配电自动化的数据通信探索

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【摘要】我国社会经济快速发展背景下，如何做好配电自动化建设，对于缓解当下电力供应紧张，确保供电稳定性来说，具有十分重要的意义。配电自动化建设过程中，数据通信系统建设，为配电自动化发展提供了可靠支撑，切实保证配电自动化运行的稳定性和可靠性。文章结合配电自动化发展情况，就数据通信系统建设展开分析和探究。

【关键词】配电自动化;数据通信;系统设计

前言：

为了更好地实现配电自动化发展，必须做好数据通信系统建设，保证主站与其他远方终端信息传输具有较高的可靠性，从而实现主站对远方终端的控制。随着电力行业迅猛发展，配电自动化中的数据通信系统变得越来越复杂，在进行实际建设过程中，必须做好妥善安排，能够对系统各个环节的性能进行把握，使通信系统设计与配电自动化发展保持一致性。

一、配电自动化中数据通信系统特征及要求分析

1.1配电自动化数据通信特征分析配电自动化系统要想更好地实现其功能和作用，必须有一个强大的数据通信系统作为支撑，能够对主站与远方终端的数据传输进行控制，对命令做好有效调节。受此影响，数据通信系统有着独特的特征，主要表现在以下几点：①数据通信终端节点数量较多。在进行配电网建设过程中，其由众多的变电站、开闭所、配电变压器及线路上的重合器、无功补偿电容等组成。为了更好地实现对这些设备的监控，需要更多的RTU或是智能监控装置，针对于这一情况，需要对更多地监控节点进行布设，实现对配电系统的有效监控[1]；②节点分散。数据通信系统的节点设置，需要结合配电站的分布情况进行，而配电站建设过程中，考虑到了各个区域的供电情况，其分布区域较广，这使数据通信节点呈现出分散化的特征；③通信距离较短。在进行通信节点布设过程中，为了确保通信质量，RTU或是通信装置的距离较短，一般在2-3公里范围内[2]；④数据量小。数据通信系统建设目的在于实现对配电自动化系统运行情况进行监控，这一过程中，配电自动化RTU的监控对象以线路开关、配电电压器为主，这导致单个数据通信节点获取的数据信息量较小。1.2配电自动化中数据通信系统建设要点1.适宜性。配电自动化中数据通信系统的节点设置主要在户外，这就导致通信节点受到环境因素影响较大，一些地区地形环境较差，并且存在着恶劣的天气问题。针对于这一情况，在进行数据通信系统节点布设过程中，必须对其适宜性问题予以考虑，能够因地制宜的选择建设方案，以实现对配电自动化的有效监控[3]。2.安全性。数据通信系统在进行配电自动化监控过程中，若是在设备遇到故障时，要避免通信中断问题。这一过程中，数据通信节点设置时，RTU/FTU与主站之间的通信要不受影响，并且确保信号通路的可靠，使配电自动化处于一个安全的监控环境下。3.经济性。数据通信系统建设对配电自动化发展起到了一定的辅助作用，其投资不能过多，保证DMS系统的整体经济效益。4.开放性。配电自动化中数据通信系统的建设，必须坚持开放性的原则，使系统内部各个子系统之间实现数据信息交流和共享，在确保系统功能的同时，减少数据通信系统的建设投资。

二、配电自动化中的数据通信系统应用方案分析

2.1通信技术选择在进行通信技术选择过程中，要注重把握配电自动化建设的实际情况，做好妥善安排，使通信技术与通信系统建设需要保持一致性。关于常用的通信技术，主要涉及以下几点：1.以太网无源光网络技术。该技术又被称为“GPON”技术，是一种基于ITU-TG.984.X标准的最新一代宽带无源光综合接入标准，该技术在应用过程中，具有高带宽、高效率、覆盖范围广等优势，能够为用户接入提供更多地选择。在对GPON技术应用过程中，可以实现对数据传输的综合化改造，从而使数据通信系统设计更好地满足实际情况，提升数据通信系统的性能水平。2.载波通信技术。载波通信技术在应用过程中，借助于10kV配电线路作为数据传输通道，利用FSK和调频技术，实现数据的传输。3.无线专网通信技术。无线专网通信技术对WIFI技术进行了利用，在对WIFI技术应用过程中，对2.4GUHF或5GSHFISM射频频段进行了应用，使无线局域网得到密码保护，提升了无线专网通信技术的安全性和可靠性。目前在对WIFI技术应用过程中，对802.11ad进行利用，该标准最高传输速度可达到4.6Gbps，比当前的802.11ac提升了4倍。

三、配电自动化中数据通信系统设计方法分析

1、线路设计。在线路设计过程中，根据系统情况，借助于以太网实现配电主站与其他分站的有效连接，以实现数字信息的有效转换。在线路设计过程中，要注重做好数字信息的有效转换，一般利用转换器或是交换器等设备，使中央集成系统能够对各个子系统进行控制，保证数据信息的可靠传输。同时，随着配电网建设的复杂性不断提升，需要对无线接收器和发射器设备做好妥善地安排，能够实现通信方式的多样化发展。此外，在线路建设过程中，要注重对基础设施做好完善工作。供电公司在这一过程中，要注重加快通信线路建设，构建智能配电专用通信网络，敷设专用的线路，使通信的质量和效率得到更好地提升。在进行配电自动化监控过程中，为了保证监控效果，要注重做好数据的分析和处理，能够对配电线路的运行状态进行实时监控，在出现故障问题后，能够第一时间对故障进行解决，以保证通信系统运行的稳定性和可靠性。2、协议设计。通信协议设计关系到了配电自动化中数据通信系统运行的稳定性和可靠性，在协议设计方面，主要借助于IP协议或是TCP协议，使系统数据传输具有稳定性，并能够保证系统的可拓展性[4]。由于配电站规模较大，需要更多地数据通信节点，在协议设计方面，需要采取多地址的分配方式，以满足当下智能电网的发展需要。无线网络的通信协议设计时，可以借助于GPRS或是GSM通信，或是将GPRS通信与GSM通信进行结合，以保证数据通信系统的功能和作用。协议设计过程中，随着技术的不断发展，无线通信得到了广泛地应用，这使得GPRS通信方式发挥了更加强大的功能和作用[5]。但是在进行协议应用过程中，要注重对协议设计做好评估工作，能够对系统结构进行优化，使通信协议的优势得到发挥。3、数据传输设备的设计。数据通信系统在配电自动化发展中的应用，注重对系统运行情况进行有效监控，为了满足实际需要，必须对数据传输设备的应用情况予以把握，保证网络通信的可靠性。在对数据传输设备选择及应用过程中，要确保设备的可维护性，以增强配电网应用的长远性。数据传输设备设计过程中，需要对设备做好运维管理工作。在进行设备维护过程中，需要结合数据通信系统的设计情况，制定针对性的设计方案，能够使运维人员做好定期维护，对系统运行过程中可能出现的安全隐患问题做好妥善解决，以确保配电自动化发展的可靠性。

结束语：

在配电自动化中对数据通信系统的应用，要注重把握数据通信系统的功能和作用，保证数据通信系统对配电站运行情况予以有效监测，以保证配电自动化运行的可靠性。数据通信系统建设过程中，要结合配电自动化发展的情况，做好每一个环节的设计工作，使数据通信系统能够有效监控，对配电运行情况进行可靠反馈，以满足系统实际需求。

参考文献

[1]孙道平.配电自动化系统中的通信系统[J].黑龙江科技信息,2016,(29):15.

[2]罗丽宾,陈颖.基于配电自动化通信系统的设计研究[J].电子制作,2014,(08):160-161.

[3]陆广兴.配电自动化中的数据通信系统探究[J].信息通信,2016,(03):239-240.

[4]赵斌斌,彭道刚,宋磊,黄义超,朱灏,胡迅.基于Modbus/TCP的配电网自动化远方终端设计[J].计算机测量与控制,2015,23(11):3800-3803.

[5]郝兆平.配电自动化中的数据通信系统研究[J].黑龙江科学,2015,6(05):48-49.

作者:曾祥容 单位:香港中文大学