配電自動化系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與組建

于 振

（中油國際管道有限公司，北京 100029）

0 引言

從用戶的角度來說，配電自動化系統(tǒng)的作用是較大的，通過其能夠保證電能分配更為合理。若想保證供電質(zhì)量達到要求，用戶能夠獲得更佳的用電服務(wù)，必須要保證配電網(wǎng)保持正常運行狀態(tài)，這也是電力企業(yè)獲取更大經(jīng)濟利益的基礎(chǔ)所在。在城市配電網(wǎng)中，配電自動化系統(tǒng)已經(jīng)得到普遍運用，然而從全國的整體情況來看，其建設(shè)速度顯得較為緩慢，因而要尋找到可行措施來解決這個問題。基于此，加強通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與組建研究，有著必要性。

1 配電自動化系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)的地位

所謂配電自動化，簡單來說就是要價格電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等予以充分利用，使得配電系統(tǒng)的監(jiān)測、控制更具實效性。其構(gòu)成部分包括以下4個，一是配電主站，二是配電子站，三是配電終端，四是通信通道。從配電系統(tǒng)的整體情況來看，通信網(wǎng)絡(luò)是最為關(guān)鍵的，信息的上下行傳送由其完成，這樣就可保證配電網(wǎng)監(jiān)控的效果更為理想。在配電自動化系統(tǒng)處于運行狀態(tài)時，通信網(wǎng)絡(luò)是不可忽視的，其對系統(tǒng)運行的正常性能夠起到?jīng)Q定作用[1]。

2 配電自動化系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計技術(shù)現(xiàn)狀

我們國家從2012年開始對“三集五大”予以實施，國網(wǎng)公司針對此項工作提出了具體的要求，在此背景下，信息化建設(shè)工作更為深入，規(guī)劃設(shè)計平臺真正實現(xiàn)了一體化。電網(wǎng)建設(shè)工作切實加強后，電網(wǎng)規(guī)劃、工程設(shè)計的信息化程度切實提高，可以在短時間內(nèi)完成設(shè)計工作，規(guī)劃水平也能夠有明顯提高。到2017年，為了使得電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計平臺具有的信息化程度大幅提高，實用性能夠得到保證，電網(wǎng)公司開始對第五期深化建設(shè)予以實施，這就使得數(shù)據(jù)維護展示具有良好的適應(yīng)性，輸電網(wǎng)的分析功能切實增強，配電網(wǎng)的應(yīng)用功能也得到了拓展，輸電網(wǎng)規(guī)劃也能夠更為全面，相關(guān)的環(huán)節(jié)能夠緊密銜接起來，進而使得電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的實用性大幅提高[2]。

3 配電自動化系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與組建的相關(guān)原則

在進行配電自動化系統(tǒng)中的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與組建中，具體原則如下：

（1）通過其他網(wǎng)絡(luò)與電力通信網(wǎng)的組合與重新規(guī)劃，有效提升配電自動化系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性及傳播時效性，并利用光纖專網(wǎng)來進行通信網(wǎng)絡(luò)的組建。

（2）通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計模式以及通信的具體方式都會直接影響到后期的網(wǎng)絡(luò)通信效率和通信安全，因此需要根據(jù)配電自動化系統(tǒng)自身的特點來設(shè)計通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，進行分層組網(wǎng)并規(guī)劃好通信的方式[3]。

（3）根據(jù)電力設(shè)備的具體運行情況制定電力數(shù)據(jù)的傳輸方式，同時在確保滿足各類系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上優(yōu)化通信方式，從而降低通信成本和提高電力部門的整體運行收益和效率。

4 配電自動化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與組建注意事項

配電自動化系統(tǒng)的運行關(guān)系到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，在當前配電自動化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)組建過程中，要充分考慮各方面的影響因素，從而更好的提升系統(tǒng)質(zhì)量，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。具體的如下：

4.1 明確通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的要求

在具體的通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與組建過程中，既要考慮系統(tǒng)的需求，又要考慮通信的安全和性價比，所以需要注意做好以下幾點內(nèi)容：首先，要確保做好配電自動化通信系統(tǒng)的設(shè)備性能設(shè)計工作，確保設(shè)備可以有效防護紫外線及抵御其他惡劣條件；其次，設(shè)計好通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬，確保系統(tǒng)運行的所有數(shù)據(jù)都能夠?qū)崟r的傳遞給控制系統(tǒng)，保證系統(tǒng)能夠在短時間內(nèi)動態(tài)更新各類數(shù)據(jù)；第三，要確保通信系統(tǒng)各個部分都相互獨立且有備份傳輸網(wǎng)絡(luò)，確保出線突然斷電或者故障時可以及時恢復(fù)通信能力，保障通信的穩(wěn)定性；最后，要考慮到后期系統(tǒng)擴大規(guī)模的時候可以有效的新增通信網(wǎng)絡(luò)，以滿足通信系統(tǒng)擴展的需求，這些都要在系統(tǒng)設(shè)計初期就充分考慮。

4.2 采取分層設(shè)計方法

分層設(shè)計方法應(yīng)用于配電自動化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中，可以有效的提高系統(tǒng)通信的安全性和穩(wěn)定性，并且逐級的進行信息的傳遞可以確保整個系統(tǒng)不會因某個分支的網(wǎng)絡(luò)傳輸渠道出現(xiàn)故障而影響到整個網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。當前各個電力系統(tǒng)的終端信息采集后經(jīng)由各分支線路傳遞到中央控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)將數(shù)據(jù)匯集并進行分析，分析的結(jié)果給管理人員提供決策依據(jù)，同時也為下一步的系統(tǒng)自動調(diào)整提供支持。骨干層負責(zé)連接配電子站與主站，考慮到數(shù)據(jù)傳輸量較大，對數(shù)據(jù)傳輸速率，有著較高的要求，多采取光纖通信方式，以滿足骨干層運行的要求，即信息量與速率，實現(xiàn)長距離傳輸，具有較強的抗干擾能力。

5 配電自動化系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與組建

5.1 通信方式

配網(wǎng)自動化是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電線在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進行信息集成，構(gòu)成完整的自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運行及事故情況下的監(jiān)測、保護、控制、用電和配電管理的現(xiàn)代化。配電自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線，其主要采取的是數(shù)字化與開放式通信方式，能夠雙向串行，呈現(xiàn)多分支結(jié)構(gòu)，適用于配電自動化系統(tǒng)，能夠達到智能化現(xiàn)場設(shè)備通信的要求[4]。此通信方式具有通信速率快和穩(wěn)定性高等特點，與光纖通信方式相比，現(xiàn)場總線方式，在運維成本方面，有著較強的優(yōu)勢，適用于工作站通信與饋線終端設(shè)備等。總線網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⒕€路上全部的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點給連接上，有利于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的增加或者刪減，實現(xiàn)點對點數(shù)據(jù)傳送。

5.2 主站與子站之間的通信

從當下的現(xiàn)狀來看，主站、子站主要是通過下面三種方式實現(xiàn)通信目的，一是光纖收發(fā)器通信，此種通信方式的優(yōu)勢是速度非常快，而且不需要對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換、壓縮，如此就可使得中間配電能夠切實減少。二是SDH2m+路由器通信，通過此種方式可以使得全部的子站均可實現(xiàn)相互連接，如此就可保證子站訪問的實際速度大幅提升，然而在對實現(xiàn)子站通信的過程中，光芯是不可缺少的，這就導(dǎo)致投入的成本大幅增加。三是SDH64k通信，其是將TCP/IP為基礎(chǔ)，將IEC104通信規(guī)約予以充分利用[5]。

5.3 公網(wǎng)無線通信技術(shù)的組網(wǎng)設(shè)計

有些終端設(shè)備是較為特殊的，當其處于工作狀態(tài)時并不會產(chǎn)生大量的電力數(shù)據(jù)，實施性需求也是相對較低的，對無線通信公共網(wǎng)技術(shù)予以應(yīng)用就能夠使得自動化業(yè)務(wù)順利實現(xiàn)。將公用無線通信技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來，在進行后期維護、調(diào)試時不需要投入大量的人員，勞動強度也能夠明顯減輕，進行組網(wǎng)改造的過程中不需要投入大量的資金，帶來的經(jīng)濟效益是較高的。專項應(yīng)有模式具有較高的經(jīng)濟性、安全性，因而其應(yīng)用是較為常見的。這里需要指出的是，通過公用無線通信技術(shù)來對通信網(wǎng)絡(luò)進行組建的過程中必須要將《代理系統(tǒng)安全防護規(guī)定》予以有效落實，運營商若想使得配電終端產(chǎn)生的相關(guān)電力數(shù)據(jù)能夠切實匯總起來，必須要能夠順利通過防火墻、路由器，如此方可進入主站中，進而完成數(shù)據(jù)收集工作。

5.4 光纖通信技術(shù)的組網(wǎng)設(shè)計

光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢是較強的，能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離傳輸，而且在穩(wěn)定性、保密性方面是能夠滿足要求，因而在展開配電自動化系統(tǒng)建設(shè)時，其應(yīng)用是較為常見的。從光纖通信技術(shù)組網(wǎng)設(shè)計來看，現(xiàn)行的方法包括兩類，其一是以太光源網(wǎng)絡(luò)，其二是以太交換機。對通信網(wǎng)絡(luò)接入層予以組建的過程中，必須要對業(yè)務(wù)需求有切實的了解，同時要對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的實際情況有清晰的認知，在此基礎(chǔ)上對組建方式予以明確。從當下配網(wǎng)自動化建設(shè)的現(xiàn)狀來看，以太交換機、以太光源網(wǎng)絡(luò)這兩種方式的應(yīng)用是常見的，如果業(yè)務(wù)需求較為特殊的話，可對兩種方式切實結(jié)合起來，組建起系統(tǒng)性較高的組網(wǎng)[6]。

6 結(jié)束語

總之，配電自動化系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)可以對區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的問題及時得到反饋，這樣就可以對電力系統(tǒng)進行及時的搶修，有效的提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。我國的配電自動系統(tǒng)的建設(shè)沒有距離的配備標準，這就為前期的電網(wǎng)建設(shè)增加的靈活性，但也為后期的維護加大了困難，在建設(shè)中可以多用分層的方式進行設(shè)計，這樣可以方便后期電網(wǎng)的擴容，做到根據(jù)用戶需求及時調(diào)整負荷量。