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智能配电网电力通信技术“引领”智能电网新革命

行业上下游中国仪表网2012年09月18日 13:52人气:25224

  智能配电网、供电质量、全寿命周期资产管理、配电网故障、分布式能源与微电网、电力通信......这些关键词的出现源于我国智能电网建设的逐步升入,在节能环保的号召下,这些词出现的频率或许会更高。
  
  经过多年建设,电力通信系统主干网络已基本实现传输媒介光纤化,业务承载网络化,运行监视和管理自动化和信息化。然而,作为骨干网接入层网络的配电通信网,由于节点多、覆盖面广、建设难度大等原因,一直以来缺乏适用的通信技术和建设模式,成为电力通信网发展瓶颈,制约了智能配用电业务的应用。
  
  无源光网络(PON)技术成熟,在国内外电信运营商网络和智能电网试点工程中得到应用;全球微波接入互操作(WiMAX)采用新一代宽带无线技术,在国外通信网中已成规模应用;电力线载波(PLC)与OFDM等通信技术相结合,能够提高传输带宽和可靠性,成为近年来研究的热点领域。通过对上述几种通信技术进行深入研究比较,提出了差异化组网方案,为智能配用电通信网的建设提供参考。
  
  一、业务需求
  
  随着智能电网配用电业务的不断应用,对通信网在安全性、实时性和传输带宽方面提出更高的要求。配电自动化系统涉及到开关设备的控制,处于安全I区;按照配电网技术规范的要求,开关量变位传送到主站小于10s,重要遥测越定值传送时间小于10s,系统控制操作响应时间小于5s;配电通信网除承载配电自动化业务系统本身信息量外,还需汇聚智能用电网的语音、数据和视频信息。
  
  以1座110kV变电站20条配网出线、100台配变;1台配变120户居民用户,6户三相工商业用户的典型配置,每条配网出线业务流量统计见表1所列。
  
  其中,配电监控只考虑重要节点,用电业务信息以每台配变为统计节点。根据计算,每回配网线路至变电站的传输带宽应不小于18Mbit/s,变电站用于配用电网业务出口带宽应不小于360Mbit/s。
  
  从信息量统计可以看出,配电通信网业务节点多,数据流向集中,带宽需求大,宜采用专网方式通信,提高传输带宽和可靠性,目前,适用于配电网的通信技术主要有PON、WiMAX和宽带PLC。
  
  二、现状及存在的问题
  
  配电通信网目前主要与城市实施的配电自动化系统配套建设,从实施配电自动化的通信系统发展总体看,东部沿海地区及发达城市开展情况较好,覆盖率相对较高;中、西部地区只有少量试点,覆盖率较低。总体而言,配电自动化及其配套通信系统目前仍处于小规模应用阶段,尚未大规模展开建设。目前,配电通信网多采用光调制解调器、工业以太网、以太网无源光网络、中压电力线载波、无线公网等通信方式。
  
  目前,在运的配电通信网大多为各地各部门根据实际需要分散建设,缺乏统一的网络规划,技术体制和建设标准在各地相差甚大,电力通信基础资源不能得到有效利用。大量业务应用依赖于公网运营商网络,受无线公网通信技术体制、运营性质和通道安全性制约,导致相关业务应用标准和技术指标降低,信息安全存在风险,严重制约智能配用电的发展。
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