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配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)分析論文
摘要：文章以配電自動(dòng)化系統(tǒng)中的通信系統(tǒng)分析為題展開論述。首先，闡述了配電自動(dòng)化對(duì)通信系統(tǒng)的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)時(shí)性等要求。然后，對(duì)比了幾種常見的配電自動(dòng)化通信方式。最后，基于以上討論，提出選擇通信方式的幾點(diǎn)建設(shè)性意見。希望作為研究配電自動(dòng)化系統(tǒng)的參考資料。
關(guān)鍵詞：配電；自動(dòng)化；系統(tǒng)；通信；分析；研究
配電自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，利用控制中心傳送命令，并將其傳送到遠(yuǎn)方終端。同時(shí)，將遠(yuǎn)方設(shè)備傳來的數(shù)據(jù)反饋到控制中心當(dāng)中。區(qū)別于輸電網(wǎng)自動(dòng)化，配電網(wǎng)可以與點(diǎn)多、面廣的遠(yuǎn)方終端進(jìn)行信息交換。所以，為了滿足系統(tǒng)的要求，必須降低系統(tǒng)工程造價(jià)。當(dāng)前，這一問題引起了設(shè)計(jì)人員的廣泛關(guān)注。
1配電自動(dòng)化對(duì)通信系統(tǒng)的要求
配電自動(dòng)化系統(tǒng)具有規(guī)模大、終端數(shù)量多的特點(diǎn)�；诖耍瑢�(duì)通信網(wǎng)的安全性、可靠性要求很高。通常情況下，配電網(wǎng)的規(guī)模與實(shí)際水平不同，也會(huì)使配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)在通信系統(tǒng)中存在不同的要求。首先，提高通信系統(tǒng)的可靠性。配電網(wǎng)自動(dòng)化通信系統(tǒng)一般被安裝在戶外，導(dǎo)致配電網(wǎng)采集的收據(jù)容易受到天氣、環(huán)境的影響。同時(shí)，由于設(shè)備、人為因素等原因，系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)發(fā)生故障或者停電的狀況。針對(duì)以上現(xiàn)象，要求通信系統(tǒng)具有良好的安全性。其次，配電網(wǎng)自動(dòng)化必須操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、規(guī)模大。針對(duì)以上特點(diǎn)，如果采用單一的信息系統(tǒng)，顯然不能滿足所有功能的發(fā)揮。因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，應(yīng)該盡可能簡(jiǎn)化通信系統(tǒng)的使用與維護(hù)。實(shí)踐證明，選擇標(biāo)準(zhǔn)化的通信協(xié)議后，有效的提高了系統(tǒng)的兼容性。最后，通信系統(tǒng)還要求有一定的實(shí)時(shí)性。通信系統(tǒng)應(yīng)該對(duì)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，然后按照要求發(fā)送統(tǒng)計(jì)報(bào)表。同時(shí)，為了避免系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)營(yíng)方面的故障，需要及時(shí)對(duì)故障方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，只有這樣才能提高對(duì)配電網(wǎng)的監(jiān)控力度，從而提高供電的質(zhì)量。
2配電自動(dòng)化中通信方式的比較
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，通信技術(shù)的方式越來越多。下面根據(jù)自動(dòng)化系統(tǒng)的具體情況，分析每一種通信方面的應(yīng)用特點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行比較。第一種方式為光纖通信。光纖通訊具有通信容量大、傳輸頻帶寬的特點(diǎn)。其次，在傳輸?shù)倪^程中，消耗的能量比較少，比較適用于遠(yuǎn)距離傳輸。再次，該通信設(shè)備的體積比較小，具有防腐蝕的性能。因此，光纖通信不僅可以架設(shè)在空中，而且可以埋下地下。最后，光纖通信材料具有良好的密封性，很少受到外界的干擾，所以傳輸?shù)乃俣确浅？�。光纖通信的缺點(diǎn)是：首先，與金屬線相比，強(qiáng)度比較低。其次，在連接的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)問題。最后，彎曲的半徑不能太小。第二種方式為載波通信。載波通信在運(yùn)行的過程中，通過電力線來完成數(shù)據(jù)的傳輸。這種方式不需要再架設(shè)專用線路，就可以滿足雙向通信的要求。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前載波通信的傳輸速度已經(jīng)達(dá)到了150-300Bit/s。另外，運(yùn)用載波通信在遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)與抄表時(shí)，也具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。但是，由于載波設(shè)備被安裝在戶外，容易受到外力的干擾，所以采用單一的通信方式往往會(huì)影響到系統(tǒng)整體功能的發(fā)揮。第三種方式為現(xiàn)場(chǎng)總線。該通信系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中，對(duì)外界的干擾比較小，因此運(yùn)行得非常穩(wěn)定、安全。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)總線通信方式出現(xiàn)故障后，維護(hù)的費(fèi)用比較低。第四種方式為無線電通道。無線電通道的無線電波頻率特別高，可以達(dá)到400MHz。數(shù)傳電臺(tái)設(shè)備輕便、簡(jiǎn)單，容易操作，具有很大優(yōu)勢(shì)。但是，當(dāng)短波進(jìn)入高空后，在電離層反射的情況下，如果遇到障礙物就會(huì)消耗很大的能量，所以不適用于直線傳播�？梢哉f，無線電通道在運(yùn)行的過程中，經(jīng)常受到地理?xiàng)l件的限制。通常情況下，該通信方式用于平原地區(qū)。在山區(qū)地形中，則需要采用差轉(zhuǎn)的方式。第五種為無線擴(kuò)頻通信。與常規(guī)的無線電通信相比，擴(kuò)頻技術(shù)工作效率更高。通常情況下，首先將信號(hào)擴(kuò)展到寬頻帶中。然后，對(duì)信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制，再將其上傳到空間載頻中。其次，利用接收端口，發(fā)送相同的PN碼。當(dāng)這些PN碼被調(diào)解后，最終又還原為原來的窄帶信號(hào)。剩余的碼因?yàn)榕cPN碼沒有關(guān)聯(lián)，繼續(xù)發(fā)揮維持寬帶的作用。另外，窄帶寬頻調(diào)解后，將大部分的信號(hào)過濾了出去。與此同時(shí)，其他噪音信號(hào)被過濾了出去。這樣，大大減少了信號(hào)的噪音比，從而降低了誤碼率。該通信方式的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)為：第一，具有良好的抗干擾、抗噪音功能。第二，保密性比較好，可以對(duì)其他信號(hào)進(jìn)行攔截。同時(shí)，采用擴(kuò)頻調(diào)制，降低了信號(hào)發(fā)送錯(cuò)誤的幾率。第三，一次性投資，收費(fèi)比較合理。
3投運(yùn)工程實(shí)例分析
以某電廠為例。該項(xiàng)目采用光纖通信與有線通信相結(jié)合的方式。其中，第一層為主環(huán)路，采用高可靠性的光纖自愈環(huán)方式。在第一層，主要配置了分段開關(guān)、線路出口斷路器、開關(guān)閉鎖、柱上聯(lián)絡(luò)開關(guān)等，這些設(shè)備在系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的功能，提高了系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性。第二層主要包括變臺(tái)監(jiān)測(cè)儀、小區(qū)抄表等設(shè)備。與開關(guān)狀態(tài)、數(shù)據(jù)相比，該層屬于非重要層面。因此，對(duì)數(shù)據(jù)的可靠性、實(shí)時(shí)性要求不高。第二層采用單纖非自愈環(huán)、有線電纜方式，不僅在很大程度上降低了系統(tǒng)成本，而且不會(huì)影響到系統(tǒng)的安全運(yùn)行。所以，具有很大優(yōu)勢(shì)。可以看出，該項(xiàng)目采用光纖通信與有線通信相結(jié)合的方式，是比較科學(xué)、合理的。相比其他通信方式來講，光纖通信具有很大的優(yōu)勢(shì)。首先，可以優(yōu)化無功潮流減少線損，防止因過負(fù)荷產(chǎn)生的供電質(zhì)量下降。其次可以減少供電和維修工作中所需的人工參與。光纖通信技術(shù)是日常配電網(wǎng)絡(luò)的重要應(yīng)用模式，該模式進(jìn)行了光波為信息載體模式的應(yīng)用，通過對(duì)光導(dǎo)纖維的應(yīng)用，滿足了當(dāng)前配電網(wǎng)絡(luò)通信的需要。其具備比較成熟的通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了縣級(jí)企業(yè)的電力系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。這種光纖模型相對(duì)于其他的通信技術(shù)具備良好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，首先其具備較寬的傳輸頻帶，具備比較大的通信容量。
4配電系統(tǒng)自動(dòng)化Mobitex無線通訊系統(tǒng)維護(hù)
在配電自動(dòng)化系統(tǒng)中，其核心為中心站。該站的主要功能為：對(duì)變電站上的配電信息進(jìn)行上傳、管理。同時(shí)，對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控，協(xié)調(diào)變電站之間的關(guān)系，處理配電網(wǎng)中的故障，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的有效管理。在此基礎(chǔ)上，使配電網(wǎng)系統(tǒng)達(dá)到最佳的運(yùn)行效果。另外，中心站在運(yùn)行的過程中，要求與SCADA、MIS系統(tǒng)交換信息，達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的，以此來對(duì)配電信息進(jìn)行管理與維護(hù)。
5結(jié)束語
當(dāng)前，由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)電力方面的需求逐漸增加。為了滿足電力供應(yīng)的需求，必須保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行。因此，必須采用完整、高效的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)。同時(shí)，因?yàn)榕潆娋W(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，采用單一的通信系統(tǒng)往往會(huì)影響整個(gè)功能的發(fā)揮。所以，必須根據(jù)電力工程的實(shí)際情況，選擇合理的通信方式。文章結(jié)合相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)比了幾種常用通信方式的特點(diǎn)，并闡述了具體的選擇建議，希望可以起到參考的作用。
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