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摘要：

通信系統是配電自動化系統中的重要組成部分，控制中心分布網絡實現數據遠程采集、傳輸和遠程控制，其結構和功能在配電自動化系統中起著非常重要的作用。文中對幾種常用的數據通信方式進行研究，針對城市和農村配電自動化系統的特點和要求，提出了一種配電自動化系統解決方案適用于城市和郊區。

關鍵詞：

配電自動化；通信系統；遠程采集；解決方案

一、引言

在我國，隨著科學技術和社會經濟的飛速發展，供電的可靠性越來越重要。對于較發達城市，即使電力中斷很短時間，也會導致人們心理恐慌和巨大的經濟損失，在新階段新情況下，如果繼續執行原來的操作、控制、維護和管理等，那么已無法跟上社會的發展，必須降低運營成本、提高電能質量和供電可靠性，讓更多的用戶加入進行，電力公司積極開展配電自動化系統的研發。配電自動化系統需要有效的通信手段，控制信息在終端與主站之間傳輸，許多通訊方式都可以滿足需要。城市和農村都有自己的地域特色，配電網的分布非常的復雜、環境惡劣、單點數據通信少等。還沒有單一的通訊方式可以滿足系統要求。從城鄉配電自動化現狀出發，研究配電自動化的通訊方式，研究滿足技術要求、性能可靠、價格合理等優點的配電自動化系統通信方式，為我國城鄉配電網的發展，提供參考和借鑒。

二、配電自動化通信系統的特點

在電網調度自動化和配電自動化系統中數據通信是重要的組成部分。數據通信可以在廠站內部、廠站和控制中心之間發生。配電網自動化系需要一個有效的廣域網，完成數據和控制命令的傳輸，配電自動化通信系統也有其獨特的特點。

（一）終端節點的數據極大配電網由變電站、配電變壓器、無功補償等組成，為了能夠將配網和變電站的設備進行有效監控，在低壓側需要裝設大量的智能裝置，這些智能裝置能夠進行遠程控制和自動的抄表等功能，在配電自動化系統中的終端節點比較龐大。在實際工作中，為了降低成本，可以直接對重要的設備進行監測，簡化系統的結構。在我國，在同一地區調度自動化系統少一個數量級的終端數量，以及一些大中城市就需要成千上萬的終端節點。

（二）通信距離短配電自動化通信節點距離短，往往采用主配電通信網絡和分支通信網絡結合。一個社區的FTU、自動抄表、監控都需要變電站BTR或者是開閉所來進行轉發，通信距離一般控制在2-3公里內。

（三）數據通信量少配網中的主要設備就是變壓器和斷路器，配網自動化主要對這些設備進行監控，通信的數據量很少。其數據量相對于電網變電站的數據量要少很多。

（四）通信節點分散因為配網設備本身就具有分布廣泛的特點，而自動化終端同配網設備連在一起，從而導致通信的節點較為的分散。

三、配電自動化數據的通信方式

(一)對通訊的要求通信系統中的配電自動化需求取決于系統規模和復雜性。在一般情況下，配電自動化通信系統中有以下幾個方面的要求：1.通信的可靠性通信系統安裝在室外。這意味著，通信系統承受較長時間的環境挑戰。此外，長時間暴露在強烈的陽光可能會導致老化。因此，配電自動化通信系統必須定期維護，使系統在惡劣的環境下工作。2．通信系統成本由于配電自動化通信系統的成本很高，選擇合適的通信方式，會節省大量的成本，不僅考慮設備成本，也要考慮維護和使用成本。3.通信速率通信方式的選擇應首先估計配電自動化系統的通信速率，我們要考慮最壞的情況，選擇通信方式和通信網絡。此外，帶寬的選擇應該滿足未來的升級需要。4.通訊能力（雙向）配電自動化系統需要雙向通信功能要求，為了實現這一功能：在故障隔離和供電恢復方面實時檢測負載設備，就必須進行雙向通信。5.抗干擾能力強該系統工作在很強的電磁干擾環境，包括無線電干擾、頻率干擾、瞬時高電壓、大電流、雷電干擾等。

(二)幾種常用的通訊方式隨著通信技術的發展，通信方式越來越多，根據配電自動化系統的具體情況，采用適當的通信方式，必須對各種通信技術的優缺點有較全面的了解。下面介紹配電網的通信方式。1.光纖通信光纖通信以光釬作為信息載體和傳輸介質，光載波的光源產生在光發射機，電信號轉換成光信號。在光接收端，傳感器將光信號轉換成電信號。其主要特點是：速度快、可靠性高、抗干擾性強等。可以同電纜一起敷設，通信質量非常好，缺點是投資比較大。隨著科學技術的發展，光纖的成本不斷壓縮，在很多領域得到了應用，環網通信模式主-子站配置如圖1所示。2.載波通信電力線載波通信是在高頻載波信號中攜帶傳輸信息，并通過電力線路傳輸。配電線路直接連接到每個用戶和電器，具有無可比擬的優勢，作為農村網絡傳輸通道，這是最好的。雙向通信能力，大于300波特的通訊速率。從一個點的配電網饋線負載中讀取數據和遠程抄表等，載波是最合適的。3.GPRS通訊GPRS是為了移動數據業務的需求而開發出來。是一種新的分組數據傳輸服務，在GSM網絡上發展而來。基于GPRS網絡標準協議進行業務支持，提供很多的業務。GPRS無線通信廣泛應用于電力系統，其傳輸速率高、資源利用率高、覆蓋率高等，很適合配電系統。4.微波通訊微波通信是一種以“接力”的方式，以微波頻率攜帶信息，早期的微波通信是模擬的，在二十世紀中期，數字微波通信應運而生，相關理論和技術在不斷發展中已趨于成熟。微波通信不需要建立信道，還可以高速通信。但是，微波通信受空中信號的干擾比較嚴重，工程造價也比較高，因此微波通信應用比較窄。

四、配電自動化通信系統設計

根據系統的組成和分布特征，通信系統有很多種網絡結構，一般采用分布式網絡結構，主渠道和多層次的分支網絡。通信系統分為兩個層面：第一級是主網絡到變電站RTU或二次主機。第二級是變電站RTU、分布儀、自動儀表讀取設備。有一些數據，因為距離不適合集中轉發終端。它可以直接傳輸到主機。配電自動化通信系統結構圖如圖2所示。1.主站與子站之間的通信，需要良好的通信可靠性、高的傳輸速度等在主站與子站之間通信，當子站數多，位置相對分散。所以主機和子站通信采用光纖通信，如圖3所示。2.子站與終端之間的通信子站與終端之間的通信要求數據量大，可靠性高，因此采用光纖自愈雙環網方式，如圖4所示。3.TTU通信部分TTU數據通信的特點是數據傳輸量大、對實時性要求較低、系統成本少、采用RS485電纜，如圖5所示。

五、結論

在最多采用國內產品，慢慢形成自主研發的形勢下，國內出現了越來越多的通信終端，如何完善國內的通信終端，使其在城市和農村電網改造工程中應用將越來越廣泛，這將大大方便和完善城市和農村電網改造。筆者在查閱大量資料的基礎上，研究各種通信方法，結合具體工程應用，提出系統解決方案，為以后的實際應用提供參考和借鑒。

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作者：唐婧壹 單位：山西機電職業技術學院