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浅谈配电自动化的通信方式

2007/12/4 17:11:00      本站编辑  关键字:  浏览量:

90年代末,国内开始逐步建设配电自动化系统,通信通道作为自动化信息传输的主动脉,实现方式多种多样,笔者探讨了各种方式的优缺点,并根据现场具体情况,推荐几种方案供读者参考。

     摘要:90年代末,国内开始逐步建设配电自动化系统,通信通道作为自动化信息传输的主动脉,实现方式多种多样,笔者探讨了各种方式的优缺点,并根据现场具体情况,推荐几种方案供读者参考。

    关键词:配电自动化 通信方式

    一、引言

    配电自动化系统需要借助于有效的通讯通道,将控制中心的控制命令准确地传送到为数众多的远方终端,并且将反映远方设备运行情况的数据信息收集到控制中心,从而实现对配电设备运行参数的实施监视与控制。和输电网自动化不同,配电自动化要和点多面广的远方终端信息交换,因此如何降低通信系统的造价,而且还能满足配电自动化系统的要求,成为规划设计人员面临的重要课题。本人结合本地区配电自动化试点的建设和使用经验,浅谈配电自动化的通信方式。

    二、配电自动化的通信方式

    随着通信技术的发展,目前可选用的通信手段很多,根据实施的配电自动化系统的具体情况,选用恰当的通信方式,首先必须对各种通信技术的长处和不足有一个较全面的了解。

    1 、电力线载波

    电力线载波通信有如下优点:
    (1)、安全为电业部门所控制,因而便于管理;
    (2)、连接沟通电力公司所关心的任何测控点。这种通信方式可以沿着电力线路传输到电力系统的各个环节,而不必考虑另外架设专用线路,并且PLC不必经过无线电管理委员会(FCC)的许可。

    但也存在如下缺点:
    (1)、数据传输速率较低;
    (2)、容易受到干扰、非线形失真和信道间交叉调制的影响;
    (3)、配电线载波通信系统采用的电容器和电感器的体积较大、价格也较高。

    2 、光纤通信

    光纤通信是以光波作为信息载体,以光导纤维作为传输介质的先进的通信手段。与其他通信方式比较,光纤通信有以下的优点:
    (1)传输频带宽,通信容量大;
    (2)传输衰耗小,适合于长距离传输;
    (3)体积小、重量轻,可饶性、抗酸碱、抗腐蚀强,敷设方便,可埋地或架空架设;
    (4)输入与输出间电隔离,不怕电磁干扰;保密性好,无漏信号和串音干扰;
    目前光纤通信技术已经成熟,较其他通信方式都优越之外在它对于电磁干扰不敏感。随着光缆技术的提高和生产成本的不断下降,光缆的性价比将继续提高,因此在配电自动化系统中,作为通信干道,光纤通信将被广泛地采用。光纤的敷设简便,对于电缆线路,光缆可以方便地与配电电缆同沟敷设;对于无电缆沟的通道,可以架空架设,将它缠绕在电力传输线的相线上直接引到低处,但是往往需要外覆一个绝缘层以免光导纤维被飞物污染。更可以缠绕在电力线的中性线上,这样就无须绝缘了。

    3 、现场总线和RS-485
    现场总线(Field Bus)是近二十年来发展起来的新技术,它是连接智能现场设备和自动化系统的数字式双向传输、多分支结构的通信网络。在配电自动化系统中,现场总线适合于用来满足FTU和附近区域工作站间的通信,以及变电站内自动化中智能模块之间的通信。RS-485是一种改进的串行接口标准,RS-485最多可支持64~256个发送/接收器,其功能和安全性都能满足基本要求(如输入输出隔离、防静电、防雷击、微功耗等)。因此,采用RS-485方式也是配电自动化系统的理想选择之一。

    三、如何选择通信方式

    各种有线、无线通信方式种类繁多,各种通信方式拥有各自的特性。在现场设计实施过程中,通信方式的选用应遵循“先进性、实用性、可行性、可扩展性”的原则,因地制宜地优化选择多种通信方式的建设方案。笔者推荐如下的选择方案,在我局配电自动化建设中取得较明显的效果,以供读者参考:

    1、根据重要性选择:实时监控设备的通信(如馈线自动化的通道)要求可靠、快速,可以考虑光纤通信。实时监测设备的通信(如集中抄表、负荷控制等)一般只要求定时采集,在通信速率和可靠性方面大大降低要求,可以选择低价的通信方式,如无线扩频、电力载波或电话专线。

    2、配电控制中心(主站)至配电控制分中心(子站)之间的通信为配电自动化的总动脉,在容量、速率上有较高的要求,宜采用直通的高速以太网。

    3、在市区主要道路设计多个环网作为通信主干道连接至配电控制中心(主站)或配电控制分中心(子站)。主干道的通信为配电自动化的主动脉,宜采用光纤双环自愈网,同时串接沿线的各厂站终端设备。

    4、在郊区由于配电设备分散、距离长,架设有线通信不经济,可根据地形配以无线扩频或电力线载波。

    5、主干道上光Moden分支的通信连接着分散的终端设备,采用光Moden辐射型式,选用光纤、双绞线、电力载波、无线扩频等方式。

    6、集中抄表器至各抄表终端可充分利用低压配电线路载波。

    7、负荷管理(控制)主要面对分布广泛的客户,实时监测客户运行情况和传递部分电业局的信息,速率和可靠性要求大为降低,其通信优先采用无线扩频或中压配电线路载波。

    四、结束语

    结合各地配电设备现场情况,寻求一种“性能价格比”较好、恰当的通信方式,“统一规划、分布实施”而不致于因技术进步而重复建设的系统和设备,通信通道的建设与运行将取得良好的效益和实用化。
 

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