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光纤通信技术在配网自动化中的应用

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vguangxian 发表于 2024-1-27 10:36:34 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
光纤通信技术在配网自动化中的应用

发布时间:2022-12-29T05:33:59.515Z  来源:《科学与技术》2022年9月17期作者:刘文[导读] 随着电力工程的不断改革和进步,在电力系统中配电网主要的组成部分。配电网系统是整个电力系统中非常关键的部分。配电网系统的自动化在实现过程中主要采用电子技术、通信技术、计算机技术等各种先进技术,及时监测和管理情况,进行保护功能和检查。刘文

国网监利市供电公司湖北监利  433300摘要:随着电力工程的不断改革和进步,在电力系统中配电网主要的组成部分。配电网系统是整个电力系统中非常关键的部分。配电网系统的自动化在实现过程中主要采用电子技术、通信技术、计算机技术等各种先进技

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术,及时监测和管理情况,进行保护功能和检

查。我国当前配电自动化系统的发展取得了一些成果,但也存在一些问题。因此,研究配电自动化系统的通信方式具有重要的现实意义。关键词:光纤通信技术;配网自动化;应用引言

我国一直以来发展电力都秉承着“重发电、轻供电”的理念,因此,供电系统中配电网的建设一直处于缓慢发展的阶段。随着社会市场经济的发展,广大电力用户对于供电的安全性、可靠性、电能质量的要求也不断提高,特别是高精密的企业,如炼钢、芯片制造、木材加工、医疗器械等对电能质量的要求也是十分苛刻,种种需求使得复杂的配电网建设面临着巨大考验;而配网自动化的全

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面规划和建设可以提高供电电能的质量和可靠性,有效的对用电负荷进行控制,提升配电管理效率和提高人民满意度,配电系统的运行及管理因此上升到一个新的水平。

1光纤通信网络功能与特点

光纤通信网络和其他通信方式相比,有着明显的独特性,具体功能和特点如下:网络数据通信效率相对较高,具有抗干扰能力强以及可靠性高等特点,误码率低,不会受到其他强电磁场、电磁波的干扰。具备良好的治愈功能,由于是环形结构,光纤通信网络中的连接测点相对较多,为保证通信可靠性,光纤通信采用双环通信网络,将双方作为备用方案,确保在一方出现问题时,也不会对通信网络正常运行产生不良影响。可以自主选择路由,自动进行愈合处理,保证主站到

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子站之间通信畅通,达到良好通信效果。拓展方便而且配置灵活,只须在光纤通信环网中打开环路,直接添加链接,便可以增加新的节点,满足配电网自动化系统的通信拓展要求。光端设备通信接口方式较为完善,拥有相应标准,用户可使用接口转换器,自动转换成相应所需要的通信接口。光端设备体积较小,重量轻,整体结构采用模块化安装方式,安装调试便捷。应用过程中整体设备消耗较低,光端设备工作电源为+12V,静态工作电流为30mA,属于低功耗设备,能够减少配电网整体电源电能消耗问题。光缆防护等级相对较高,通过束管式光缆进行光信号的传输,不会受到磁场以及强电场等因素的干扰。光缆敷设较为便捷,在动力电缆同沟以及地下均可敷设,也可在架空高压线同杆或者地面敷设,整体应用较为理想,能够保

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证光纤通信网络的运行质量。2配网通信的特点及现状目前基于电网的发展现状,骨干电网的电力专网已基本建成,但是10kV及以下配网自动化系统仍然相对比较薄弱,大部分地区主要依靠租用公网的移动、联通、电信等运营商资源来实现配网业务传输与监测。配网自动化可以实现保障电网稳定运行的多种不同功能,它的作用主要是将配电网实时与离线信息、电力结构参数信息、用户信息和地理信息进行安全集成,构成完整的自动化及管理系统,实现配电网正常运行及故障情况下的实时监测、保护、控制和配电管理。其中,高压线路开关的远方监视控制、事故隔离分段、开关状态监视、线路切换操作等配电网数据信息对于配网运行也非常重要,监控员需对这些数据及时的做出判断和处理。用户信息包含度表的量测、电度表切

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换遥控、分时计费管理、负载远方控制等。大体上分为两类:围绕配电网设备的监控信息和围绕用户的监控信息。因此实时采集电力线路各方面信息显得至关重要。3电力通信新技术配网自动化系统对数据传输的特殊要求,促使电力通信新技术的应用成为必然。在当前配电网中,ASON、EPON、软交换技术、统一通信以及数字化变电站等先进通信技术已得到较广泛应用,且性能在不断提升,成为智能电网建设的重要技术保障。

2.1光通信网络

光通信网络的应用是配网自动化系统升级的重要方面,采用光网络替代传统的电路网络,可以取得更大的通信容量和更快的传输速度,减少电网内光转设备的数量。光网络的应用是传统电网络通信领域的一次革命,

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但其应用尚不够成熟,有望在配网自动化系统的应用需求推动下取得突破。

2.2无线接入技术

无线接入技术使网内设备的互联更加方便。当前,电力通信接入网主要通过三种方式实现,即4G移动通信网络、PLC电力电缆网络和专用局域网。其中,采用4G移动通信网络传输大量的数据虽可以满足速度上的要求,但成本往往达不到要求;采用电力电缆组建通信网则需要大量的前期实施工作,人力成本不能满足要求。未来的电力通信技术将广泛采用EPON接入技术。

2.3电力统一通信

电力统一通信技术在近年来取得了较快的发展,它可以将各类不同的业务集成在统一的

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网络平台内,并允许用户随时随地接入。电力统一通信技术较传统的IP通信更加先进,在精减系统结构的同时,进一步提高了网络设备的集成度,为用户提供丰富的接入模

4通信技术在配网自动化系统中的应用

4.1主站与变电站的通信

配电网的功能决定了其颁布范围十分广泛,在通信有很大的困难,尤其是主站与各变电站之间,几公里甚至几十公里的距离使光纤的布设成为实施的难点。而实际上,城市在建设过程中往往已经布置了大量的光纤,并且具有充分的带宽余量,这将成为主站与变电站之间超长距离通信的物理媒介。一般来说,只要城市SDH骨干传输网的性能指标符合配电网的实际需求,就可以直接采用城市

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现有光纤作为骨干网。但城市的发展速度是惊人的,在未来一段时期内,当前的光纤资源可能会用尽,因此有必要重新增加一个骨干传输网。对于配电网的骨干传输网而言,光线路终端与路由器是由网串口连接的,这意味着其传输距离不能太远,实际上这也是符合绝大部分现场情况的。但路由器与核心交换机之间不是网线,而是光纤,由于光纤的传输损耗很低,因此其传输距离是足够长的。光纤的应用使得主站通信的长距离通信问题得到了很好的解决,也是EPON技术可以广泛应用于配电网自动化系统的基础。

4.2变电站与配电终端的通信

从通信系统体系结构来看,变电站与配电终端的通信实际上是指接入层的设计问题。一般来说,变电站与配电终端之间的距离通常

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不会太远,部分应用场合可以采用以太网线进行通信。但在条件允许的提前下,接入层应采用光纤专网接入方案,以EPON为技术基础,通过一对多的优势简化网络布局。应用时可以根据配电网所在地的实际情况,综合考虑成本、性能、带宽等因素,选择最合适本地区的通信方式。

结语

配网自动化的实施对我国电网技术的发展有着重要意义,在未来几十年内,我国将全面普及配网自动化系统,电网供电可靠性也会大大提高。随着电路理论、控制理论与网络通信等基础学科的发展以及相应实践的加深,配网自动化系统本身也将会有很大的进步,系统性能不断提升,系统结构更加简洁。国家近年出台相应的政策,分阶段实施

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智能电网的建设工作,同时提出坚强电网的新愿景。不难预测,新通信技术的应用将为我国配网自动化系统、智能电网以及坚强电网的建设带来更广阔的发展前景。参考文献

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[2]陆晓红.配网自动化系统通信技术的现状及发展趋势[J].农村电气化,202(7):23-23.

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[4]张明昭,郭年.智能电网下配网通信系统建设[J].湖北电力,2019(10):62-65.

[5]谷坊祝,陈宝仁.关于配网通信中无线通信





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