论文部分内容阅读
[摘 要]配电通信网是智能配电网发展过程中的一个基础，随着智能配电网以及各种新能源的利用越来越广泛，配电通信网的业务需求也发生了很大的改变。本文对智能配电网的通信业务需求进行分析，并且提出相应的技术方案，为智能配电网的通信规划提供参考。
[关键词]智能配电网 通信业务 需求 技术方案
中图分类号：TD985 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）41-0223-01
引言
近来来，智能电网已经成为当前行业研究的一个重点，智能电网是使用健全的双路通信、高级的传感器以及分布式计算机进行电力传输以及分配的一种网络，其目的是为了改善电力传输的效率，提高电网的可靠性以及安全性。智能电网的发展涉及到发电、输电以及配电等各个环节中，智能电网的通信成为电网发展过程中的一个重要部分，加强通信网络的建立，对于智能配电网的发展有十分重要的意义。智能配电通信网是结合智能电网与通信网络的一个重要的项目，如何利用合理、成熟的通信技术对智能电网的通信需求进行满足，是当前电力智能化系统发展过程中研究的一个重点。
一、智能配电通信网业务需求分析
（一）ADO通信需求
智能配电通信网的发展是在信息化背景下结合电网以及通信网络之后产生的一种重要的网络系统，当前配电网线路的保护主要采用的是不需要通道的电流保护方式。但随着智能电网的发展，利用配网通信通道实现相应的纵联网络的保护则成为一个重要的研究方向。配电网线路保护可以忽略不考虑电力系统的稳定性，考虑到保护电力系统的各种元件即可，因此动作的时间比高压输电网线路的保护动作时间要长，大约是500～700毫秒。智能配电网络建设的一个目的是实现配电自动化，智能配電网通信主要是为了满足配电网设备的监测信息、自愈控制信息、故障定位信息的传送等目标，智能配电网的自愈动作速度要求较高，一般要求要小于3秒，去除元件采集和调度系统的处理时间，则双向通信通道的时间应该是小于1秒，也就是说单向通道的延时应该小于500毫秒。此外，对于分布式电源、储能站通信需求而言，由于储能站的状态监测！控制、信息管理与配电网的调度端之间的通信延时是秒级的，一般说来，通信的带宽为每秒64Kbit到1Mbit，分布式能源站的SCADA、AGG等控制信息和配电网的调度端之间的通信延时应该保持在秒级，通信的带宽大约为每秒34Kbit。
（二）AMI通信需求
由于智能配电网的建立是一个系统化的工程，对于智能电能表而言，其通信的需求主要是为了对电力用户的电能表进行智能的采集，使得各种用电量信息可以及时地反馈到信息中心，将用户的用电状态、智能家电功率等各种信息传递给配电调度端，使得用户可以及时了解到自己所用的电费的数量、应该缴纳的电费数额等。如果每一个电表都按照每十五分钟300比特来计算，则通信的带宽应该要保持在每秒小于0.01kbit范围内。一个110kv的电站带有20条10kv的输出线，配电400个台区，智能电表的数量应该在20万之上。此外，对于电能表的负荷的需求，应该要针对负荷较大的用户需求，进行负荷的侧管理，包括对负荷进行预测、对电能的质量进行监测、对负荷的控制参数下发功能进行确定等，使得负荷的需求侧管理带宽可以保持在每秒5kbit的水平上，实现对各种电能数据信息的传递。
（三）AAM通信需求
智能电网在发展过程中产生的一些新的业务需求，对电网设备的生命周期有很大的影响，在新的背景下应该要加强对电网设备的全生命周期管理，提高电网的资产利用率，对全网的电源设备、线路等运行状态进行监测，提高检修的效率，使得各种设备的使用寿命可以得到延长。设备的运行状态的监测一般是秒级业务，单点流量一般要保持在每秒4kbit。
表一，表示智能配电网通信业务对通信网络带宽的需求。
二、 智能配电网通信业务方案探讨
（一）加强无线通信技术的应用
随着移动通信网络的发展，催生了很多产品，比如的WLAN技术、LMDS技术等。无线光通信是当前发展比较迅速的一种无线通信技术，也是信息化背景下的一种重要产物，适应了当前无线网络的发展要求，而且也以独特的优势存在于大众视野中。在加强智能配电网通信业务研究过程中，应该要加强对无线通信技术的研究，一方面，加强对移动传输以及接收设备的质量控制。由于智能配电网的通信业务需求的精准度较高，因此对于各种电能数据的传输以及接收设备应该要随时进行检测，确保设备的完整性以及准确性。无线通信技术的承载设备有很多，比如无线光通信发射机、传输天线、接收机等，对于智能配电网的建设，也需要对具体的无线信号的发送设备的质量进行控制，第一，对发射机进行控制。在对各种电能信息进行发送的过程中，应该要确保发射机受到的外界干扰较少，当前使用较多的是无线光通信技术，传输的距离越远，各种信号的其耦合的准值越高，即在传输过程中传输的质量越高。第二，要对信号传输天线进行控制，采用光学天线系统进行光信号的传输可以减少光信号的散射，使得光信号的传播质量有一定的提升。第三，对接收机的质量进行控制，接收机应该要具备较高的灵敏度，才能对外界环境的干扰进行抵抗，提高各种数据传输的准确性。
（二） 加强移动通信基站的监测
在智能配电网通信业务建设过程中，应该要加强移动通信基站的监测，加强智能电源的监控单元的应用。一般说来，智能电源的监控单元一般配有用户接口板，板上有扩展接口，可以对环境以及空调进行监控。此外，还应该加强基站监测系统的硬件建设，提高移动通信基站的带宽，使得智能配电网的通信需求可以得到相应的满足。
（三） 加强智能通信网的建设
在智能配电通信网的建设过程中，对于110kv的电站应该要以光纤覆盖为主，加强纵联保护装置的配置、配网自动化监测节点的分布、独立储能站的建设、重要负荷管理节点的覆盖等，实现各种装置之间的协调发展，进而提高各种电能数据的传输。
结语
随着电网的快速发展，在电网建设过程中要逐渐实现智能化，当前智能配电网通信网的建设还不够完善，因此制约了电力行业的智能化发展。在智能配电网通信网的建设过程中，应该要对具体的通信需求进行分析，掌握智能配电网通信过程中的带宽需求，从而加强相应的硬件配置，提高智能配电网的通信效率。
参考文献
[1] 黄盛.智能配电网通信业务需求分析及技术方案[J].电力系统通信，2010（18）.
[2] 李得利.智能配电网通信系统探讨与性能分析[D].重庆大学，2012.
[3] 唐良瑞，盛洁，祁兵，黄宇峰.面向智能配电的异构融合通信网络动态负载均衡[J].中国电机工程学报，2012（36）.
[关键词]智能配电网 通信业务 需求 技术方案
中图分类号：TD985 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）41-0223-01
引言
近来来，智能电网已经成为当前行业研究的一个重点，智能电网是使用健全的双路通信、高级的传感器以及分布式计算机进行电力传输以及分配的一种网络，其目的是为了改善电力传输的效率，提高电网的可靠性以及安全性。智能电网的发展涉及到发电、输电以及配电等各个环节中，智能电网的通信成为电网发展过程中的一个重要部分，加强通信网络的建立，对于智能配电网的发展有十分重要的意义。智能配电通信网是结合智能电网与通信网络的一个重要的项目，如何利用合理、成熟的通信技术对智能电网的通信需求进行满足，是当前电力智能化系统发展过程中研究的一个重点。
一、智能配电通信网业务需求分析
（一）ADO通信需求
智能配电通信网的发展是在信息化背景下结合电网以及通信网络之后产生的一种重要的网络系统，当前配电网线路的保护主要采用的是不需要通道的电流保护方式。但随着智能电网的发展，利用配网通信通道实现相应的纵联网络的保护则成为一个重要的研究方向。配电网线路保护可以忽略不考虑电力系统的稳定性，考虑到保护电力系统的各种元件即可，因此动作的时间比高压输电网线路的保护动作时间要长，大约是500～700毫秒。智能配电网络建设的一个目的是实现配电自动化，智能配電网通信主要是为了满足配电网设备的监测信息、自愈控制信息、故障定位信息的传送等目标，智能配电网的自愈动作速度要求较高，一般要求要小于3秒，去除元件采集和调度系统的处理时间，则双向通信通道的时间应该是小于1秒，也就是说单向通道的延时应该小于500毫秒。此外，对于分布式电源、储能站通信需求而言，由于储能站的状态监测！控制、信息管理与配电网的调度端之间的通信延时是秒级的，一般说来，通信的带宽为每秒64Kbit到1Mbit，分布式能源站的SCADA、AGG等控制信息和配电网的调度端之间的通信延时应该保持在秒级，通信的带宽大约为每秒34Kbit。
（二）AMI通信需求
由于智能配电网的建立是一个系统化的工程，对于智能电能表而言，其通信的需求主要是为了对电力用户的电能表进行智能的采集，使得各种用电量信息可以及时地反馈到信息中心，将用户的用电状态、智能家电功率等各种信息传递给配电调度端，使得用户可以及时了解到自己所用的电费的数量、应该缴纳的电费数额等。如果每一个电表都按照每十五分钟300比特来计算，则通信的带宽应该要保持在每秒小于0.01kbit范围内。一个110kv的电站带有20条10kv的输出线，配电400个台区，智能电表的数量应该在20万之上。此外，对于电能表的负荷的需求，应该要针对负荷较大的用户需求，进行负荷的侧管理，包括对负荷进行预测、对电能的质量进行监测、对负荷的控制参数下发功能进行确定等，使得负荷的需求侧管理带宽可以保持在每秒5kbit的水平上，实现对各种电能数据信息的传递。
（三）AAM通信需求
智能电网在发展过程中产生的一些新的业务需求，对电网设备的生命周期有很大的影响，在新的背景下应该要加强对电网设备的全生命周期管理，提高电网的资产利用率，对全网的电源设备、线路等运行状态进行监测，提高检修的效率，使得各种设备的使用寿命可以得到延长。设备的运行状态的监测一般是秒级业务，单点流量一般要保持在每秒4kbit。
表一，表示智能配电网通信业务对通信网络带宽的需求。
二、 智能配电网通信业务方案探讨
（一）加强无线通信技术的应用
随着移动通信网络的发展，催生了很多产品，比如的WLAN技术、LMDS技术等。无线光通信是当前发展比较迅速的一种无线通信技术，也是信息化背景下的一种重要产物，适应了当前无线网络的发展要求，而且也以独特的优势存在于大众视野中。在加强智能配电网通信业务研究过程中，应该要加强对无线通信技术的研究，一方面，加强对移动传输以及接收设备的质量控制。由于智能配电网的通信业务需求的精准度较高，因此对于各种电能数据的传输以及接收设备应该要随时进行检测，确保设备的完整性以及准确性。无线通信技术的承载设备有很多，比如无线光通信发射机、传输天线、接收机等，对于智能配电网的建设，也需要对具体的无线信号的发送设备的质量进行控制，第一，对发射机进行控制。在对各种电能信息进行发送的过程中，应该要确保发射机受到的外界干扰较少，当前使用较多的是无线光通信技术，传输的距离越远，各种信号的其耦合的准值越高，即在传输过程中传输的质量越高。第二，要对信号传输天线进行控制，采用光学天线系统进行光信号的传输可以减少光信号的散射，使得光信号的传播质量有一定的提升。第三，对接收机的质量进行控制，接收机应该要具备较高的灵敏度，才能对外界环境的干扰进行抵抗，提高各种数据传输的准确性。
（二） 加强移动通信基站的监测
在智能配电网通信业务建设过程中，应该要加强移动通信基站的监测，加强智能电源的监控单元的应用。一般说来，智能电源的监控单元一般配有用户接口板，板上有扩展接口，可以对环境以及空调进行监控。此外，还应该加强基站监测系统的硬件建设，提高移动通信基站的带宽，使得智能配电网的通信需求可以得到相应的满足。
（三） 加强智能通信网的建设
在智能配电通信网的建设过程中，对于110kv的电站应该要以光纤覆盖为主，加强纵联保护装置的配置、配网自动化监测节点的分布、独立储能站的建设、重要负荷管理节点的覆盖等，实现各种装置之间的协调发展，进而提高各种电能数据的传输。
结语
随着电网的快速发展，在电网建设过程中要逐渐实现智能化，当前智能配电网通信网的建设还不够完善，因此制约了电力行业的智能化发展。在智能配电网通信网的建设过程中，应该要对具体的通信需求进行分析，掌握智能配电网通信过程中的带宽需求，从而加强相应的硬件配置，提高智能配电网的通信效率。
参考文献
[1] 黄盛.智能配电网通信业务需求分析及技术方案[J].电力系统通信，2010（18）.
[2] 李得利.智能配电网通信系统探讨与性能分析[D].重庆大学，2012.
[3] 唐良瑞，盛洁，祁兵，黄宇峰.面向智能配电的异构融合通信网络动态负载均衡[J].中国电机工程学报，2012（36）.