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配電自動(dòng)化通信系統分析論文
摘要：文章以配電自動(dòng)化系統中的通信系統分析為題展開(kāi)論述。首先，闡述了配電自動(dòng)化對通信系統的可靠性、經(jīng)濟性、實(shí)時(shí)性等要求。然后，對比了幾種常見(jiàn)的配電自動(dòng)化通信方式。最后，基于以上討論，提出選擇通信方式的幾點(diǎn)建設性意見(jiàn)。希望作為研究配電自動(dòng)化系統的參考資料。
關(guān)鍵詞：配電；自動(dòng)化；系統；通信；分析；研究
配電自動(dòng)化系統在運行的過(guò)程中，利用控制中心傳送命令，并將其傳送到遠方終端。同時(shí)，將遠方設備傳來(lái)的數據反饋到控制中心當中。區別于輸電網(wǎng)自動(dòng)化，配電網(wǎng)可以與點(diǎn)多、面廣的遠方終端進(jìn)行信息交換。所以，為了滿(mǎn)足系統的要求，必須降低系統工程造價(jià)。當前，這一問(wèn)題引起了設計人員的廣泛關(guān)注。
1配電自動(dòng)化對通信系統的要求
配電自動(dòng)化系統具有規模大、終端數量多的特點(diǎn)�；诖�，對通信網(wǎng)的安全性、可靠性要求很高。通常情況下，配電網(wǎng)的規模與實(shí)際水平不同，也會(huì )使配電網(wǎng)自動(dòng)化系統在通信系統中存在不同的要求。首先，提高通信系統的可靠性。配電網(wǎng)自動(dòng)化通信系統一般被安裝在戶(hù)外，導致配電網(wǎng)采集的收據容易受到天氣、環(huán)境的影響。同時(shí)，由于設備、人為因素等原因，系統經(jīng)常會(huì )發(fā)生故障或者停電的狀況。針對以上現象，要求通信系統具有良好的安全性。其次，配電網(wǎng)自動(dòng)化必須操作簡(jiǎn)單，維護方便。配電自動(dòng)化通信系統結構復雜、規模大。針對以上特點(diǎn)，如果采用單一的信息系統，顯然不能滿(mǎn)足所有功能的發(fā)揮。因此在系統設計上，應該盡可能簡(jiǎn)化通信系統的使用與維護。實(shí)踐證明，選擇標準化的通信協(xié)議后，有效的提高了系統的兼容性。最后，通信系統還要求有一定的實(shí)時(shí)性。通信系統應該對各個(gè)監測點(diǎn)的數據進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，然后按照要求發(fā)送統計報表。同時(shí)，為了避免系統出現運營(yíng)方面的故障，需要及時(shí)對故障方面的數據進(jìn)行記錄，只有這樣才能提高對配電網(wǎng)的監控力度，從而提高供電的質(zhì)量。
2配電自動(dòng)化中通信方式的比較
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，通信技術(shù)的方式越來(lái)越多。下面根據自動(dòng)化系統的具體情況，分析每一種通信方面的應用特點(diǎn)，并對其進(jìn)行比較。第一種方式為光纖通信。光纖通訊具有通信容量大、傳輸頻帶寬的特點(diǎn)。其次，在傳輸的過(guò)程中，消耗的能量比較少，比較適用于遠距離傳輸。再次，該通信設備的體積比較小，具有防腐蝕的性能。因此，光纖通信不僅可以架設在空中，而且可以埋下地下。最后，光纖通信材料具有良好的密封性，很少受到外界的干擾，所以傳輸的速度非�？�。光纖通信的缺點(diǎn)是：首先，與金屬線(xiàn)相比，強度比較低。其次，在連接的過(guò)程中，經(jīng)常出現問(wèn)題。最后，彎曲的半徑不能太小。第二種方式為載波通信。載波通信在運行的過(guò)程中，通過(guò)電力線(xiàn)來(lái)完成數據的傳輸。這種方式不需要再架設專(zhuān)用線(xiàn)路，就可以滿(mǎn)足雙向通信的要求。根據相關(guān)的數據統計，當前載波通信的傳輸速度已經(jīng)達到了150-300Bit/s。另外，運用載波通信在遠方監測與抄表時(shí)，也具有很高的經(jīng)濟效益。但是，由于載波設備被安裝在戶(hù)外，容易受到外力的干擾，所以采用單一的通信方式往往會(huì )影響到系統整體功能的發(fā)揮。第三種方式為現場(chǎng)總線(xiàn)。該通信系統在應用的過(guò)程中，對外界的干擾比較小，因此運行得非常穩定、安全。同時(shí)，現場(chǎng)總線(xiàn)通信方式出現故障后，維護的費用比較低。第四種方式為無(wú)線(xiàn)電通道。無(wú)線(xiàn)電通道的無(wú)線(xiàn)電波頻率特別高，可以達到400MHz。數傳電臺設備輕便、簡(jiǎn)單，容易操作，具有很大優(yōu)勢。但是，當短波進(jìn)入高空后，在電離層反射的情況下，如果遇到障礙物就會(huì )消耗很大的能量，所以不適用于直線(xiàn)傳播�？梢哉f(shuō)，無(wú)線(xiàn)電通道在運行的過(guò)程中，經(jīng)常受到地理條件的限制。通常情況下，該通信方式用于平原地區。在山區地形中，則需要采用差轉的方式。第五種為無(wú)線(xiàn)擴頻通信。與常規的無(wú)線(xiàn)電通信相比，擴頻技術(shù)工作效率更高。通常情況下，首先將信號擴展到寬頻帶中。然后，對信號進(jìn)行擴頻調制，再將其上傳到空間載頻中。其次，利用接收端口，發(fā)送相同的PN碼。當這些PN碼被調解后，最終又還原為原來(lái)的窄帶信號。剩余的碼因為與PN碼沒(méi)有關(guān)聯(lián)，繼續發(fā)揮維持寬帶的作用。另外，窄帶寬頻調解后，將大部分的信號過(guò)濾了出去。與此同時(shí)，其他噪音信號被過(guò)濾了出去。這樣，大大減少了信號的噪音比，從而降低了誤碼率。該通信方式的優(yōu)勢特點(diǎn)為：第一，具有良好的抗干擾、抗噪音功能。第二，保密性比較好，可以對其他信號進(jìn)行攔截。同時(shí)，采用擴頻調制，降低了信號發(fā)送錯誤的幾率。第三，一次性投資，收費比較合理。
3投運工程實(shí)例分析
以某電廠(chǎng)為例。該項目采用光纖通信與有線(xiàn)通信相結合的方式。其中，第一層為主環(huán)路，采用高可靠性的光纖自愈環(huán)方式。在第一層，主要配置了分段開(kāi)關(guān)、線(xiàn)路出口斷路器、開(kāi)關(guān)閉鎖、柱上聯(lián)絡(luò )開(kāi)關(guān)等，這些設備在系統中發(fā)揮著(zhù)重要的功能，提高了系統的安全性、穩定性。第二層主要包括變臺監測儀、小區抄表等設備。與開(kāi)關(guān)狀態(tài)、數據相比，該層屬于非重要層面。因此，對數據的可靠性、實(shí)時(shí)性要求不高。第二層采用單纖非自愈環(huán)、有線(xiàn)電纜方式，不僅在很大程度上降低了系統成本，而且不會(huì )影響到系統的安全運行。所以，具有很大優(yōu)勢�？梢钥闯�，該項目采用光纖通信與有線(xiàn)通信相結合的方式，是比較科學(xué)、合理的。相比其他通信方式來(lái)講，光纖通信具有很大的優(yōu)勢。首先，可以?xún)?yōu)化無(wú)功潮流減少線(xiàn)損，防止因過(guò)負荷產(chǎn)生的供電質(zhì)量下降。其次可以減少供電和維修工作中所需的人工參與。光纖通信技術(shù)是日常配電網(wǎng)絡(luò )的重要應用模式，該模式進(jìn)行了光波為信息載體模式的應用，通過(guò)對光導纖維的應用，滿(mǎn)足了當前配電網(wǎng)絡(luò )通信的需要。其具備比較成熟的通信技術(shù)，實(shí)現了縣級企業(yè)的電力系統的廣泛應用。這種光纖模型相對于其他的通信技術(shù)具備良好的應用優(yōu)勢，首先其具備較寬的傳輸頻帶，具備比較大的通信容量。
4配電系統自動(dòng)化Mobitex無(wú)線(xiàn)通訊系統維護
在配電自動(dòng)化系統中，其核心為中心站。該站的主要功能為：對變電站上的配電信息進(jìn)行上傳、管理。同時(shí)，對整個(gè)配電網(wǎng)進(jìn)行監控，協(xié)調變電站之間的關(guān)系，處理配電網(wǎng)中的故障，實(shí)現配電網(wǎng)的有效管理。在此基礎上，使配電網(wǎng)系統達到最佳的運行效果。另外，中心站在運行的過(guò)程中，要求與SCADA、MIS系統交換信息，達到數據共享的目的，以此來(lái)對配電信息進(jìn)行管理與維護。
5結束語(yǔ)
當前，由于社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對電力方面的需求逐漸增加。為了滿(mǎn)足電力供應的需求，必須保證電力系統的穩定、高效運行。因此，必須采用完整、高效的配電網(wǎng)自動(dòng)化系統。同時(shí)，因為配電網(wǎng)自動(dòng)化系統的結構比較復雜，采用單一的通信系統往往會(huì )影響整個(gè)功能的發(fā)揮。所以，必須根據電力工程的實(shí)際情況，選擇合理的通信方式。文章結合相關(guān)的經(jīng)驗，對比了幾種常用通信方式的特點(diǎn)，并闡述了具體的選擇建議，希望可以起到參考的作用。
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