隨著社會(huì)的發(fā)展,建設(shè)清潔、高效能源和綠色電力供應(yīng)成為世界電網(wǎng)發(fā)展潮流,因此,配電自動(dòng)化系統(tǒng)便由此誕生。配電自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)范圍龐大且操作復(fù)雜的系統(tǒng),其中包含的通信系統(tǒng)不但要對(duì)整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)中信息的輸出進(jìn)行考慮,同時(shí)還要關(guān)注整個(gè)供電企業(yè)中的信息應(yīng)用及對(duì)社會(huì)服務(wù)效能。所以,通信系統(tǒng)不但是配電自動(dòng)化的關(guān)鍵組成,同時(shí)也是保證企業(yè)信息傳遞高效、快捷、經(jīng)濟(jì)的重要系統(tǒng)。那么,應(yīng)科學(xué)的選擇通信方式,構(gòu)建通信系統(tǒng),保證配電自動(dòng)化正常運(yùn)轉(zhuǎn),適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求。
【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,信息技術(shù)的使用已經(jīng)涉及到智能電網(wǎng)的電能生產(chǎn)、傳輸、發(fā)變電、用電、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理、電網(wǎng)規(guī)劃等各個(gè)方面。在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中,通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵,同時(shí)也是配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化的核心技術(shù)。實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的關(guān)鍵在于通信,只有好的通信系統(tǒng)才能夠完善配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化。本文介紹了GPRS通信技術(shù)的原理及其在配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用,同時(shí)還介紹了其他的通信技術(shù),并進(jìn)行了通信方式之間的比較,進(jìn)而重點(diǎn)論述了GPRS通信技術(shù)在配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng),自動(dòng)化,通信,GPRS
1.配電自動(dòng)化中通信系統(tǒng)的特征
根據(jù)配電自動(dòng)化中通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案看來(lái),其特征主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1.1實(shí)時(shí)性能、可靠性能要求較高:在配電自動(dòng)化系統(tǒng)的核心構(gòu)成主要是饋線自動(dòng)化系統(tǒng),其主要功能是快速、便捷的找尋、分離、恢復(fù)供電。這就要求在進(jìn)行故障處理時(shí)過(guò)程要簡(jiǎn)潔,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障原因。此外,對(duì)故障的處理過(guò)程要盡量縮短時(shí)間,如果通信系統(tǒng)發(fā)生中斷,就可能造成無(wú)法修補(bǔ)的可能。因此,配電自動(dòng)化中通信系統(tǒng)的可靠性能非常重要。
1.2配電網(wǎng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)通訊不能出現(xiàn)問(wèn)題:當(dāng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)中饋線自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題而造成停電或網(wǎng)絡(luò)不能應(yīng)用時(shí),就需要向上級(jí)匯報(bào)情況,因此,要保證通信系統(tǒng)的完整,良好性能。
1.3抗干擾能力強(qiáng):配電自動(dòng)化中通信系統(tǒng)設(shè)備一般都建立在室外,環(huán)境變化及溫差變化都比較大,需要進(jìn)行防風(fēng)1防雨1防塵等處理。同時(shí),室外電磁環(huán)境也比較差,當(dāng)通信系統(tǒng)同配電線路共同架設(shè)在同一支架上時(shí),因?yàn)榫嚯x高壓線路較近,電磁干擾比較強(qiáng)烈,雷擊情況嚴(yán)重,所以,就要求通信設(shè)備本身具備很強(qiáng)的抗干擾性能,且能很好的進(jìn)行電磁兼容,進(jìn)而保證通信系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
1.4環(huán)境龐大且投資高:配電自動(dòng)化中通信系統(tǒng)是一個(gè)多觀測(cè)點(diǎn)、多節(jié)構(gòu)點(diǎn)、多層次的龐大系統(tǒng),同時(shí)也是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),投入建設(shè)資金相對(duì)較高。因此,在進(jìn)行通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分考慮工程造價(jià)條件,同時(shí)滿足實(shí)際生活需要。這就要求設(shè)計(jì)師們?cè)谶M(jìn)行功能設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)不同系統(tǒng)、通信要求等選取合適的設(shè)計(jì)方案,在降低工程造價(jià)的同時(shí)保證正常運(yùn)轉(zhuǎn),為人們的生活提供方便。
2.自動(dòng)化中通信系統(tǒng)的方式
在配電自動(dòng)化通信系統(tǒng)中,同傳統(tǒng)的有線連接方式相比,無(wú)線通信方式擁有更多、更好的性能。有線通信的基本要求是其線路應(yīng)鋪設(shè)到每個(gè)通信的關(guān)鍵點(diǎn)上,但是對(duì)于分布范圍廣且相對(duì)零散的通信終端來(lái)說(shuō),其線路的規(guī)劃、鋪設(shè)及施工等都面臨很大的問(wèn)題。相對(duì)來(lái)說(shuō),無(wú)線通信方式就不存在上述問(wèn)題。另外,利用星型分布,無(wú)線通訊方式對(duì)節(jié)點(diǎn)的位置變化有很好的適應(yīng)性能,在一定程度上,基本可以不受通信節(jié)點(diǎn)與位置的限制及影響。但是有線通信在面臨線路改接及通信設(shè)備轉(zhuǎn)換方面就顯得力不從心。伴隨著配電自動(dòng)化系統(tǒng)的不斷發(fā)展,還有很多無(wú)線通信方式被不斷研究、應(yīng)用到配電自動(dòng)化中,就目前發(fā)展來(lái)看,比較突的通信方式包含以下兩種:其一,利用GPRS的公用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。當(dāng)前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有許多城市開始嘗試將這種方式應(yīng)用到配電自動(dòng)化系統(tǒng)中;其二,利用無(wú)線數(shù)字電臺(tái)進(jìn)行傳輸。
3.利用GPRS的公用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸
GPRS又被稱為分組無(wú)線業(yè)務(wù),是當(dāng)前全球移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中占有比重很高的傳輸方式。GPRS突破了全球通信網(wǎng)絡(luò)限定的,9.6kbps的速率,理論上其最高數(shù)據(jù)傳遞效率達(dá)到171.11kbps。并且,GPRS的連接速度快,持續(xù)性久,實(shí)時(shí)性良好,不僅適宜傳遞中1小量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),同時(shí)也能肩負(fù)大量數(shù)據(jù)的傳遞工作。因?yàn)樵敬嬖诘腉SM配電自動(dòng)化通信方式具有運(yùn)營(yíng)成本高,傳遞效果差、低等缺點(diǎn),GPRS通信方式一經(jīng)推出,迅速替換了GSM通信方式,變成了公用網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)闹黧w。其通信模式如圖1所示。當(dāng)前,大多數(shù)配電自動(dòng)化進(jìn)行信息傳遞都利用饋電終端(FTU)及變壓器終端(TTU),然后利用串口線同GPRS相連。GPRS將該節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳遞到網(wǎng)站,再經(jīng)基站進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。由此可見,想要讓一套GPRS通信系統(tǒng)得以良好運(yùn)轉(zhuǎn),需在各個(gè)節(jié)點(diǎn)中綁定一張SIM卡。應(yīng)用GPRS通信方式可以充分應(yīng)用運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)能源,減免了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、繁復(fù)的程序。
4.利用無(wú)線數(shù)字電臺(tái)進(jìn)行傳輸
無(wú)線數(shù)字電臺(tái)是憑借數(shù)字信號(hào)處理工作及無(wú)線電技術(shù)共同進(jìn)行專業(yè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娕_(tái)。其運(yùn)用了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)1數(shù)字調(diào)節(jié)技術(shù)等,具備糾錯(cuò)性能及軟件平衡1決斷性能。可以在數(shù)據(jù)的傳輸、動(dòng)態(tài)圖像的傳遞等業(yè)務(wù)中廣泛應(yīng)用。當(dāng)前,數(shù)字電臺(tái)的傳遞效率一般為19.3kbps,其收發(fā)與轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)間縮短到10ms,并且多數(shù)數(shù)字電臺(tái)都提供了RS232接口,更方便FTU與TTU的連接。其通訊模式如圖2。
一般來(lái)說(shuō),數(shù)字電臺(tái)的覆蓋范圍在30km-50km之間,但基于對(duì)城市建筑物及干擾等多方面因素的考慮,實(shí)際覆蓋范圍會(huì)小很多。因此,可以通過(guò)增加繼電站進(jìn)行無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的延伸。一些區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了主變站同市局之間的光纖連接,所以可以在變電站建立無(wú)線電臺(tái),接受周邊數(shù)據(jù)信息,經(jīng)轉(zhuǎn)換后通過(guò)光纖傳遞回?cái)?shù)據(jù)采集監(jiān)視與控制系統(tǒng)。這樣不僅可以解決無(wú)線電臺(tái)覆蓋范圍的問(wèn)題,減少過(guò)程中的干擾,同時(shí)又充分應(yīng)用了電力部門存在的通信資源,一舉兩得。
5.兩種無(wú)線通信系統(tǒng)的比較
5.1成本比較。單獨(dú)一臺(tái)GPRS的終端價(jià)格大約為7500元左右,主站端不設(shè)置接收設(shè)備,但需建立一條APN專線。另外,每年的運(yùn)行費(fèi)用也是一筆不小的開支。對(duì)比來(lái)說(shuō),無(wú)線數(shù)字電臺(tái)設(shè)備成本約3000元-5000元,主站成本約7000元-10000元。如果利用公用頻段,就無(wú)需再進(jìn)行申請(qǐng)費(fèi)用的繳納。可見,從成本資金投入來(lái)說(shuō),無(wú)線數(shù)字電臺(tái)具備一定的優(yōu)勢(shì)。
5.2信息傳遞效率比較。GPRS通信方式的最高傳遞速率理論值應(yīng)為171.11kb,但在實(shí)際傳遞中一般僅為20kbps-40kbps之間。無(wú)線數(shù)字電臺(tái)當(dāng)前的傳遞速率一般為19.3kbps;诋(dāng)前配電自動(dòng)化中通信需要速率一般在12kbps-96kbps,兩種通信方式都可以滿足需求,GPRS方式更快捷一些。
6.結(jié)束語(yǔ)
伴隨著配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大及復(fù)雜,就急需增強(qiáng)配電自動(dòng)化的水準(zhǔn)。通信系統(tǒng)作為衡量配電自動(dòng)化程度的關(guān)鍵因素也廣泛受到關(guān)注。因此,對(duì)配電自動(dòng)化中通信方式的探討是值得相關(guān)部門深入思考的事情。
參考文獻(xiàn)
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