配电自动化系统中通信网络的规划与组建研究

张晓峰



配电自动化系统中通信网络的规划与组建研究

张晓峰

内蒙古电力（集团）有限责任公司阿拉善电业局，内蒙古 阿拉善 750306

人口的增长和经济的发展带来了电能需求的快速增长，尤其是现代工业生产与科技的飞速发展，使我国电力系统面临严峻挑战。基于提升国家电力系统的目的，研究自动化配电下的通信网络，促进配电自动化进程，完善电力系统，提高生活、生产质量。从理论方面阐发规划和组建的具体要求，以期能为实践做出指导。

配电系统；自动化；通信网络；信息化；现代化

从目前我国发展来看，经济、科技、工业生产、生活各个方面，均要求更加完善、高端的配电系统，配电系统的自动化不仅是顺应时代呼声的潮流，它的实现也已初具条件，并非空中楼阁。科技的进步、信息系统的发展等均为其提供了技术支持。本文针对其实现的具体要求，提出具有可行性的建议，并构建出其基本框架，以促进自动化配电的进程。

1 配电自动化的内容及具体要求

（1）何为配电自动化？配电自动化的具体要求是什么？只有这两个问题理清后我们才能对自动化下的通信网络框架有一个了解。配电自动化即利用计算机技术，对配电流程进行数字化设计，使其能够在计算机系统支配下，自动化地进行各个流程。具体来说，包括数据的自动采集和监控、故障的自动排查和隔离、自动恢复供电、负荷电压的管理控制、地理信息系统的植入、配电应用和供电需求信息的植入与控制。简而言之，就是利用电子信息、网络通信技术，将配电系统的配电、用户、地理数据进行集成，完成自动化配电，既可保证配电系统的正常运行，又可在过程中进行实时监控、保护、修复。如此一来，配电与用电形成一个体系，不仅更加现代化，而且安全性更强，故障下的修复体系亦更加灵活。配电自动化还提高了供电的稳定性和所供电力的质量，不仅如此，对电力系统的管理、配电的效率、供电的利用率、已经整个电网系统覆盖区的效益有着独一无二的作用，对居民生活和工业生产的质量与效益是一次巨大提升。（2）通信网络在配电自动化中起着至关重要的作用。可以说是其基础和中心要素，因此，要实现配电的自动化，就必须首先处理好通信网络的应用。目前而言，通信网络已经对电力系统的发、输、配、用、调、变等方面有着不同程度的应用，但当配电自动化达到一定规模后，如何使现有通信网络更好的适应及服务，则是本文所要探讨的问题。尤其针对我国用电人群庞大、用电地区覆盖范围广、用电区域涉及方面广的特殊情况，良好的通信网络规划与组建显得更为必要，但信息终端、信息节点也更庞大复杂。同时，为应对各种情况下的配电要求，必须要设计多种通信方式，那么通信网络必然更加复杂，各种脉络交织，极易冲突。于是便需要各种通信方式均须遵守的共同通信规则，对数据传输的顺序、格式、频率等进行管理和控制，并对差错和路线等进行规定，对各种不同的通信方式制定一个具有灵活性、权威性的规范和标准，来避免实践中可能发生的冲突。这一系列规则可有效保证配电主站和终端的联系通畅，我国主站和终端联系的通道一般为链、环、星三种形态。我国通信方式主要分为有线和无线两种，具体包括光纤通信、无线公网、电力线载波 通信等。（3）利用计算机技术和数字化、电子化的配电自动化。其能有效提高配电效率和用电质量，在自动化正当潮流的今天，电力系统引进计算机是必然之势，亦是明智之举。配电环节的自动化将为整个电力系统的升级带来驱动式的助力，若要实现自动化配电，则必然需要更高端、更高效的通信网络，如何组建配电系统的通信网络，实现主机和终端之间的快速信息传递，需要对通信网络进行系统化、精准化的设计与规划。而这，也正是本文行文之目的所在。

2 规划和组建配电自动化下的通信网络

对于通信网络在配电自动化中所起作用前文已经阐述过，那么，通信网络需要具备哪些不可或缺的要素才能适应配电自动化体系呢？（1）通信对环境的适应力必须要达到极高标准，例如雷电、强电磁干扰和大电流冲击下依旧能正常运行，这无疑是一大挑战，并且，由于电力分布的特点，广、散、偏，通信网络也必须要适应广散偏的环境，深山密林等地，通信也必须畅通，而且能够应对特殊环境下的潮湿、暴晒等对通信设备和质量破坏性巨大的恶劣条件[1]。如此大规模通信网络的建立，对通信技术和通信规划是一个巨大挑战，同时也是其进步的巨大契机。在通信方面，要求做到双向、实时互通，能够对配电系统故障进行排查，并能够及时上报故障详细情况，而且能够在故障未修复前启动安全方案，根据情况选择故障点隔离安全运行或者暂时中断线路。（2）对于通信速率考量，除了符合现实直观需要外，应对未来可能出现变故或者扩展做出合理推测并适当应对，对通道进行合理的扩宽或者增加，此举也是为特殊情况下做安全预防，不仅更安全，也使整个通信更加稳定和稳固。另外，在通信线路的安排上，应做到安全、经济，尽量减少不必要花费，如运行安装等，这就需要对通信点有一个合理安排，既经济又方便，而且应该便于修理和维护，这样更能保证系统的安全稳定[2]。对于通信网络的整体设计，应该采用电力系统的分层体系、逐级管理，由信息终端对分散的情况进行收集，并逐级上传，直至传入主站，信息的收集和分析，为管理人员做出及时、正确的决策提供了有力的基础和保证，并且能够对整个通信网络和配电系统进行实时监控。（3）通信通道可以分为主干道和子干道，主干道主要作用于配电主站、子站之间信息传递，数据数量及传输频率较大，子干道主要应用在各个配电子站的数据传递，数据传输量相对较小，因此，整个通信网络不能使用单一的通信方式，必须是综合多种方式的复合通信手段，光纤、无线和电线载波必须都投入使用，最大限度发挥各自优点[3]。对于通信接口，亦不能拘于一种，主机与终端，还有各子站的接入口，都应根据通信方式的选择而灵活决策，不能一概而论，应根据国家标准和行业规范进行科学分析后采取最佳方案。上述规划是针对自动化的配电系统进行较全面的分析，旨在建立与自动化相配套的通信网络，同时促进自动化配电的进程，通过对我国经济、环境、科技等现状的分析来确定通信网络的具体要求，力求坐到经济性与安全性、稳定性和灵活性并重，组建出一套有实用性及影响力的通信网络，应用于自动化电力系统中，为我国电力系统升级提供绵薄之力。

3 结束语

本文以配电自动化为目的，从理论及实践方面深度探讨了通信对其的意义及具体要求和配电网络所具特点，从宏观上构建了通信网络的框架和类型[4]。通过对通信的提高与升级，在我国配电自动化已具雏形的背景下，完成对配电系统的里程碑式升级，使其向着自动化、信息化的现代系统发展，更具稳定安全性，以促进经济、科技、工业的腾飞。

[1]麦海波，李克文，俞小勇.配电自动化无线公网通信网络协议的分析与选择[J].广西电力，2014（6）：15-16.

[2]姚日秋.配电自动化系统中通信系统的分析实践[J].机电信息，2013（36）：22-23.

[3]高峰.县级配电自动化系统中的配电网络规划原则[J].黑龙江科技信息，2013（25）：07.

[4]徐瑞丽，尹飞凰，孙银生.光通信网络在电力配电自动化系统中的设计思路构架[J].激光杂志，2015（02）：93-95.

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1009-6434（2016）05-0045-01