面向智能电网配网通信网络管理体系构设与实现

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1、面向智能电网配网通信网络管理体系构设与实现第一章绪论1.1研究背景现在，电力资源已经成为人们生活不可缺少的一部分。不仅工厂、企业、政府机关等国家重要公共机关单位离不开供电，人们生活的方方面面更是离不开供电。现在对于电力资源的管理普遍采用智能电网系统。在我国智能电网的建设过程中，智能配网是其中的重要环节[1]。在智能配网的建设过程中，大量的智能配电终端会引入配电网络，对这些智能设备的监控，数据采集和维护改造等都需要通过网络进行，所以可见网络管理对于现代智能电网系统的重要性。所以，稳定可靠的通信网络是建设智能配电网的基础。然而，由于配电网覆盖面非常广，布局

2、不均匀，结构比较复杂，并且存在多种通信方式并存，导致对配电网通信网络的架设以及监视都会非常困难[1,2]。基于以上问题，针对配网通信网络的特殊环境，需要设计一套针对配网通信的网络管理系统，系统将对配网通信中存在的工业以太网交换机，中低压数字载波机，无源光网络设备（EPON），无线通信设备等设备进行集中管理。1.2智能电网管理系统及相关技术发展现状1.2.1工业以太网交换技术现状在电力系统的发电、输电以及变电环节都需要广泛的应用工业以太网交换机。由于电力系统对安全性和可靠性要求较高，因此对工业以太网交换机的质量要求也随之提高。目前，从市场占有率来看，赫思

3、曼、Cisco、Six、罗杰康、MOXA、东土等实力相对雄厚，市场份额较大[1-7]，如图1-1所示。在交通运输行业中，铁路交通和城市地铁运输领域使用工业以太网也比较集中，尤其是地铁项目。从目前的市场来看，MOXA、卓越和东土以其价格优势占据了较大份额，而赫思曼在该领域的市场较原来有所萎缩[4]。工业以太网及交换机在冶金行业的应用主要集中在MES层，相对于电力行业和交通运输行业而言其需求量相对较少。该领域对工业以太网交换机的需求通常来自遗留项目改造，存在持续性和平稳增长的特点，不太可能出现飞跃式的增长。从未来的发展趋势来看，可以预期，工业以太网以及工业

4、以太网交换机的应用会伴随着工业自动化的发展迅速增长，而且其增长速度会领先于其他自动化产品。在工业自动化领域，工业以太网和交换机主要应用在控制层和应用层，并逐渐的向现场层延伸，伴随着这一趋势，工业级以太网和工业级交换机的市场将会逐步的扩大。伴随社会经济的持续稳定发展，在未来的若干年电力、交通运输及冶金三大行业必然将保持稳定而持续的发展，这些行业依然将是工业级以太网及以太网交换机的主要应用市场。除了这三大行业，污水处理、石油化工、烟草和新能源等行业也在逐步增加对工业级以太网交换机的需求，但受制于行业发展速度，短期内不会出现工业以太网交换机需求的大幅度增加。

5、第二章配网自动化综合网管系统需求分析2.1配网自动化网管系统总体特征配电网络具有若干显著的特征，要求配网自动化系统建设的时候能够遵照或体现这些特征，以确保系统的可用性和可靠性，这些特征包括：通信方式多样化：配电网络自动化系统从通信方式上来讲具有多样性，可以使用传统的光纤通信、语音信道、卫星通信、无线扩频通信、微波通信等方式，也可以直接使用较新的电力载波通信。实际上一个跨地域范围较广的配电网络自动化管理系统往往涉及到若干种通信方式的交叉融合，因此系统建设中要考虑不同通信方式之间的接口问题；数据终端分布广：配电网络自动化管理系统所设计到的数据通信终端设备分

6、布广泛、数量众多，其数量通常远远大于输电网络的通信终端数；终端间距离近：由于馈线沿途的设备点之间的间隔通常只有几百米甚至几十米，配电子站和配电房之间的距离也不过几百米到几千米之间，因此配电网络中终端设备的分布距离较近，其通信可视为短距离通信，延迟很小；终端通信频繁但数据量小：从功能上来看，配网自动化设备主要是对配电设备周期性地进行运行状态的监测和运行控制，单一设备所需的监控信息数据量通常不会很大；可靠性要求高：配电通信网络中的通信介质和通信设备通常需要运行于自然环境下，因此必须能够承受风雨、冰雪、雷电、日晒等自然条件的考验；另外，数据通信还必须要能够抵

7、御电流冲击、电压变化、雷击、无线电干扰及电磁干扰等的影响，保证正确的数据通信。因此，要求配网通信设备和系统具有较强的抗干扰性能和纠错能力。2.2配网通信自动化接入方式分析电力配网自动化管理系统属于一种分布式应用系统，用户可以以dash;光纤网络模块。其中，光纤收发器负责实现RJ45接口到光纤环路的连接，而光纤网络模块则实现RS232痛光纤环路的连接。在实际实施过程中，可以根据不同的DTE终端设备选择使用光纤收发器或者光纤网络模块。相对而言，选用光纤收发器组建光纤网成本较低。第三章配网通信网络管理系统设计和实现.....203.1系统设计思路及技术限制.

8、.......203.1.1设计思路....203.1.2技术限制....203.2系统架构设