试论配电网络自动化系统中的通信技术

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1、试论配电网络自动化系统中的通信技术改革开放以来，电力自动化技术得到快速发展，大量自动化设备在变电站投入了运行。20世纪90年代中后期，我国重点加强电网建设，进行大规模的城乡电网改造建设，对电网（包括配电网）稳定性、可靠性的要求越来越高，配电网自动化在这个时候被提上重要议程。而在配电网自动化中，通信技术是投资较大的一个重要部分。配电自动化是集计算机技术、自动控制技术、数据通信技术、数据库技术以及相关电力系统技术于一身的信息管理系统。通常把从变电到用户用电全程的监视、控制和管理综合自动化系统称为配电管理系统，其内容包括：配电网络数据采集和监控（SCADA）、地理信息系统、网络分析和优

2、化、工作管理系统、负荷管理和远方抄表以及计费自动化和调度员培训模拟系统。配电自动化是通过自动化系统，全面掌握、了解配电网的运行情况，如接线方式、开关状态、负荷电流等，可以快速切断故障恢复供电，改善供电服务质量，缩短事故抢修时间，减少工作量。配电自动化的目的在于提高供电的可靠性，提高供电服务质量，提高企业的经济效益并提高配电网络的管理水平。一、配电自动化中的几种通信方式通信系统是建设配电自动化系统的关键技术，通信系统的好坏从很大程度上决定了自动化系统的优劣，配电自动化要借助可靠的通信手段，将控制中心的控制命令下发到各执行机构或远方终端，同时将各远方监控单元（RTU）所采集的各种信息

3、上传至控制中心。　　随着通信手段的不断出新，目前可供使用、选择的通信方式有多种多样。按照传统的分类方法，可简单地分为有线方式和无线方式，其中有线方式包括：架空明线或电缆、配电线载波、邮电本地网、租用电话线、光纤、有线电视网（CATV）、现场总线和RS-485、专线等；无线方式包括：一点多址微波、传统无线电通信（AM、FM、PM等）、无线扩频、卫星通信、无线寻呼、数控电台等。配电自动化对通信系统的要求，取决于配电网的规模和要求实现的具体希望水平，总体比较各种通信方式的优劣应综合考虑如下几点：（1）通信的可靠性，（2）通信技术的先进性，（3）可行性和使用维护的方便性，（4）配电通信的

4、实时性，（5）通信系统的可扩充性。二、配电自动化使用的通信方式及比较（1）架空明线或电缆。其特点是建设简单，线路衰耗大，频带窄，容易受到干扰，电力系统自动化中只能做近距离传输信道。（2）配电载波。从目前的技术水平上看，典型的配电载波机的传输率可达到150—300bit/s，可满足双向通信的要求，对远方抄表和监测线路数据比较经济。但对于停电区数据如何用配电载波上传仍然是一个技术难题，有待进一步研究。配电载波系统数据传输速率较低，容易受到干扰，由于反射使得配电载波在馈线的某些部分存在盲点，其优点是技术相对简单。配电载波有两种变形即脉动控制技术和工频控制技术，它们都是利用电力线路作为信

5、号的传输途径，在国外这两种技术都有很好的应用实例。此外，扩频载波机也在电力系统开始应用，它根据山农信息理论，用加大带宽来换取传输的可靠性，将话音带宽扩展到整个输电线路频谱，提高了传输率。（3）光纤通信。光纤通信与其他通信比较有以下优点：光纤传输频带宽、通信容量大，传输损耗小，光电隔离，不受电磁干扰，组网方便、灵活。在配电自动化中，可以利用已建成的变电站到主控中心的光纤电话网络进行数据传输，此时，光纤通过MODEM将数字脉冲转换成话音频带占用一路或几路话音通道进行传输。也可以架设专门的光纤网络进行数据传输，比如，可以光纤以太网或光纤自愈环网来进行传输，这在许多地区都有成功的经验。（

6、4）现场总线和RS-485。现场总线（FIELDBUS）是近二十年发展起来的新技术，它是连接智能化的现场设备和自动化系统的双向传输、多分支结构的通信网络，它适合于FTU和附近区域工作站的通信，以及变电站内部各个智能模块之间的内部通信，现场总线可分为CANBUS(ControllerAreaNetwork)、LONWORKS(LocalOperatingNetworks)和PROFIBUS(processFieldBus)等，对于一些实时性要求不高的场合，可以利用RS-485代替现场总线进行数据信号的传输。　　（5）微波通道。电力系统微波在电力通信中发挥着重要的作用，对于调度自动化

7、和变电站综合自动化数据的传输有重要意义，微波频率为1GHz以上，属视距传输，传输容量大，稳定性能好，同时由于微波通信在电力系统运行多年，运行维护人员积累了丰富的经验。但是，微波为点对点传输，而配电系统点多面广，显然不适合应用。但值得一提的是一点多址小微波系统，它应用多址技术和统计复用技术，信道利用率高，稳定性好，适合于多点传输，其缺点是路由选择比较困难。（6）无线电通信。传统的无线通信方式有：AM、FM、PM、无线寻呼等也可以应用到配电系统自动化的数据传输，但它们只能进行单向发送