配电自动化系统中通信网络的规划及组建

配电自动化系统中通信网络的规划及组建

谭逸

中山供电局  528400

摘要：目前，我国正向着工业化发展而努力，电力系统是我国生产、生活中极为重要的一部分，也是我国工业化进程中的重要内容。配电系统的信息化、自动化、现代化，也是我国基础建设的重要内容。当前，我国信息系统已经发展到了一定的阶段，自动化系统的建立具备了一定的技术基础。我们要抓紧时间，加快配电网络的自动化进程，为我国能早日实现配电系统的自动化而努力。

关键词：配电自动化；通信网络；规划

一、配电自动化系统中通信网络的地位

配电自动化主要是通过现代电子、计算机、通信网络等技术的应用，实现配电系统运行监测与控制，主要包括4大组成部分：①配电主站；②配电子站；③配电终端；④通信通道。通信通道主要是用于连接配电主站与子站、配电子站与终端的通信网络，主要组成部分包括：通信设备，通信介质（有线/无线）和其他设备。

在整个配电系统中，通信网络可等同于“神经系统”，其承担着上下行传送信息的任务，即上行传送配电终端采集的各项信息，下行传送调控中心的操作命令等，由此实现配电网的全面监控，如图1所示。通信网络在整个配电自动化系统中占据着十分重要的地位，直接决定了整个系统能否正常运行。

二、配电自动化系统通信网络的规划原则

2.1配电自动化系统通信方式

在配电自动化系统中，通信网络主要分为2种：①骨干层通信网，以SDH（SynchronousDigitalHierarchy，同步数字体系），MST（Multi-ServiceTransferPlatform，基于SDH的多业务传送平台）技术为主；②接入层通信网，以PON（PassiveOpticalNet－work，无源光纤网络），EPON（EthernetPassiveOpticalNetwork以太网无源光网络），无线通信以及电力线载波通信技术为主。根据我国配电网建设现状分析可知，其地域分布十分广，存在设备数量多、节点分散的特点，尤其是部分配电网运行环境十分恶劣，由此往往采用光纤、电力线载波、无线公网和无线专网多种通信方式统一接入的方式。

2.2通信网络规划原则

（1）根据配电自动化业务实际分类情况，综合考虑配电通信网的业务需求、投资成本以及运行维护等多方面的要求，合理选择通信技术、设备，要求此项技术应是成熟可靠的，市场上存在多个厂商支持，切实保证通信网络安全，具备一定的可扩展性。

（2）配电通信网光缆需与配电网一次网架进行同步规划、建设，将一定的位置、管道预留下来，满足配电自动化中长期建设、业务发展需求。

（3）配电通信网通信设备采取统一管理的方式，积极利用通信管理系统对各类设备统一管理。

三、实例探析配电自动化系统中通信网络的组建

3.1变电站通信系统概况

以某35kV变电站为例，分析通信网络的组建情况。所述变电站采用的是光纤+载波通信的混合模式，调度主站端与35kV变电站、35kV变电站与实现自动化的10kV配电站分别为光纤通信、电力载波通信。本次改造，将35kV变电站与Z#10kVK型配电站改成光纤通信，进一步提高通信速率与可靠性。

3.2配网光纤通信系统组建

在配电站中，采用合并单元对数据进行处理分析，通过点电信号的方式传输至配电站光纤收发器，通过调制解调后获得光信号送至光纤集线盒，最终进入到变电站端；在变电站段，可通过光纤集线盒传输至光纤收发器，然后再转化得到电信号传输至MOXA5610，最终进入到调度终端。根据分析可知，35kV变电站与Z#10kV配电站光纤通信系统主要组成部分包括：光纤收发器、光纤接口、光纤和光纤连接器。

3.2.1光纤收发器

此35kV变电站与Z#10kV配电站的光纤收发器采用的是SE-F400i光电转换器，其能向用户提供RS-232串口端到端的透明传输，在通信传输中可通过人为设置的方式调节串口信号速率，具有零延时自动转发的功能。此产品为光纤传输，在隔离保护、数据保密等方面均具有显著优势，即使处于较为恶劣的环境中依旧能可靠地工作，同时具有易于维护的特点。

光纤调制解调器主要功能可归纳为5点：①8合1通信，8路串口输入由1对光纤发送，或1对光纤输入由8路串口发送，8组数据相互之间不存在影响，由此达到高效、低成本通信的效果；②支持标准RS-232协议，采用RJ45接头方式；③异步传输，点对点运用，速率达500kbps；④工作波长，单/多膜均是1310nm；⑤可通过人为设置的方式调节串口信号速率，一般为（300~38400）bps。图2所示即为光纤收发器。

SE-F400i光电转换器前面板上设有2个状态灯、9组收发灯，通过此类灯光显示可直观展现设备的工作状态，及时发现光纤通信系故障问题，并在一时间采取处理措施，确保整个配电系统的可靠运行。

3.2.2光纤接口

根据不同的锁紧机制，光纤连接器可分为FC型（圆形带螺纹）、SC型（卡接式方形）、LC（模块化插孔闩锁）型、ST（卡接式圆形）型和KTRJ（钢针定位塑料插针）型，本通信网络采用的是SC接口的GTR-201x全双工单膜光纤模块，SC是一种矩形接头，无需螺纹连接，可直接插拔，操作空间小、使用方便。光纤接口成对使用TX，RX口分别为光发送端、接收端，光纤接口支持掉线指示，有效提高了通信网络的运行可靠性。

3.2.3光纤

根据光传输模式，可将光纤分为单模、多模2种，前者光传输只有一种基模模式，具有无限量带宽和更低损耗的特性，适用于长距离传输；后者可传播成千上百个模式的光纤，频带窄、传输距离短。本通信网络采用的是单模光纤，纤芯直径（7~13）μm，在进行光缆选择时，充分考虑防挤压、防碰撞、防潮等诸多因素，切实保证光缆质量满足要求，使用寿命较长。

3.2.4光纤连接器

光纤连接器也称跳线，本通信网络采用的是C/UPC-FC/UPC/SM/3MM/L单模5m光纤跳线，其损耗相对较低，具有较好的重复性、互换性、温度稳定性等。

四、结束语

配电自动化作为一种可有效提高供电质量的手段，目前已逐步走向成熟，通信网络是配电自动化系统的核心部分，必须具备双向、实时、高速通信能力，文章案例中35kV变电站与Z#10kVK型配电站间的光纤通信网络建成后的实践证明，此通信网络规划组建科学，运行可靠，完全满足了配电自动化运行的需要，具有极大的应用推广价值，在提高数据传输量、传输速率等方面均具有显著优势，尤其是运用于进线保护使用纵差保护的K，P型站时，可实现对现有资源的充分利用，减少重复建设，经济效益良好。

参考文献：

［1］薛佳妮.智能配电网通信组网模式研究［D］.广州：华南理工大学，2014.

［2］王晓勇.配电自动化系统中通信网络的规划与组建［D］.南京：南京

邮电大学，2013.

［3］杜猛俊.智能配电自动化系统通信网络架构设计与实现［D］.北京：

华北电力大学，2013.

［4］张桦.配电自动化中的数据通信系统研究［D］.济南：山东大学，2005.

作者介绍：

谭逸（1973.9.10—），男；广西玉林；汉族；大学本科；职称：工程师；职务：无；研究方向：智能配电网。