面向智能电网的配用电通信网络研究

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1、面向智能电网的配用电通信网络研究0引言配用电X是电能分配使用的重要通道，是电X的重要组成部分。配用电通信X是保障配用电X正常运行、故障快速响应、资源高效利用、业务实时实现、电力生产可持续的信息通道。配用电通信得到广泛关注，主要是存在很多问题：配用电通信系统缺乏总体规划，各种业务独立建立通信X，多采用专有通信协议，业务X络相互孤立，电力设备通信接口专用等因素造成通信X兼容性差，通信资源浪费严重，新业务建设通信X难度日益增大等。随着社会经济的发展，智能电X成为未来提高供电质量、增强企业服务水平等的重要手段；但是智能电X要求配用电通信X解决更多业务信息的接入

2、问题，包括高级配电自动化、用电信息自动全采集、风光储新能源接入、设备实时监控和资产无缝的管理、用电服务多样和定制等新需求，对这些问题，目前并没有有效的解决途径。国内外对于智能电X和相关信息通信X络的发展开展了广泛的研究4]。在通信X络的建设方面，考虑通信系统建设向X络化和标准化发展，通过统一接口标准、统一基础X协议规范、建立X络化的通信X络、多业务融合传输模式等，从而达到简化基础设施复杂多样、简化系统功能设计难度、提高业务终端信息交互兼容性等的目的。本文即是在这样的背景下，系统地研究把这种系统化理论和原则应用到配用电通信X建设的具体规划和设计中，以解决

3、配用电通信X规划缺乏系统性、业务X孤立建X、多技术优化组X等方面的问题。本文一方面从通信X络承载的智能化配用电X业务着手，分析业务的类型、分布特性等，确定信息通信的需求、通信X络架构、通信协议类型等X络建设模式；另外，考虑了通信X络的建设适应配用电X实际、具有继承性，特别是把当前的示范工程等试点建设成果，体现在提出的设计方案中。1智能配用电业务分析智能配电X业务特点是：1)业务节点多、覆盖面广、分散，运行环境差；2)配电X受扩容、城建影响大；3)通信距离较远，业务种类多，差异性大，总信息量大，单点容量小；4)运行维护量大、管理问题多，建设复杂。早期配X

4、监测点数量少，多采用专线形式传输电力业务。智能配电X的实现意味着大量业务的传输，传统通信模式不可行，需要用X络的概念融合多种业务，同时保障业务服务质量(qualityofservice，QoS)特性。根据多种业务的关系，融合并划分出满足各自需求的X络体系是通信X构建的前提。详细的业务内容和划分类型见图1。传统自动化业务、电X状态分析、新型充电站业务、分布式能源业务等归于高级配电自动化。电力用户用电信息采集、客户交费管理、需求侧管理、配X能耗评测、阶梯电价实施、分布式电源置换交易和营销管理等归于用电信息采集X络。通过配电业务、营销业务、用能服务业务等的分

5、析，按照业务需求指标(如X络带宽、实时性、可靠性、安全性等)提出配电通信X业务X通信模式。2配用电业务X模型2.1高级配电自动化系统配电自动化系统是配电X的重要业务，实现现场配电终端和主站的业务数据交互。早期的配X通信多采用专线的形式，通信协议采用诸如CDT、Polling串行通信协议，线路资源利用率很低。当前的数字化变电站X络在向着IEC61850、IEC61968、IEC61970通信协议演进，目前基本实现站层级的Inter标准。建立基于以太X技术的高级配电自动化业务系统是新时期自动化业务实现的有效方式。经过大量的建设实践和交换式以太X技术仿真，证

6、明在X络设备30%负载的情况下，X络的实时性和可靠性是最好的。推广IEC60870-5-104在配电X中的应用能满足自动化业务的实时性、通道带宽、通信节点数量、新型配电业务等需求，有效实现基于以太X的配电自动化和调度自动化综合管理功能。2.2用电负荷管理系统用户电量采集业务朝着全自动化、全预付费、全覆盖的方向发展。目前电能采集方式较为典型的是米用通用无线分组业务(generalpacketradioservice，GPRS)X络。这种方式采用带有GPRS模块的集中器汇集局部区域的用电信息，经电信专X接入电力公司主站。集中器下行采用采集器读取电表数据，通

7、信X络简单；问题是GPRS设备在线率低、不能实现实时电价和及时响应用户侧需求，同时X络租赁费用高。解决用电负荷管理业务的有效方式是建立基于TCP/IP的以太X通信专X，连接用电信息管理主站与各个电力用户终端(如专变采集终端、公变采集终端、厂站采集终端、小区集中器、分布式电源和充电站计量终端)；本地通信采用RS-485总线、载波、无线传感器X络(icrometricdigitalsubscriberline，ADSL)技术等，各种技术提供的通信带宽都有了很大的提高。配电通信X的构建必须综合采用多种通信方式，合理建立起光纤X络为主干，贯穿重要配电站点、调度

8、中心、营业场所等节点，实施分区无线覆盖的X络覆盖模式，解决光X络覆盖不到的区域通信问题。载波和