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对配电网自动化通信现状的分析


对配电网自动化通信现状的分析 【摘 要】现在的电力系统配电网自动化通信现状已不能满足当今配电网可 靠运行的需求, 急需将新的技术应用于电力系统自动化运行中。 本文对 EPON 技 术在配电网自动化通信中的应用进行了分析。 【关键词】配电网自动化;通信;应用 前言 电力系统配电网自动化的通信系统是智能电网重要组成部分, 近年为提高配 电网运行的可靠性全面开展智能电网建设, 并明确了构建贯穿发电、 线路、 变电、 配电、用电服务和调度全部环节和全电压等级的电网可持续发展体系 ”的发展思 路。其中,配电网自动化系统直接决定着电力消费者对于电能质量的体验,其覆 盖面积广、技术实施手段多样化、系统建设周期长且难度较大,成为了我国建设 智能电网的一个重要问题。 1 电力系统配电网自动化通信现状 目前常见的配电网自动化通信技术有以下几种。基于电力线载波的有线通 信,电力线载波通信(PLC)是电力系统特有的通信方式,它利用现有的电力线 将数据调制成载波信号或扩频信号, 然后通过耦合器耦合到交/直流电力线上。 PLC 具有易维护、易使用、成本低等优点,但其电力线间歇性噪声较大、信号 衰减严重、线路阻抗经常波动、大规模组网非常困难,通常应用于实时性、可靠 性要求不高的系统中。基于 SDH/MSTP 的光通信,SDH/MSTP 技术是电力系统 通信网的主流技术,在主干电力传输网中的应用非常广泛,它以高传输带宽、支 持多种环网保护协议、 抗干扰性强等性能为电力通信提供了一个健壮的平台。但 在配电网自动化通信中,SDH 设备对其工作环境要求较高、带宽利用率较低、 施工难度较大、成本较高,使得 SDH/MSTP 技术在配电网中自动化系统中的应 用有些不切实际。基于“RS232/485 光猫”的光通信,采用光猫(Modem)组网是 利用光猫设备将 RS232/485 信号进行长距离延伸,从而将配电自动化终端以 RS232/485 总线方式连接起来, 上行通信接口通过协议转换设备在通信子站进行 汇聚。大量的配电自动化终端设备通过光纤进行串接,组网简单、成本低廉、配 置灵活,但它无法实现和子站设备间的统一网管、通信效率低、无法承载大容量 以太网数据、抗电磁干扰能力差、光纤资源利用率低。基于工业以太网交换机的 光通信,工业以太网交换机具备高带宽、环网保护、 IP 化趋势等优点,但其对 配电网光纤走向要求较高,无法满足配电网通信的点到多点通信结构、扩容性、 抗多点失效等要求。基于 GPRS 的无线通信,GPRS 技术依靠租借驻地移动运 营商的无线资源组建电力无线专网,不需要电力投资线缆资源,组网灵活。但它 带宽较低,最大带宽 114kbps,很难满足配电网终端接入需求。通过上述分析可 知,目前配电网自动化通信以光纤+载波通信为主、无线等其他方式为辅,其发 展和建设的重点和难点在探索和选择最适合电力配电网自动化的通信要求的, 能 够良好应用与自动化终端到配电子站间的通信技术。 2 EPON 技术分析 基于以太网无源光网络( EPON)是一种采用点到多点( P2MP)结构的单 纤数据双向传输的光纤通信技术。 EPON 系统的技术特性有以下几点:资源利 用率高,采用“单纤双向”技术,主干线路只需要一芯光纤,通过无源分光设备, 最大可以辐射出 64 路光信号。 P2MP 通信方式, 通过 EPON 分光器可以形成点 到多点网络模式,适应复杂的线路资源情况。无源分光, EPON 分光器不需要 电源, 对恶劣的环境的适应能力非常强, 工作稳定、 不易损坏。 灵活的扩展能力, EPON 网络在

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