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通信技術(shù)對電力系統智能化發(fā)展的研究論文
導語(yǔ)：未來(lái)智能化電力系統，將成為世界前沿技術(shù)，所有的電力配電元件，包括家用電器都會(huì )囊括在這個(gè)系統中。供電部門(mén)包括客戶(hù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)能夠隨時(shí)隨地對用電情況進(jìn)行檢測和控制。
1 電力系統智能化發(fā)展的社會(huì )需求
智能電力系統包含電源端、輸電端、配電端、用戶(hù)端的智能化、數據化和網(wǎng)絡(luò )化。它是在傳統電力系統的基礎上，由智能化的電力終端元件、通訊單元、互聯(lián)網(wǎng)單元構成，實(shí)現具有不同權限的人在世界的任何地方，對用電情況進(jìn)行監控以及電力能源的合理調配，保證從供電端到終端用戶(hù)這個(gè)過(guò)程中所有監控節點(diǎn)之間的信息和電能的雙向流動(dòng)。
2 通信技術(shù)對電力系統智能化發(fā)展的影響
當前國內配電終端設備取得了很大的進(jìn)步，能夠實(shí)時(shí)采集電壓、電流、電度、頻率、諧波、頻率、開(kāi)關(guān)量、故障錄波等電力系統參數，并能夠支持多種通訊方式，滿(mǎn)足多種組網(wǎng)方式。比如，紅外通信接口、GPRS通信接口、WIFI通訊接口、RS232串口通信接口、RS485通信接口、以太網(wǎng)通信接口、電力線(xiàn)載波通信接口、CAN通信接口。
通信技術(shù)的發(fā)展及分析：電力系統的智能化關(guān)鍵一環(huán)是通信技術(shù)。通信技術(shù)的發(fā)展將制約電力系統的智能化。下面列舉一下目前較為成熟的通信接口技術(shù)。
2.1 RS485通信接口
RS485，工業(yè)上通常采用兩線(xiàn)制組成半雙工網(wǎng)絡(luò )，最高傳輸速率10Mbps，最長(cháng)通訊距離2公里以?xún)�，考慮電力現場(chǎng)復雜環(huán)境以及通訊可靠性，本文推薦使用距離不超過(guò)300米。因此這種通信接口在電力系統中只能用于站內組網(wǎng)。事實(shí)上這種通信接口是目前電力系統終端設備站內組網(wǎng)使用最為普遍的通信物理接口。
2.2 以太網(wǎng)通信接口
以太網(wǎng)目前電力行業(yè)內上使用最成熟 的是快速以太網(wǎng)（100Mbit/s）。設備與網(wǎng)絡(luò )交換機之間的連線(xiàn)不超過(guò)100米。當然若實(shí)現站內與供電局之間的長(cháng)距離通信目前一般鋪設專(zhuān)用光纖或者電力專(zhuān)用電纜。這種通信接口連接到站內交換機上進(jìn)而可實(shí)現站內組網(wǎng)以及遠距離通信，目前以太網(wǎng)的通信速率可達到10Gbits，但是我們的終端設備核心處理器大多是1GB以?xún)葐纹瑱C，也就是說(shuō)以太網(wǎng)速度完全滿(mǎn)足終端設備的通訊需求。
2.3 GRPS通信接口
GPRS通信依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商的信號基站，目前4G速度可以100M以上。這種通信方式主要用于長(cháng)距離通信�？蓪�(shí)現世界任何地方對終端設備的實(shí)時(shí)監測，監控。
2.4 電力線(xiàn)載波通信技術(shù)
電力線(xiàn)載波通訊是利用現有電力線(xiàn)，通過(guò)載波方式將模擬信號或者數字信號進(jìn)行高速傳輸的技術(shù)。由于配變變壓器對電力載波信號具有阻隔作用，因此電力線(xiàn)載波信號只能在一個(gè)配變變壓器臺區范圍內進(jìn)行使用。在電力線(xiàn)空載時(shí)，點(diǎn)對點(diǎn)信號可傳輸幾公里，但當電力線(xiàn)上負荷很重時(shí)只能傳輸幾十米。所以本文認為在電力系統中不推薦使用電力線(xiàn)載波，當然電力線(xiàn)載波可應用于智能家居或者站內短距離組網(wǎng)通信。
2.5 WIFI通信接口
WIFI無(wú)線(xiàn)通信接口通信速率最高可達11Mbps，通信距離受WIFI發(fā)射接收設備功率以及使用現場(chǎng)環(huán)境影響，由于站內設備一般為鋼鐵結構，因此WIFI無(wú)線(xiàn)在站內組網(wǎng)使用會(huì )受到限制，但是在終端用戶(hù)使用將非常方便，比如用戶(hù)可以在WIFI環(huán)境下通過(guò)計算機或者手機組態(tài)監控用電使用情況，并控制相關(guān)電力設備動(dòng)作。
2.6 Can通信接口
Can通信接口與RS485通信接口類(lèi)似，但速度比RS485通信接口要高，可達到1Mbps，通信距離可達10Km，并且支持全雙工通信。目前can總線(xiàn)大多應用于汽車(chē)電子中，但在電力系統中的應用還不是那么廣泛。相信不久的將來(lái)can總線(xiàn)會(huì )越來(lái)越多地應用于電力系統中。
2.7 其他通信接口
限于篇幅的原因，簡(jiǎn)單介紹一下紅外通信、藍牙通信以及RS232串口通信接口。紅外通信在電力系統中，目前應用主要是手持設備與終端設備的通信，這種通信方式通信距離較短，不能應用于站內組網(wǎng)。RS232串口通信接口通信距離也在幾十米之內，主要應用于對設備的維護，不能應用于站內組網(wǎng)。藍牙通信在電力系統中應用較少，它與WIFI通信一樣，是短距離無(wú)線(xiàn)通信。
3 電力系統智能化可行性研究
通信媒介的多樣化，以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，實(shí)現電力系統的智能化在硬件技術(shù)上已經(jīng)完全沒(méi)有問(wèn)題。在輸配電終端我們可以通過(guò)以上介紹的通信物理接口組成站內網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)光纖或者通信電纜將信息分享到通用網(wǎng)絡(luò )上，我們就可以通過(guò)電腦或者手機在任何地方實(shí)現對用電情況的實(shí)時(shí)監測。
4 結語(yǔ)
通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，會(huì )將使我們可以聯(lián)網(wǎng)式的控電，供電部門(mén)可以根據用電使用情況通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )合理地調配用電。終端用戶(hù)也可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)監測自己的用電情況。
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