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摘要:农网调度自动化系统的关键技术是通信系统的建立,通信系统的好坏在很大程度上决定了自动化系统的优劣,配电自动化要借助可靠的通信手段,将控制中心的控制命令下发到各个执行机构或远方终端,同时将各远方监控单元所采集的各种信息上传至控制中心。而光纤通信以其特有的优势在配电自动化系统中得到了广泛的应用,其中ADSL通信技术应用最为广泛。文章着重对农配网自动化系统中光纤通信的发展进行了研究,并着重介绍了ADSL技术在农配网自动化调度中的具体应用。
关键词:农配网;光纤通信;ADSL技术;配网调度自动化;配电自动化
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)17-0038-02
农网自动化调度系统的优化,对电力生产运行技术和农网配电自动化运行水平的提高具有重要意义。在新农村建设进程加快的背景下,布局合理、结构科学的农网调度自动化系统的建立是保证农网安全运行、长期发展的基本前提。在配电自动化通常使用的几种通信方式中,光纤通信以其独特的优势使用最为广泛,另外,配合投资性价比的角度来讲,ADSL方式性价比更高。本文阐述了光纤通信在农配网自动化系统的使用,着重就ADSL在农配网调度自动化中的应用展开讨论。
1 配电自动化
1.1 配电自动化系统概述
配电自动化系统是一项集合了计算机技术、控制技术、数据传输通信技术、现代化设备及管理为一体的综合信息管理系统。目的在于提高供电系统的安全性、可靠性,改进电能的质量,为客户提供更加优质服务的同时节省成本,以自动化代替人工操作,减轻运行人员的劳动强度。
1.2 配电自动化对通信的要求
配电自动化系统需要一个有效的通信网,因为其终端数极多,配网系统拥有众多的开闭所、柱上断路器、配电变压器。要对这些设备进行监控就需要许多的FTU(馈线终端设备)和TTU(配变终端设备),同时这些FTU需要随着配电设备安装,地域分布广泛使得通讯节点分散。所以,配电自动化系统的规模、复杂程度和自动化控制要求决定了通信系统必须满足以下要求:(1)可靠性。配网系统大多的通信设备都暴露在室外,环境恶劣,因此通信系统的设计必须保证能够抵挡得住高温、日晒、低温、风雪、雨淋、冰雹和雷电等自然环境的侵袭。同时作为通信系统还应该避免各种电磁干扰,使得系统可以稳定的工作,另外,需设计应急系统,以便线路停电时,通信系统仍可以正常工作。(2)双向通信。配网自动化系统需要实现遥控、遥测功能,因此必须具有双向通信的能力。(3)寻址量大。考虑到系统升级以及未来数据量传输的需求,系统设计的寻址量不能太小。目前,伴随着光纤传输介质价格的下降,光纤通信系统正广泛应用在电力系统中。
2 光纤通信在配电系统中的应用
2.1 光纤通信的优点
现代通信网的三大支柱是光纤、卫星和无线通信,其中光纤通信是主体,这是因为光纤通信具有以下突出的优点:(1)频带宽、通信容量大。光纤可利用的带宽大约为50000GHz。(2)损耗低、中继距离长。由石英光纤组成的光纤通信系统中继距离可达到200多千米,这对于降低通信的成本、提高稳定性具有特别的意义。(3)抗电磁干扰。光纤具有绝缘特性,免受自然界的雷电干扰、电离层变化等干扰,提高系统的稳定性。(4)无串音干扰,保密性好。光波在光缆中传输,不容易泄露。即使光缆内光纤总数很多,也可以实现无串音干扰,也无法实现窃听,保密性强。(5)光纤原材料丰富,节约金属材料。光纤的主要材料是石英,在地球上有取之不尽的原材料,对于合理利用资源有很大的意义。
2.2 光纤通信在配电系统中的实现
在传统配电自动化中,可以利用已建成的变电站到主控中心的光纤电话网络进行数据传输,此时,光纤通过MODEM将数字脉冲转换成话音频带占用一路或几路话音通道进行传输。现行主流配电网多采用架设、租用专门的光纤网络进行数据传输,把电话、数据、视频等多种音频、数据业务复用到一根光纤里传输,这种综合各种业务方式于一根光纤进行通信的系统称为综合接入通信,一般的系统都可以用综合通信来完成。
3 ADSL技术在配电系统中的应用
3.1 ADSL技术
ADSL技术是近年来发展迅速的宽带通信技术,在远程监控、高速上网、数据传输等方面得到了广泛的应用。ADSL具有频带宽、传输速率快、安装方便等特点,适合在光纤网络的边缘区进行补缺的作用。所以,采用ADSL方式对配电网自动化的配变电进行监控,经济可靠。
ADSL在现有的双绞线电话线上,提供高速数字传输,允许同时传输模拟话音信号和数字信号。ADSL不是单纯的双绞线,还包括调制解调、复用、回波抑制、均衡等专用的DSP芯片。ADSL技术具有如下特点:(1)下载速度高。常用的ADSL下载速度为8Mbit/s;(2)非对称性。配电网络中很多业务需要非对称,即上行回传的信息量较少;(3)传输速率自适应。ADSL技术可以使得传输速率随着传输距离和电话线的信号质量自动进行速率的调整。ADSL可以自动选择最高的运行速度,或者根据设定速率进行传输,这种自适应可以保证所有用户提供高质量的服务;(4)多种信号频分复用。在同一条电话线上可以同时进行电话会话和数据传输;(5)ADSL系统成本低。ADSL可以加载到现有的电话线上,因此资源利用率高,系统成本大大下降。
3.2 ADSL在配电网系统中的应用
ADSL在农网调度自动化中的应用,首先需要向通信网络服务提供商申请安装ADSL业务,对于距离较远的远端变电站,基于原有的电话装置安装过滤器,对数据和语音进行过滤,并且将信号传输到变电站内部的网络交换机。在农电网自动化配电系统的主站,是由通信服务商单独将光纤架设到系统的调度中心,通过此系统实现ADSL方式的数据传输。为了将农网调度自动化系统的数据进行共享传输,各个分变电站应该先将采集的数据通过铺设好的电话线路汇总到多路复合中心ATU-C。
4 结语
科学技术的飞速发展促进了农网调度自动化系统的建设和完善,光纤通信技术作为现代通信业的支柱在农网配电系统中得到了广泛的应用;同时ADSL在性价比方面的优势也在农网调度自动化系统中得到应用,能够满足农网系统的实时数据传输要求,与Cable Modem、N-ISDN等接入网技术相比,在实时数据传输速度、运行经济等方面都具有明显优势,接入方式简单、运行稳定。对保证农村电网运行的安全性、可靠性、经济性具有重要意义。
参考文献
[1] 孟宇.光纤通信在配电网自动化上的应用[J].中
国新通信,2013,15(1).
[2] 张岚.配电网自动化通信方式综述[J].电力系统
通信,2008,29(4).
[3] 刘清瑞,高捷,罗宏生.通用分组无线业务通信
模式应用于配电网自动化的研究[J].电力设备,
2005,6(4).
关键词:农配网;光纤通信;ADSL技术;配网调度自动化;配电自动化
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)17-0038-02
农网自动化调度系统的优化,对电力生产运行技术和农网配电自动化运行水平的提高具有重要意义。在新农村建设进程加快的背景下,布局合理、结构科学的农网调度自动化系统的建立是保证农网安全运行、长期发展的基本前提。在配电自动化通常使用的几种通信方式中,光纤通信以其独特的优势使用最为广泛,另外,配合投资性价比的角度来讲,ADSL方式性价比更高。本文阐述了光纤通信在农配网自动化系统的使用,着重就ADSL在农配网调度自动化中的应用展开讨论。
1 配电自动化
1.1 配电自动化系统概述
配电自动化系统是一项集合了计算机技术、控制技术、数据传输通信技术、现代化设备及管理为一体的综合信息管理系统。目的在于提高供电系统的安全性、可靠性,改进电能的质量,为客户提供更加优质服务的同时节省成本,以自动化代替人工操作,减轻运行人员的劳动强度。
1.2 配电自动化对通信的要求
配电自动化系统需要一个有效的通信网,因为其终端数极多,配网系统拥有众多的开闭所、柱上断路器、配电变压器。要对这些设备进行监控就需要许多的FTU(馈线终端设备)和TTU(配变终端设备),同时这些FTU需要随着配电设备安装,地域分布广泛使得通讯节点分散。所以,配电自动化系统的规模、复杂程度和自动化控制要求决定了通信系统必须满足以下要求:(1)可靠性。配网系统大多的通信设备都暴露在室外,环境恶劣,因此通信系统的设计必须保证能够抵挡得住高温、日晒、低温、风雪、雨淋、冰雹和雷电等自然环境的侵袭。同时作为通信系统还应该避免各种电磁干扰,使得系统可以稳定的工作,另外,需设计应急系统,以便线路停电时,通信系统仍可以正常工作。(2)双向通信。配网自动化系统需要实现遥控、遥测功能,因此必须具有双向通信的能力。(3)寻址量大。考虑到系统升级以及未来数据量传输的需求,系统设计的寻址量不能太小。目前,伴随着光纤传输介质价格的下降,光纤通信系统正广泛应用在电力系统中。
2 光纤通信在配电系统中的应用
2.1 光纤通信的优点
现代通信网的三大支柱是光纤、卫星和无线通信,其中光纤通信是主体,这是因为光纤通信具有以下突出的优点:(1)频带宽、通信容量大。光纤可利用的带宽大约为50000GHz。(2)损耗低、中继距离长。由石英光纤组成的光纤通信系统中继距离可达到200多千米,这对于降低通信的成本、提高稳定性具有特别的意义。(3)抗电磁干扰。光纤具有绝缘特性,免受自然界的雷电干扰、电离层变化等干扰,提高系统的稳定性。(4)无串音干扰,保密性好。光波在光缆中传输,不容易泄露。即使光缆内光纤总数很多,也可以实现无串音干扰,也无法实现窃听,保密性强。(5)光纤原材料丰富,节约金属材料。光纤的主要材料是石英,在地球上有取之不尽的原材料,对于合理利用资源有很大的意义。
2.2 光纤通信在配电系统中的实现
在传统配电自动化中,可以利用已建成的变电站到主控中心的光纤电话网络进行数据传输,此时,光纤通过MODEM将数字脉冲转换成话音频带占用一路或几路话音通道进行传输。现行主流配电网多采用架设、租用专门的光纤网络进行数据传输,把电话、数据、视频等多种音频、数据业务复用到一根光纤里传输,这种综合各种业务方式于一根光纤进行通信的系统称为综合接入通信,一般的系统都可以用综合通信来完成。
3 ADSL技术在配电系统中的应用
3.1 ADSL技术
ADSL技术是近年来发展迅速的宽带通信技术,在远程监控、高速上网、数据传输等方面得到了广泛的应用。ADSL具有频带宽、传输速率快、安装方便等特点,适合在光纤网络的边缘区进行补缺的作用。所以,采用ADSL方式对配电网自动化的配变电进行监控,经济可靠。
ADSL在现有的双绞线电话线上,提供高速数字传输,允许同时传输模拟话音信号和数字信号。ADSL不是单纯的双绞线,还包括调制解调、复用、回波抑制、均衡等专用的DSP芯片。ADSL技术具有如下特点:(1)下载速度高。常用的ADSL下载速度为8Mbit/s;(2)非对称性。配电网络中很多业务需要非对称,即上行回传的信息量较少;(3)传输速率自适应。ADSL技术可以使得传输速率随着传输距离和电话线的信号质量自动进行速率的调整。ADSL可以自动选择最高的运行速度,或者根据设定速率进行传输,这种自适应可以保证所有用户提供高质量的服务;(4)多种信号频分复用。在同一条电话线上可以同时进行电话会话和数据传输;(5)ADSL系统成本低。ADSL可以加载到现有的电话线上,因此资源利用率高,系统成本大大下降。
3.2 ADSL在配电网系统中的应用
ADSL在农网调度自动化中的应用,首先需要向通信网络服务提供商申请安装ADSL业务,对于距离较远的远端变电站,基于原有的电话装置安装过滤器,对数据和语音进行过滤,并且将信号传输到变电站内部的网络交换机。在农电网自动化配电系统的主站,是由通信服务商单独将光纤架设到系统的调度中心,通过此系统实现ADSL方式的数据传输。为了将农网调度自动化系统的数据进行共享传输,各个分变电站应该先将采集的数据通过铺设好的电话线路汇总到多路复合中心ATU-C。
4 结语
科学技术的飞速发展促进了农网调度自动化系统的建设和完善,光纤通信技术作为现代通信业的支柱在农网配电系统中得到了广泛的应用;同时ADSL在性价比方面的优势也在农网调度自动化系统中得到应用,能够满足农网系统的实时数据传输要求,与Cable Modem、N-ISDN等接入网技术相比,在实时数据传输速度、运行经济等方面都具有明显优势,接入方式简单、运行稳定。对保证农村电网运行的安全性、可靠性、经济性具有重要意义。
参考文献
[1] 孟宇.光纤通信在配电网自动化上的应用[J].中
国新通信,2013,15(1).
[2] 张岚.配电网自动化通信方式综述[J].电力系统
通信,2008,29(4).
[3] 刘清瑞,高捷,罗宏生.通用分组无线业务通信
模式应用于配电网自动化的研究[J].电力设备,
2005,6(4).