泛应用。主要用于实现配电子站至主站的通信，还可用于10kV开闭所、小区变与配电主站的通信；(4)卫星通信是利用位于同步轨道的通信卫星作为中继站来转发或反射无线电波信号，在地面间进行通信。在配电网自动化系统中，采用卫星通信方式，是利用GPS全球定位系统来统一系统时间，提高SOE站间分辨率指标。卫星通信有很多优点，但信道的租用费用相当昂贵，使用受到限制。
　　3、通信方式的选择
　　县级配电自动化通信方式的选择中，应注意先进性、实用性、可行性、可扩展性。应充分利用现有电网的通信条件，满足可靠性、目前传输速率的要求，设计上留有足够的带宽，以满足今后发展的需要，通信方式应不受停电的影响，一般应满足双向通信的要求。对于新建电网经过技术经济性比较，要考虑一次投资和维护使用费用，参考技术较成熟的方案。
　　例如，某县级电力综合自动化系统由调度主站系统和4个35kV变电所、一个110kV变电所、城区配电自动化系统及通信系统组成。系统要求和局MIS／用电营业系统、地调等通信。
　　配电网络终端的FTU、TTU和子站的通信采用屏蔽双绞线，以降低工程造价和提高线路损坏后的修复能力。配电子站与县调主站以及县调主站与局MIS／用电营业系统的通信采用超五类双绞电缆。县调与110kV变电所之间的通信采用光纤通道，配有PDH光端机，通过110kVPDH微波接口和地调通信。各变电所之间通信采用电力电缆载波通信。
　　例如，某配电网自动化工程，使用的通信介质为光纤、屏蔽双绞线，包含主站、子站、FTU以及电量集抄系统的配电系统，其通信方式的选择如下：
　　主站与子站之间，可选用单模光缆，实施配电网自动化的电力局，大多在调度中心与变电所之间已建立单模光纤通信网络，配电自动化系统主站与子站之间的通信可以借用这个通道，以节省再次铺设通信线路的投资，而且主站与子站之间的通信距离相对较远，中间又没有中级装置，单模光纤的传输距离，完全可满足要求。 子站与FTU之间，使用多模光纤。主、子站间通信网络采用光纤作为通信介质，可靠性高，出现故障的可能性低。目前光缆的价格及光收发器的价格也可以接受。使用自愈双网络，可以保证通信网络故障时不至于导致整个网络通信的崩溃。
　　总之，在配电自动化中，通信技术起着至关重要的作用，是保证各层面内部许多功能实现的关键。而配电网通信系统的特点为通信点多、位置分散、覆盖面广。因此，配电网的通信方式应采用综合通信方式。对于市中心、市区繁华地段，因其负荷密集、可采用环网光纤通信方式的。市区、市郊可以采用无线方式。
　　参考文献
　　[1]侯丽华,蒋彬.配电自动化的多种通信方式[J].长春工程学院学报(自然科学版) 2000年01期
　　[2]徐丙垠.馈线自动化技术[J].电网技术,1998年03期