配网自动化及通信系统的规划建设 刘子睿

发表时间:2020/6/29   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:刘子睿
[导读] 摘要:我国目前配网的自动化建设和通信系统规划,较以前相比,有了十分明显的进步,但是由于起步时间尚短,在实际的配网自动化建设和通信系统规划过程中,还是会因为经验等方面的不足,出现各种问题。
        (内蒙古电力(集团)有限责任公司包头供电局青山分局  内蒙古包头  014030)
        摘要:我国目前配网的自动化建设和通信系统规划,较以前相比,有了十分明显的进步,但是由于起步时间尚短,在实际的配网自动化建设和通信系统规划过程中,还是会因为经验等方面的不足,出现各种问题。要想实现电力系统的可持续运行,保障电力系统运行的稳定性。必须在配网的自行化建设和通信系统规划过程中,认真考量建设地的地质、天气等环境,对通信系统中所采用的模块方式、通信系统的终端设备安装以及通信技术进行认真选择,只有这样才能促进配网自动化的发展。
        关键词:配网自动化;通信系统;规划;建设
        引言:城市电网的稳定运行对社会经济发展及人们生活水平的提高都发挥着重要作用,城市配网自动化的快速发展,提高电网信息化水平,为配电网科学合理的规划提供技术支持,在未来的发展中,我们应该重视配电自动化的创新与应用,实现各个环节、各项工作的自动化,明确配网运行的现状,运用科学的策略方法提高供电企业配网自动化的应用水平,满足人们对电力能源的迫切需求,配合电网科学规划,降低能源损耗,提高运行效率,推动城市配网建设的健康发展。
        1我国目前配网自动化的建设现状分析
        据“中国自动化网”给出的报告分析,2015年至2020年,我国配电网的建设投资将高于两万亿元。预计2020年,其高压配电网变容量将是2014年的1.5倍,线路长度将是2014年的1.3倍。由此看出,国家对配网的建设投资十分巨大,我国配网的发展趋势十分迅猛。但是与国外相比,我国配网的发展无论是在时间上还是在技术上,亦或是知识上依然存在很多不足之处,主要表现在三个方面,一方面是在主观意识上,对配网的自动化系统依然没有一个较为深刻的认识,在进行配网的自动化建设时,相关单位所设计的配网建设方案并不符合实际要求,缺乏科学性、合理性。一方面是相关人员的配网知识十分局限,在进行配网的自动化系统建设时,所选用的相关设备质量不足以支撑电力系统长时间运行,导致配网的供电可靠性非常差,以致电力系统故障频发。一方面是缺乏科学合理的配网自动化系统管理制度,在进行配网自动化系统的后期维护时,由于制度和人员不能满足相关要求,以致当配网出现故障时,不能提供相关技术保障。
        2.配网自动化及通信系统的规划建设
        2.1配网自动化及通信系统的建设原则
        在配网自动化及通信系统的规划建设中,最先要考虑的就是整套系统可行性与可扩展性。要根据配网自动化及通信系统具体的施工环境,设计不同的规划建设方案,在具体的施工中可使用模块化的建设方式,在保证建设效率的同时,也可以提高配网自动化及通信系统的可扩展性。在配网自动化及通信系统的具体建设施工中为了达到提高建设效率的目的,可以使用点面结合的建设方案,从而实现通信三遥的目的。要根据在建设规划中制定的目标,同时要协调好系统建设前与建设后的目标关系。当然最主要的是根据配网自动化及通信系统施工地区的不同特点,比如当地的地质条件、天文情况等,而采取不同的通信方式,比如光纤通信等。而在一些共用电力资源的系统中,配网自动化往往不会建设自有的通信系统,而是使用其他的通信方式。
        2.2配网自动化及通信系统的规划设计
        在配网自动化系统的建设中,通信系统是一个必不可少的环节。在进行通信系统设计方案中,最主要的一项内容就是要考虑到整个系统的稳定及可持续运行的问题。这其中最经常采用的就是主站模式,在这种模式下可以配网自动化系统内的各个环节进行实时的监控,并对各项参数进行实时的采集,以了解整个系统的整体运行情况,有利于系统的维护。在配网自动化系统内,目前普遍采用了终端的方式,这种方式的使用可以避免后期可能出现的大范围的整改工作,从而大大提高了整个电力系统的稳定性,解决了整个电力系统的可持续运行的问题,并且目前的配网终端中开始使用无线、远程通信的方式,这样可以将各类数据远程传输到主系统内,从而减少了人为巡查的时间与次数,同时也实现了对电力系统内各项设备的实时监控。
        2.3配网自动化及通信系统规划建设中的注意事项
        (1)通信模块的设计。在通信系统的建设中采用模块的方式,已经被证明是行之有效的方式,这对整个通信系统及电力系统的建设有着重要的意义。在终端设备的安装工作中,为了保证整个工作的顺利开展,对于其中的无线配电设备,模块设计时可考虑内嵌式的安装方式。如果在通信系统的建设中使用到无线网络通信技术时:①要考虑的就是在施工的地区是否可以实现无线网络信号,以及无线网络信号是否满足相应的需要;②要考虑到这些无线网络信号的覆盖范围是否满足设计的需要。
        (2)终端设备的安装与使用。

在配网自动化系统的通信系统中终端的安装是十分重要的一个组成部分,其中涉及内容很多,要考虑周全。由于终端设备的安装与使用的环境十分复杂,所以在对这些终端设备安装时,一定要考虑到施工所在地区的地质条件、天气条件等,以确定最挂的安装方案。而对这些终端设备的采购时也要选择那些质量可靠的品牌,以提设备的使用时间,保证整个电力系统的持续、稳定运行。
        (3)对于通信技术的选用。配网自动化系统内,通信系统是一项十分重要的组成,其最基本的要求是稳定、安全、持续。目前的技术条件下,可以的选择有两种:无线通信、光纤通信,这两种通信技术各有优劣,要根据不同地区的特点灵活选用,以达到电力系统的最优化。
        3配网自动化主要的通信技术方式
        3.1“光纤通信接入”技术
        该技术基本要求是供电应该持续可靠,同时它是以SDH的为基础的“MSTP”多业务传输平台,其主要缺点是投资额度大,难以适应接入点具有“数量多、规模大”为主要特点接入网络。PON与AON两种技术相比,在光纤接入方式方面具有发散性(即一点到多点)。EPON主要应用于“智能电网通信”,它包括了三个部分,分别是OLT、ONU和ODN,从在信息传输角度,与未来的智能电网在配电业务方面具备很强的适应性。EPON与其无源型光网络技术相比,具有成本低、易安装、易升级扩展和带宽高的优势,还可以以一对多模式接入,既可大量节约光纤资源,还使服务范围进一步扩大,实现更灵活地分配宽带,具备更高的安全性和可靠性。正由于其在高带宽和传输距离远等这些突出性优点,它已经成配网自动化当中“三遥”站点通信建设当中首选的通信方式。
        3.2电力线“载波”通信技术
        该技术(英文简称为PLC)是以智能电网中的电力线作为信息传输载体,是先调制调解器调制信号再将其加载到电力线后传输,该方式实现通信与电网两项建设同步,但仍存在亟需解决的技术难题。如,该技术在信号传输时,易被变压器阻隔,只可在一个变压器范围内进行传输,同时还存在着三相电之间的信号干扰及信号损失,因此,只可置办于单相电之间,同时,电力线的负载也直接影响到信号传输的距离和强度。虽然这种通信在传输速率方而不尽如人意,但是从当前来看,其技术水平完全能够满足配网终端对于数据流量方面的要求.因此,这一技术方式对光纤通信而言,可以起到很好的补充作用,可是解决部分地区无法敷设光缆这一问题。
        3.3无线公网及专网通信技术
        包括常见的CDMA,GPRS和EDGE等方式,以及3G公网。这两种技术可以说各有优缺点。如,基于智能配电网络而言,其无线公网在接入上需要统一的平台,该海量终端在接入上,存在较大的技术难题。而对专网通信来说,虽然其有更远的传输距离和更高的传输速度的优势,但其未能实现用户对于移动过程实现无缝切换方面的要求,在性能方面并不尽如人意,而且由于其开放性,造成了以安全性和可靠性方面存在较大的风险。配网终端在数据流量方面少,实时性出没有太高的要求。一般来说,采用公网这种无线通信方式,其数据在刷新速度可以达到秒级左右,这样,基本上能够满足对于配网方面的运行需求。该通信方式主要优点在于投资小,基本不会出现投资失败这一问题。且应用该方式后,可以有效简化在自动化的设计、建设以及设备调试和维护方面的工作。
        结束语:随着人们日常生活水平的不断提高,人们对电力系统的要求不再是单纯的供电,更需要供电的可靠和质量。配网自动化作为实现智能电网的重要基础,其不仅可以实现配电网的高效经济运行,还能提高供电的可靠性、保障供电的质量。在配网自动化的建设过程中,通信系统的规划建设必不可少,其可以对配网的运行进行实时监视,当配网出现故障时,比如:配网异常运行,导致供电停止,能够及时查找出相关故障并给予优化,在短时间内使故障区域内的用户恢复用电。据调查显示,我国目前的配电网建设还存在很多不足。
        参考文献
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        [2]徐晶.通信技术在配网自动化系统中的应用分析[J].科技风,2020(01):167.
        [3]夏雷.探析配网自动化系统的通信方式[J].决策探索(中),2019(11):58.
        [4]王欣媛,姜晨,崔洁,沈思雨,杨颖,柏微.配网自动化通信信息的仿真系统设计[J].信息通信,2019(08):108-109.


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