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隨著我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)力度的不斷加大，電力通信系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本建立起來，并逐漸實(shí)現(xiàn)了傳輸媒介的光纖化、運(yùn)行管理的自動(dòng)化以及業(yè)務(wù)承載的網(wǎng)絡(luò)化。然而，在智能配電網(wǎng)的通信系統(tǒng)當(dāng)中，由于覆蓋面廣、節(jié)點(diǎn)多等特點(diǎn)，使得其建設(shè)的難度較大，并且成為制約電力通信網(wǎng)發(fā)展的一大因素。因此，要徹底的實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的智能化，就必須以先進(jìn)的通信技術(shù)為支撐，綜合運(yùn)用多種通信手段，建立起高速、雙向、集成的通信系統(tǒng)，與電網(wǎng)結(jié)合形成一個(gè)整體的網(wǎng)絡(luò)，提高電網(wǎng)實(shí)際資產(chǎn)的高效利用率和供電的安全穩(wěn)定性，以促進(jìn)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1智能配電網(wǎng)通信系統(tǒng)特點(diǎn)和業(yè)務(wù)需求

1.1通信系統(tǒng)的特點(diǎn)（1）通信終端的節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多。智能配電網(wǎng)中存在數(shù)量較多的變電站、開閉所和配電變壓器，其中還包括線路的重合閘、無功補(bǔ)償裝置以及負(fù)荷開關(guān)等，因此需要大量的現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備和遠(yuǎn)方終端節(jié)點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，特別是在深入到低壓用戶的控制終端中的時(shí)候，則需要更多的終端節(jié)點(diǎn)。（2）通信距離較近。智能配電網(wǎng)中的區(qū)域DTU-TTU集中器等終端的數(shù)據(jù)通常是由小區(qū)的開閉終端單元而匯集和轉(zhuǎn)發(fā)的，其實(shí)際的通信距離一般在＜5km的范圍當(dāng)中；同時(shí)，由于地區(qū)配電網(wǎng)所覆蓋的實(shí)際區(qū)域也比較小，使得通信的距離也較近。（3）通信數(shù)據(jù)量較小。從目前的智能電網(wǎng)發(fā)展來看，主要采用的是電纜傳輸通信技術(shù)，但是由于電纜傳輸?shù)男盘?hào)質(zhì)量較差，使得采集到的數(shù)據(jù)信息通常都是無法使用的，且智能配電網(wǎng)遠(yuǎn)方終端單元所監(jiān)控對(duì)象的實(shí)際通信數(shù)據(jù)量也是有限的。

1.2通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求（1）ADO通信需求。ADO為智能配電網(wǎng)中的監(jiān)測(cè)、控制和用戶互動(dòng)等業(yè)務(wù)提供通信保障，但卻成為智能配電網(wǎng)中最為薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)，隨著智能電網(wǎng)保護(hù)方式的不斷發(fā)展，已經(jīng)開始利用配網(wǎng)通信通道對(duì)其實(shí)現(xiàn)聯(lián)縱網(wǎng)絡(luò)保護(hù)。對(duì)于高級(jí)配電自動(dòng)化通信需求而言，其單向通信通道的延長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)＜500s，雙向通信通道的延長(zhǎng)時(shí)間則應(yīng)＜1s，同時(shí)帶寬應(yīng)為30k級(jí)別。（2）AMI通信需求。由于智能電表要對(duì)用戶的用電信息進(jìn)行定期的收集，并向其傳遞實(shí)時(shí)電費(fèi)和分時(shí)電價(jià)等信息，因此對(duì)于一個(gè)配電400個(gè)臺(tái)區(qū)，20萬(wàn)戶的智能電表，若每個(gè)電表每分鐘傳送300字節(jié)的信息量，其配電網(wǎng)通信的110kV站需要有至少20條的10kV出線，其帶寬應(yīng)＜0.01k/s。（3）AAM通信需求。為了提高電網(wǎng)資產(chǎn)的有效利用率，必須要對(duì)電網(wǎng)中的設(shè)備進(jìn)行全生命周期的檢測(cè)和管理，增加設(shè)備檢修的頻率和效率，以延長(zhǎng)其實(shí)際的使用壽命。對(duì)于智能配電網(wǎng)的通信系統(tǒng)而言，由于設(shè)備狀態(tài)運(yùn)行監(jiān)測(cè)是秒級(jí)業(yè)務(wù)，因此其單點(diǎn)流量應(yīng)控制在4k左右。

2智能配電網(wǎng)中的通信技術(shù)

2.1無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)是由一點(diǎn)到多點(diǎn)的單纖雙向光接入網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，主要是由系統(tǒng)側(cè)光線路終端、用戶側(cè)光網(wǎng)絡(luò)單元以及光分配網(wǎng)絡(luò)三部分所組成。其中，OLT是一個(gè)交換路由器，同時(shí)也是一個(gè)多業(yè)務(wù)平臺(tái)，通常放置在中心機(jī)房當(dāng)中，主要提供面向PON的光纖接口，主要包括了光纖到家、光纖到辦公室、光纖到路邊和光纖到大樓等幾種類型。目前，PON產(chǎn)品主要包括了GPON和EPON兩大類別，GPON能夠提供非對(duì)稱的高傳輸速率，并且可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)GEM幀和ATM幀的承載；而EPON則是將PON技術(shù)應(yīng)用到物理層面之上，利用其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)對(duì)太網(wǎng)的接入。

2.2全球微波接入互操作技術(shù)全球微波接入互操作（WiMAX）技術(shù)的實(shí)質(zhì)是一種無線寬帶城域網(wǎng)接入技術(shù)，也就是我們通常所熟知的WMAN，實(shí)現(xiàn)了固定用戶和移動(dòng)用戶的無線、高速的接入。WiMAX網(wǎng)絡(luò)體系主要由接入網(wǎng)和核心網(wǎng)兩大部分構(gòu)成，其中核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了用戶認(rèn)證、漫游、網(wǎng)絡(luò)管理和提供接口等功能，而接入網(wǎng)組主要為WiMAX用戶提供無線接入，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。MIMO通信系統(tǒng)是全球微波接入互操作技術(shù)的一種，在發(fā)射端和接收端都設(shè)置了多個(gè)天線，能夠?qū)o線信道容量實(shí)現(xiàn)最大程度的有效利用，并保證通信的高速和可靠，已經(jīng)成為無線通信領(lǐng)域中的佼佼者（見圖2）。

2.3電力線載波通信技術(shù)電力線載波通信（PLC）技術(shù)是電力系統(tǒng)中特有的一種通信手段，它是將電力線纜作為傳輸?shù)拿浇?，通過其載輸方式來實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸，且不需要額外設(shè)置通信線路，具有抗破壞能力強(qiáng)、傳輸可靠性高等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，一般情況下所采用的是40~500kHz的傳輸頻帶，其傳輸速率為幾十kbit/s；但是由于受到電力線信道的影響，PLC系統(tǒng)的實(shí)際傳輸距離較小?，F(xiàn)階段，電力線載波通信技術(shù)已經(jīng)在35kV及以上的高壓輸電線路中實(shí)現(xiàn)了廣泛地應(yīng)用，主要承載的是調(diào)度電話、繼電保護(hù)信息以及遠(yuǎn)動(dòng)等；中低壓的電力線載波技術(shù)則主要應(yīng)用于遠(yuǎn)程抄表和配電自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中。

3通信技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的應(yīng)用

在2010年初，某省電力公司進(jìn)行了智能電網(wǎng)的試點(diǎn)項(xiàng)目，對(duì)某工區(qū)的配電線路進(jìn)行通信技術(shù)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。按照配電網(wǎng)絡(luò)的子站分布低密長(zhǎng)距的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)主要掌握了以下幾個(gè)要點(diǎn)：①信息點(diǎn)（ONU）要按照物理線路的相關(guān)性進(jìn)行分片區(qū)；②交接箱要就近設(shè)置，且分光器和交接箱實(shí)現(xiàn)同點(diǎn)布設(shè)；③在片區(qū)內(nèi)采用總線型的分光結(jié)構(gòu)，保證最大不超過8級(jí)；④對(duì)于環(huán)網(wǎng)型的線路選擇“手拉手”的拓?fù)涫浇Y(jié)構(gòu)。在對(duì)試點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行EPON設(shè)計(jì)的時(shí)候，考慮了變電站備份方案和手拉手方案兩種，但是在備份方案當(dāng)中，當(dāng)EPON的光線路出現(xiàn)故障或者是OLT發(fā)生故障的時(shí)候，在切換另一線路中，2根光纖在同一個(gè)光纜中，通常只能對(duì)OLT進(jìn)行備份，因此最終選擇了“手拉手”方案。如圖3所示，ONU的雙PON口均為上行，并接入兩個(gè)不同的變電站OLT之上，當(dāng)某一線路或OLT出現(xiàn)問題的時(shí)候，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的切換，最終使得變電站的備份方案具有較大的可靠性。除此之外，為了確保其能夠滿足智能配電網(wǎng)的實(shí)際要求，并且保證其運(yùn)行的安全性和可靠性，在此試點(diǎn)項(xiàng)目中，也對(duì)EPON網(wǎng)管、OLT網(wǎng)絡(luò)層等進(jìn)行了測(cè)試，安全部署則包括了終端認(rèn)證、業(yè)務(wù)隔離和深度檢測(cè)與防御三個(gè)層次。

4結(jié)束語(yǔ)

配電通信網(wǎng)是智能電力系統(tǒng)中及其重要的組成部分，同時(shí)也是智能配電業(yè)務(wù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)的強(qiáng)大支持系統(tǒng)。不同通信技術(shù)都具有各自的優(yōu)勢(shì)和缺陷，因此，在對(duì)智能配電網(wǎng)選擇通信技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，工作人員應(yīng)該結(jié)合配電網(wǎng)建設(shè)的實(shí)際情況，綜合考慮各方面的因素，將通信技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，以發(fā)揮其實(shí)際的作用。通常情況下，可以選擇以PON光纖專網(wǎng)為主，寬帶PLC為輔，GPRS等為補(bǔ)充的組網(wǎng)方式，既能夠?qū)崿F(xiàn)快速布網(wǎng)，又保證了穩(wěn)定可靠。

作者：謝華 單位：國(guó)網(wǎng)江西省電力公司贛州供電分公司