配電自動化通信網(wǎng)現(xiàn)有解決方案優(yōu)缺點

隨著供電可靠性要求的不斷提高，電網(wǎng)運營面臨巨大挑戰(zhàn)。配電網(wǎng)絡(luò)運行狀況的實時監(jiān)測和遠(yuǎn)方遙控，是組成智能電網(wǎng)輸變電環(huán)節(jié)的重要部分。配電自動化系統(tǒng)的建設(shè)、運行，能有效減少故障處理時間，進(jìn)一步提升生產(chǎn)運行管理精益化水平，提高供電服務(wù)水平。

配電自動化的實現(xiàn)是建立在配電系統(tǒng)信息化基礎(chǔ)上的，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)需要借助于有效的通信手段，將控制中心的控制命令準(zhǔn)確地傳送到為數(shù)眾多的遠(yuǎn)方終端，并且將反映遠(yuǎn)方設(shè)備運行狀況的數(shù)據(jù)信息收集到控制中心。通信系統(tǒng)設(shè)計的合理性直接影響配電自動化系統(tǒng)的成敗。因此,配電自動化通信系統(tǒng)是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié),是配電網(wǎng)自動化的神經(jīng)系統(tǒng)。

一、現(xiàn)有配電自動化通信系統(tǒng)解決方案

配電自動化通信系統(tǒng)實現(xiàn)變電所和配電終端(含開關(guān)站、開閉所和柱上開關(guān)等配電終端)之間的通信，主要采用有線和無線兩種傳輸方式，目前主要有以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、配電線載波通信、無線專網(wǎng)三種通信技術(shù)。

以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(EPON)是一種新興的寬帶接入技術(shù)，在物理層采用了PON技術(shù)，在鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用PON的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實現(xiàn)以太網(wǎng)接入。EPON的組網(wǎng)方式有星形、鏈形等，比較適合配電自動化通信系統(tǒng)的組網(wǎng)。

配電線載波通信是以10kV配電線路為傳輸通道，采用移頻鍵控(FSK)和調(diào)頻技術(shù)相結(jié)合的調(diào)制方式，應(yīng)用DSP數(shù)字信號處理技術(shù)和集成電路技術(shù)來實現(xiàn)數(shù)話同傳的通信方式。

無線專網(wǎng)通信技術(shù)：主要分為WiFi、WiMAX、WSN/ZigBee等技術(shù)。

Wi- Fi標(biāo)準(zhǔn)主要包括802.11b、802.11a和 802.11g 等，它使用開放的 2.4 GHz 直接序列擴(kuò)頻，最大數(shù)據(jù)傳輸速率為11 Mbit/s，也可根據(jù)信號強(qiáng)弱把傳輸速率調(diào)整為5.5，2，1 Mbit/s 帶寬。直線傳播傳輸范圍為室外最大300 m， 室內(nèi)有障礙情況下最大100 m。Wi-Fi 的技術(shù)優(yōu)勢在于組網(wǎng)簡單且成本低廉，豐富的終端支持，不需要布線，非常適合移動辦公的需要。

WiMAX 技術(shù)是一項基 于IEEE 802.16 標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線接入城域網(wǎng)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)固定及移動用戶的高速無線接入。WiMAX 網(wǎng)絡(luò)體系由核心網(wǎng)和接入網(wǎng)組成。核心網(wǎng)包含網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、路由器、AAA 代理服務(wù)器、用戶數(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)關(guān)設(shè)備， 主要實現(xiàn)用戶認(rèn)證、漫游、網(wǎng)絡(luò)管理等功能，并提供與其他網(wǎng)絡(luò)之間的接口。接入網(wǎng)中包含基站、用戶站和移動用戶站，主要負(fù)責(zé)為 WiMAX 用戶提供無線接入。無線信號傳輸速率可達(dá) 50 km，帶寬可達(dá) 70 Mbit/s。

物聯(lián)網(wǎng)的實質(zhì)是利用RFID(Radio Freq uency Identification，射頻自動識別)、WSN等技術(shù)，通過計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)信息的互聯(lián)與共享。

二、現(xiàn)有解決方案的優(yōu)點和存在問題

根據(jù)三種類型的接入方式在配電自動化通信網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，三種通信技術(shù)各有其應(yīng)用上的優(yōu)點：

EPON通信技術(shù)優(yōu)點：1.帶寬高，易組網(wǎng)，方便接入;2.可靠性高，實時性高;安全性高3.受環(huán)境干擾小。

配電線載波通信優(yōu)點：1.建設(shè)成本較低;2.施工簡便，無需布線;3.專網(wǎng)運行，安全性高。

無線專網(wǎng)通信技術(shù)優(yōu)點：1.建設(shè)成本低;2.施工簡便，無需布線;3.應(yīng)用范圍廣，可用性高。

但上述三種方式也存在對應(yīng)缺點：EPON建設(shè)成本較高，主要是光纜建設(shè)成本，光纖通信方式光纜鋪設(shè)難度大，而且隨著運行期配電站點的調(diào)整，光纜的遷移、建設(shè)成本較高。配電線載波通信不夠穩(wěn)定，組網(wǎng)受一次網(wǎng)架結(jié)構(gòu)影響較大。

無線專網(wǎng)通信技術(shù)中， Wi-Fi 是一種無線局域網(wǎng)技術(shù)，最大缺陷在于數(shù)據(jù)傳輸速率有限，語音通信、視頻傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)的QoS很難得到保障;WiMAX 可以在需要獲得許可的無線頻段或利用公用頻段，容易出現(xiàn)頻率干擾問題。

相比較之下，近幾年隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，WSN無線專網(wǎng)技術(shù)在配電自動化數(shù)據(jù)傳輸中進(jìn)行了有益的運行嘗試。