配電自動(dòng)化通信網(wǎng)現有解決方案優(yōu)缺點(diǎn)

隨著(zhù)供電可靠性要求的不斷提高，電網(wǎng)運營(yíng)面臨巨大挑戰。配電網(wǎng)絡(luò )運行狀況的實(shí)時(shí)監測和遠方遙控，是組成智能電網(wǎng)輸變電環(huán)節的重要部分。配電自動(dòng)化系統的建設、運行，能有效減少故障處理時(shí)間，進(jìn)一步提升生產(chǎn)運行管理精益化水平，提高供電服務(wù)水平。

配電自動(dòng)化的實(shí)現是建立在配電系統信息化基礎上的，配電網(wǎng)自動(dòng)化系統需要借助于有效的通信手段，將控制中心的控制命令準確地傳送到為數眾多的遠方終端，并且將反映遠方設備運行狀況的數據信息收集到控制中心。通信系統設計的合理性直接影響配電自動(dòng)化系統的成敗。因此,配電自動(dòng)化通信系統是配網(wǎng)自動(dòng)化系統中非常重要的環(huán)節,是配電網(wǎng)自動(dòng)化的神經(jīng)系統。

一、現有配電自動(dòng)化通信系統解決方案

配電自動(dòng)化通信系統實(shí)現變電所和配電終端(含開(kāi)關(guān)站、開(kāi)閉所和柱上開(kāi)關(guān)等配電終端)之間的通信，主要采用有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)兩種傳輸方式，目前主要有以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、配電線(xiàn)載波通信、無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)三種通信技術(shù)。

以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)(EPON)是一種新興的寬帶接入技術(shù)，在物理層采用了PON技術(shù)，在鏈路層使用以太網(wǎng)協(xié)議，利用PON的拓撲結構實(shí)現以太網(wǎng)接入。EPON的組網(wǎng)方式有星形、鏈形等，比較適合配電自動(dòng)化通信系統的組網(wǎng)。

配電線(xiàn)載波通信是以10kV配電線(xiàn)路為傳輸通道，采用移頻鍵控(FSK)和調頻技術(shù)相結合的調制方式，應用DSP數字信號處理技術(shù)和集成電路技術(shù)來(lái)實(shí)現數話(huà)同傳的通信方式。

無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)通信技術(shù)：主要分為WiFi、WiMAX、WSN/ZigBee等技術(shù)。

Wi- Fi標準主要包括802.11b、802.11a和 802.11g 等，它使用開(kāi)放的 2.4 GHz 直接序列擴頻，最大數據傳輸速率為11 Mbit/s，也可根據信號強弱把傳輸速率調整為5.5，2，1 Mbit/s 帶寬。直線(xiàn)傳播傳輸范圍為室外最大300 m， 室內有障礙情況下最大100 m。Wi-Fi 的技術(shù)優(yōu)勢在于組網(wǎng)簡(jiǎn)單且成本低廉，豐富的終端支持，不需要布線(xiàn)，非常適合移動(dòng)辦公的需要。

WiMAX 技術(shù)是一項基 于IEEE 802.16 標準的寬帶無(wú)線(xiàn)接入城域網(wǎng)技術(shù)，能夠實(shí)現固定及移動(dòng)用戶(hù)的高速無(wú)線(xiàn)接入。WiMAX 網(wǎng)絡(luò )體系由核心網(wǎng)和接入網(wǎng)組成。核心網(wǎng)包含網(wǎng)絡(luò )管理系統、路由器、AAA 代理服務(wù)器、用戶(hù)數據庫以及網(wǎng)關(guān)設備， 主要實(shí)現用戶(hù)認證、漫游、網(wǎng)絡(luò )管理等功能，并提供與其他網(wǎng)絡(luò )之間的接口。接入網(wǎng)中包含基站、用戶(hù)站和移動(dòng)用戶(hù)站，主要負責為 WiMAX 用戶(hù)提供無(wú)線(xiàn)接入。無(wú)線(xiàn)信號傳輸速率可達 50 km，帶寬可達 70 Mbit/s。

物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)質(zhì)是利用RFID(Radio Freq uency Identification，射頻自動(dòng)識別)、WSN等技術(shù)，通過(guò)計算機互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現信息的互聯(lián)與共享。

二、現有解決方案的優(yōu)點(diǎn)和存在問(wèn)題

根據三種類(lèi)型的接入方式在配電自動(dòng)化通信網(wǎng)中的應用進(jìn)行分析，三種通信技術(shù)各有其應用上的優(yōu)點(diǎn)：

EPON通信技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：1.帶寬高，易組網(wǎng)，方便接入;2.可靠性高，實(shí)時(shí)性高;安全性高3.受環(huán)境干擾小。

配電線(xiàn)載波通信優(yōu)點(diǎn)：1.建設成本較低;2.施工簡(jiǎn)便，無(wú)需布線(xiàn);3.專(zhuān)網(wǎng)運行，安全性高。

無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)通信技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：1.建設成本低;2.施工簡(jiǎn)便，無(wú)需布線(xiàn);3.應用范圍廣，可用性高。

但上述三種方式也存在對應缺點(diǎn)：EPON建設成本較高，主要是光纜建設成本，光纖通信方式光纜鋪設難度大，而且隨著(zhù)運行期配電站點(diǎn)的調整，光纜的遷移、建設成本較高。配電線(xiàn)載波通信不夠穩定，組網(wǎng)受一次網(wǎng)架結構影響較大。

無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)通信技術(shù)中， Wi-Fi 是一種無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)，最大缺陷在于數據傳輸速率有限，語(yǔ)音通信、視頻傳輸等業(yè)務(wù)的QoS很難得到保障;WiMAX 可以在需要獲得許可的無(wú)線(xiàn)頻段或利用公用頻段，容易出現頻率干擾問(wèn)題。

相比較之下，近幾年隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，WSN無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)技術(shù)在配電自動(dòng)化數據傳輸中進(jìn)行了有益的運行嘗試。