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摘要:光纤通信具有中继距离长、传输容量大、传输质量好等优点,尤其是具有抗干扰不受高电压、大电流影响的优点。在配电网自动化系统中光纤技的应用,将会大大提高整个控制系统的反应速度,使配电网自动化系统的控制性能明显提高。本文将分析光纤通信在配网自动化上的重要性。简要分析配网自动化对通信的要求,以及光纤通信在配网自动化常用的种类和实现方案。
关键词:电力;通信;光纤;应用:配网自动化
随着国家的发展和人民生活水平的提高,人们对电力的需求日益增长,同时对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。配网馈线自动化是配网系统提高供电可靠性最直接有效的技术手段之一。
一、配电网自动化对光纤通信要求
配网自动化系统的规模、复杂程度和自动化程度决定了通信系统应满足下述要求:
1.1可靠性:
一般来说,配电网系统通信大多数都暴漏在室外中。但是,由于环境复杂多变,所以,要求必须可以抵御高温、日晒、大风、雨淋等其它自然环境侵害的能力,并且,还要避免其它电磁的影响,确保配电网稳定运行下去。与此同时,如果线路发生突然停电,那么通信系统依然可以正常运行。
1.2经济性:
在充分考虑到配电网整体效益的基础上,要求对通信系统投入的资金不能过多,要合理利用当前已有主网通信资源,对主配电网进行重新规划,这样一来,可以减少重复投资现象的出现。体现配电网自动化运行的经济性。
1.3寻址量偏大:
通信系统不仅要考虑目前及未米的数据传输的需要,还要考虑系统升级的要求。
1.4双向通信性:
配电网自动化既要有遥测、遥信以及遥控等功能,并且还必须要有双向通信的能力。
二、光纤通信的主要特点分析
在配电网的自动化系统中,载波通信,无线通信有线通信以及光纤通信都是常见应用的通信技术,然而其通信质量标准显然是不一样的,就目前智能电网的发展来说,光纤通信技术是目前应用较为理想的方向,下面将就这一技术特点进行详细分析
2.1频带极宽,通信容量大,光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的限制往往发挥不出带宽大的优势。因此需要技术来增加传输的容量,密集被分复用技术就能解决这个问题。
2.2损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤和其它传输介质相比的损耗是最低的,如果将来使用非石英极低损耗传输介质,理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。这就表明通过光纤通信系统可以减少系统的施工成本,带来更好的经济效益。
2.3抗电磁干扰能力强。石英有很强的抗腐蚀性,而且绝缘性好。而且它还有一个重要的特性就是抗电磁于扰的能力很强,它不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等干扰。这一点对于在强电领域的通讯应用特别有用,而且在军事上也大有用处。
2.4无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的传播容易泄露,保密性差。而光波在光纤中传播,不会发生串扰的现象,保密性强。除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设:光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。正是因为光纤的这些优点,光纤的应用范围越来越广。
三、光纤通信在配电网自动化上的配置方案
3.1主站和子站间的通信配置方案。子站和主站之间通信通常采用网络通信方式。通过高速以太网,实现子站和主站的实时数据交换通信。因为我国电网在配电网自动化系统所需的自动化终端设备数量众多,分布区域十分广。假设将这些终端设备直接接入配电网自动化系统,就会影响系统的实时性和快速性,同时还会造成后台计算机网络组织困难,以及在自动化设备站点分布不均衡,也会造成数据流量的不均衡,影响系统数据传输的准确性和时效性。尤其是在主干通信网建设上投资巨大。因此通过网络交换机,采取“区域分层集结、分区管理及集中组织方式”为指导进行网络组织,才能把系统按照不同功能设备划分为用户、配电子站或二级主站、控制中心三层。实现主站与前置采集器dsm323a之间以太网方式通信。dsm323a通过网络交换机构采集到的LFU、TTU信息和电量采集器通过104规约上报d8000主站,井且进行数据通信协议转换,然后再经通信网转发至控制中心进行数据处理,并接受主站下发的控制命令。而为了保证通信可靠性,并且防止光缆或者光端设各故障造成通信中断,采用光纤双环自愈网。
3.2子站和DTU、FTU终端的通信配置方案。子站与DTU、FTU终端问的通信方式一般采用光纤或者光纤自愈环结构。环网柜、小型变电站、箱式变电站等处,从而达到完成对开关设备的位信号、电压、电流、有功功率、无功功率,功率因数、电能量等方面的数据采集和计算,并且对开关进行分合闸操作,以此对惯线开关的故障识别和隔离,对非故障区网的恢复供电,达到实时将采集的数据上传主站,从而实现箱式变电站,环网柜、开闭所远方测控的自动化的作用,市TTU间使用的是屏敝通信电缆,通过RS-485汇集到接入FTU的RS-232/RS485转换模块,并且转换成RS-232接入FTU的光通信模块转发发送到子站。RS—485克服了关于RS-232传输距离短的弱点,而且在传输距离长,驱动能力强,并且队员RS-485传输是通过两根电缆上电平的比较换算,达到克服了关于长距离传输线缆带来的损耗现象.
四、结论
在实际的配网自动化的通信系统,必须构建一个低、收效高的双向通信系统用可以接受的费用在可靠性和信息流量方面提供非常高的性能。同时,由于配电网自动化系统所要完成的功能人多面系统复杂,采用单的通信系统来满足所有的功能需要是不现实的,也是不经济的。因此,在配电网自动化系统中,要应用多种通信方式,按综合的经济技术而选取其中最优的组合。总体来说,配电网自动化系统中,投入资金最大的就是通信,所以,我们要充分考虑在选用原有通信网络设备的基础上,还要结合经济性指标选用最佳的组合方式,这样一来,相关的技术人员要对新知识与技术进行深入研究,将理论只是和实践紧密结合在一起,从而更好的解决实际中遇到的各种问题。
参考文献
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