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摘要：近年来，我国电力行业的配电网正逐步向智能化方向发展，配电网自动化业务种类越来越多，且对配电网通信技术提出了更高的要求。基于此，文章对配电自动化中通信系统设计的总体原则进行了简单的介绍，并探讨了配电网通信自动化系统的构建与实践，希望对相关研究有所帮助。
关键词：配电网；自动化通信系统；原则；构建
引言
在当前形势下，电力企业应当在全面分析各种通信技术特点、性能和技术要求的基础上，合理选择配电网通信自动化技术，构建配电网通信自动化系统。配电自动化属信息管理系统，其融合了自动控制技术、计算机技术、数据库技术、数据通信技术及相关电力系统技术。随着现代计算机技术及通信技术的发展，把通信技术及现代计算机技术在配电网监控方面的应用称为配电网自动化技术，其以提高供电服务质量、提高供电可靠性、提高配电网络管理水平及提高供电企业经济效益为最终目标。
1配电自动化中通信系统设计的总体原则
在设计配电自动化通信系统时，通常应遵循全方位规划设计、分布逐级实施的原则来进行，具体包括如下几个方面：第一，站在宏观的角度进行考虑，对网络路由进行优化设计，并要实现对现有网络资源的充分利用，以使通信网络的宽带速度与容量能够与电网通信数据自动化的要求相符，还要确保所使用的网络具备可扩展性和易管理性的特征；第二，在布置实施通信网络的时候，一定要确保其清晰合理，并应采用独立的网络结构进行布置，切不可出现与其它通信网络交叉合并的现象。对于通信系统的管理要采取统一的模式，并要尽量与上一级管理中心靠拢；第三，在通信设备与实施技术上要选择经过国内外相关专业验证过的先进设备技术，对于实施过程中出现的任何技术难题与疑问都能有理可依有据可查；第四，实施过程中各个地方因经济情况不同导致的配电网发展情况不同，通信系统建设也要适应当地的电网结构，不能一蹴而就，要步步为营、循序渐进；第五，通信系统自动化的实施发展离不开经济的支持，而这项工程又是一项投资巨大的工程，因此我们考虑实施方案时要充分考虑实施时的基础费用、设备费用和维护费用，综合比较，择优而用。
2配电网通信自动化系统的构建与实践
2.1配电网通信自动化系统架构
对于通信自动化系统而言，其主体架构具体包括主站系统层、通信系统层与终端系统层三个层次。一般情况下，自动化系统主站会设置在变电站的调度中心，通过通信自动化网络系统，将配电网采集终端信息数据统一输送到自动化系统主站，然后再对其进行统一处理。与通信自动化系统类似，配电网自动化系统也分为三个层次，分别为骨干通信网、接入通信网与终端层。首先，接入层对相关信息数据进行预先处理，然后根据其权重大小筛选、上传，以免出现信息拥挤现象。在此过程中，骨干通信网可以有效实现配电网通信子站和配点网通信主站之间的实时通信，通常采用的是光纤通信技术手段；对于接入通信網而言，其作用是实现终端层到配电网各个通信子站的通信，可采用的技术手段有光纤通信技术、载波通信技术和无线通信技术等。
2.2配电网通信自动化系统各层设计要点
2.2.1核心层设计要点
经调查发现，国内部分供电局已经投入使用的通信网络主要包括MSTP光纤传输网、综合业务数据网和调度数据网，各通信子站实现了光纤全覆盖，因此，将大部分通信子站设在变电站。通过综合分析，核心层所承担的主要任务是配电网通信子站至主站的相关业务处理，通过MSTP光纤传输网络和相关技术来实现。在核心层通信组网过程中，利用MSTP光纤传输网传输业务信息和相关数据。通常来说，如果通信子站位置的MSTP存在空余端口，就可以对MSTP光传输与设备板卡进行利用，通过SDH或MSTP网络系统，将变电站配电网中的相关业务数据信息传送到电力调度中心。当调度中心的MSTP技术设备将业务落实以后，就可以通过对工业以太网的运用将相关数据信息传送到电网系动化主站系统中。
2.2.2接入层设计要点
配电网络系统结构非常复杂，而且电气设备数量和支线比较多，具有终端分布广等特点；而无线通信覆盖范围广，具有组网灵活、架构方便、终端接入简单等优势。因此，配电网通信自动化系统的接入层建议选用无线专网通信模式，这样可以有效满足配电网相关业务处理的需求。在接入层通信组网过程中，其通信网络采用的是TD-LTE技术条件下的电力无线专网技术。该层为用户终端提供了有效的无线信号接入端口，用户终端层利用无线空中接口可实现与接入层基站的有效连接，接入层通过电力系统光纤通信专网建立与核心网络层的联系，实现无线资源管理和业务调度等功能。无线专网可采用两种方式来实现ULAN：第一，基于IP的连接方式，也就是不同的终端差异性IP网段；第二，基于MAC地址的连接方式。通过系列实践可以得知，对于每一个终端MAC地址来说，其都具有唯一性的特点，所以，要想有效划分ULAN，就可以利用终端MAC地址来进行。具体实施步骤如下：第一，在无线专网交换机上对物理端口进行指定，并要将其与VPN网络进行一一对应；第二，通过对现代无线专网网关设备的利用，来对接入终端进行VLAN划分，划分的方式主要包括IP网段划分与MAC地址绑定两种，在选择时应根据具体情况而定；第三，将无线专网ULAN网与电力VPN网连接在一起。对于配电网无线专网来说，其只是一种传输通道，所以，数据信息需要传送到不同的系统，然后再对其进行纵、横向的安全隔离。
2.2.3终端层设计要点
在终端层通信自动化系统设计过程中，终端层和接入层之问利用无线专网进行连接通信，终端层的任务是对开关站、配电房和环网柜等配网节点相关设备进行信息数据采集和状态检测。配电网终端层的通信方式如图2所示。
终端层的设备需要安装CPE，安装的基本要求如下：CPE电源为24V，采用DC供电模式，由DTU提供，并且要保证停电时利用DTU蓄电池供电（CPE与DTU之问通过网线相连）。如果有现成的建筑结构可以利用，则CPE可以置于室内适当的位置，将天线安装在屋顶抱杆之上；如果没有现成的建筑结构可以利用，就要在环网柜周边再装一个落地3米的抱杆，并要将CPE放置在环网柜中，在抱杆上还要固定天线。通过实践可以知道，对于DTU供电功率来说，其会受到环网柜空间的影响，所以每一个配电网终端都要通过CPE接入。
结束语
总的来说，通过对配电网自动化通信系统的设计原则进行了解，可以更好地指导相关人员对配电网自动化通信系统进行设计，实现电能设备与通信技术的有效结合，从而使其更好地为人类服务，促进电网相关技术的进一步发展。
参考文献：
[1]王小丽.配电网中通信自动化系统的分析与应用[J].中国新通信，2015，17（09）：72.
[2]王大为.通信自动化系统在配电网中的分析与应用[J].科技与创新，2014，（20）：140-141.
[3]刘浩，杜平.通信自动化系统在配电网中的分析与应用[J].电气技术，2013，（06）：79-81.
关键词：配电网；自动化通信系统；原则；构建
引言
在当前形势下，电力企业应当在全面分析各种通信技术特点、性能和技术要求的基础上，合理选择配电网通信自动化技术，构建配电网通信自动化系统。配电自动化属信息管理系统，其融合了自动控制技术、计算机技术、数据库技术、数据通信技术及相关电力系统技术。随着现代计算机技术及通信技术的发展，把通信技术及现代计算机技术在配电网监控方面的应用称为配电网自动化技术，其以提高供电服务质量、提高供电可靠性、提高配电网络管理水平及提高供电企业经济效益为最终目标。
1配电自动化中通信系统设计的总体原则
在设计配电自动化通信系统时，通常应遵循全方位规划设计、分布逐级实施的原则来进行，具体包括如下几个方面：第一，站在宏观的角度进行考虑，对网络路由进行优化设计，并要实现对现有网络资源的充分利用，以使通信网络的宽带速度与容量能够与电网通信数据自动化的要求相符，还要确保所使用的网络具备可扩展性和易管理性的特征；第二，在布置实施通信网络的时候，一定要确保其清晰合理，并应采用独立的网络结构进行布置，切不可出现与其它通信网络交叉合并的现象。对于通信系统的管理要采取统一的模式，并要尽量与上一级管理中心靠拢；第三，在通信设备与实施技术上要选择经过国内外相关专业验证过的先进设备技术，对于实施过程中出现的任何技术难题与疑问都能有理可依有据可查；第四，实施过程中各个地方因经济情况不同导致的配电网发展情况不同，通信系统建设也要适应当地的电网结构，不能一蹴而就，要步步为营、循序渐进；第五，通信系统自动化的实施发展离不开经济的支持，而这项工程又是一项投资巨大的工程，因此我们考虑实施方案时要充分考虑实施时的基础费用、设备费用和维护费用，综合比较，择优而用。
2配电网通信自动化系统的构建与实践
2.1配电网通信自动化系统架构
对于通信自动化系统而言，其主体架构具体包括主站系统层、通信系统层与终端系统层三个层次。一般情况下，自动化系统主站会设置在变电站的调度中心，通过通信自动化网络系统，将配电网采集终端信息数据统一输送到自动化系统主站，然后再对其进行统一处理。与通信自动化系统类似，配电网自动化系统也分为三个层次，分别为骨干通信网、接入通信网与终端层。首先，接入层对相关信息数据进行预先处理，然后根据其权重大小筛选、上传，以免出现信息拥挤现象。在此过程中，骨干通信网可以有效实现配电网通信子站和配点网通信主站之间的实时通信，通常采用的是光纤通信技术手段；对于接入通信網而言，其作用是实现终端层到配电网各个通信子站的通信，可采用的技术手段有光纤通信技术、载波通信技术和无线通信技术等。
2.2配电网通信自动化系统各层设计要点
2.2.1核心层设计要点
经调查发现，国内部分供电局已经投入使用的通信网络主要包括MSTP光纤传输网、综合业务数据网和调度数据网，各通信子站实现了光纤全覆盖，因此，将大部分通信子站设在变电站。通过综合分析，核心层所承担的主要任务是配电网通信子站至主站的相关业务处理，通过MSTP光纤传输网络和相关技术来实现。在核心层通信组网过程中，利用MSTP光纤传输网传输业务信息和相关数据。通常来说，如果通信子站位置的MSTP存在空余端口，就可以对MSTP光传输与设备板卡进行利用，通过SDH或MSTP网络系统，将变电站配电网中的相关业务数据信息传送到电力调度中心。当调度中心的MSTP技术设备将业务落实以后，就可以通过对工业以太网的运用将相关数据信息传送到电网系动化主站系统中。
2.2.2接入层设计要点
配电网络系统结构非常复杂，而且电气设备数量和支线比较多，具有终端分布广等特点；而无线通信覆盖范围广，具有组网灵活、架构方便、终端接入简单等优势。因此，配电网通信自动化系统的接入层建议选用无线专网通信模式，这样可以有效满足配电网相关业务处理的需求。在接入层通信组网过程中，其通信网络采用的是TD-LTE技术条件下的电力无线专网技术。该层为用户终端提供了有效的无线信号接入端口，用户终端层利用无线空中接口可实现与接入层基站的有效连接，接入层通过电力系统光纤通信专网建立与核心网络层的联系，实现无线资源管理和业务调度等功能。无线专网可采用两种方式来实现ULAN：第一，基于IP的连接方式，也就是不同的终端差异性IP网段；第二，基于MAC地址的连接方式。通过系列实践可以得知，对于每一个终端MAC地址来说，其都具有唯一性的特点，所以，要想有效划分ULAN，就可以利用终端MAC地址来进行。具体实施步骤如下：第一，在无线专网交换机上对物理端口进行指定，并要将其与VPN网络进行一一对应；第二，通过对现代无线专网网关设备的利用，来对接入终端进行VLAN划分，划分的方式主要包括IP网段划分与MAC地址绑定两种，在选择时应根据具体情况而定；第三，将无线专网ULAN网与电力VPN网连接在一起。对于配电网无线专网来说，其只是一种传输通道，所以，数据信息需要传送到不同的系统，然后再对其进行纵、横向的安全隔离。
2.2.3终端层设计要点
在终端层通信自动化系统设计过程中，终端层和接入层之问利用无线专网进行连接通信，终端层的任务是对开关站、配电房和环网柜等配网节点相关设备进行信息数据采集和状态检测。配电网终端层的通信方式如图2所示。
终端层的设备需要安装CPE，安装的基本要求如下：CPE电源为24V，采用DC供电模式，由DTU提供，并且要保证停电时利用DTU蓄电池供电（CPE与DTU之问通过网线相连）。如果有现成的建筑结构可以利用，则CPE可以置于室内适当的位置，将天线安装在屋顶抱杆之上；如果没有现成的建筑结构可以利用，就要在环网柜周边再装一个落地3米的抱杆，并要将CPE放置在环网柜中，在抱杆上还要固定天线。通过实践可以知道，对于DTU供电功率来说，其会受到环网柜空间的影响，所以每一个配电网终端都要通过CPE接入。
结束语
总的来说，通过对配电网自动化通信系统的设计原则进行了解，可以更好地指导相关人员对配电网自动化通信系统进行设计，实现电能设备与通信技术的有效结合，从而使其更好地为人类服务，促进电网相关技术的进一步发展。
参考文献：
[1]王小丽.配电网中通信自动化系统的分析与应用[J].中国新通信，2015，17（09）：72.
[2]王大为.通信自动化系统在配电网中的分析与应用[J].科技与创新，2014，（20）：140-141.
[3]刘浩，杜平.通信自动化系统在配电网中的分析与应用[J].电气技术，2013，（06）：79-81.