输电线路状态监测通信系统的研究

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1、输电线路状态监测通信系统的研究华为企业业务解决方案合作部陶耕摘要：输电线路状态监测系统是智能电网在输电环节的重要内容，通信在输电线路状态监测系统中占有不可或缺的重要地位。利用华为的行业积累和ICT产品和解决方案分析了输电线路状态监测通信系统的网络组成，给出了适用于输电线路状态监测的多种通信方案以及方案实现的具体方法；通过对通信方案的比较分析，提出了通信方案选择的建议原则；并分析了通信电源系统的组成和设计。根据目前输电线路状态监测通信的发展现状，许多结论和原则可以作为今后输电线路状态监测通信系统的参考和借鉴。关键词：输电线路状态监测；通信

2、；现场网络；远传网络；公网；专网；通信电源引言输电线路状态监测系统是智能电网建设在输电环节的重要内容，是实现输电线状态运行检修管理，提升输电线专业生产运行管理精益化水平的重要技术手段。输电线路状态监测系统通过各种先进的传感器技术、广域通信技术和信息处理技术实现各类电网设备运行状态的实时感知、监视预警、分析诊断和趋势预测。输电线路状态监测系统通过分布在输电线上的各种传感器来采集数据，并通过通信的手段这些监测信息传送到主站系统以实现集中监测的功能，华为公司提出需要设计一个专门的接入通信网络来解决各类传感器、状态监测数据代理(CMA,Cond

3、itionMonitoringAgent)、状态监测信息接入网关机(CAG,ConditioninformationAcquisitionGateway)之间的通信问题。通信网络组成华为公司提出完整的输电线路状态监测通信网络可分为现场网络段、远传网络段2部分，如图1所示。在通信网络中，把传感器看作为终端通信节点，把CMA看作为汇聚通信节点，把部署主站或变电站的通信节点看作为数据通信网接入点。现场网络段是指终端通信节点到汇聚通信节点之间，可采用有线或无线方式；远传网络段是指汇聚通信节点到数据通信网接入点Z间，可采用公网或专网方式。端信占"

4、终通节无线灯i线聚信占"汇通节「亦I!通信I状态信息接；殳劄数加络入网关机臥」上站现场网络段远传网络段图1华为输电线路状态监测通信网络远传网络采用公网，则无需数据通信网接入点，现场采集数据由汇聚通信节点直接远传至主站CAG。远传网络采用专网，则需要数据通信网接入点，现场采集数据由汇聚通信节点远传至数据通信网接入点（变电站），再通过电力公司的数据通信网传至主站CAGo通信网络方案1.现场网络段方案华为现场网络方案采用有线方式或无线方式。有线方式采用串口/以太网口最为方便，且技术比较成熟容易实现;无线方式目前比较成熟的技术有wifi和zig

5、bee两种，但wifi则更成熟、更标准，有更长的通信距离和更广的覆盖范围、更快的通信速率，因此首选w辻i技术方案。采用串口/以太网电口方式，终端通信节点配置串口/以太网电口，汇聚通信节点配置串口/以太网电口。采用wifi技术，终端通信节点配置APCAccessPoint）模块设置client客户端模式，汇聚通信节点配置AP模块；华为现场网络段方案设计如图2所示。图2华为现场网络段方案设计图2.远传网络段方案•远传公网方案基于公共通信网的远传网络段状态监测通信方案，通过租用公共通信网的数据通信业务通道(GPRS、CDMA、3G数据业务、数

6、据通信卫星等)实现数据远传。远传公网GPRS、CDMA、3G方案中，汇聚通信节点配置GPRS模块、CDMA模块、3G模块，数据通信网接入点配置对应的GPRSAPN(GPRSAccessPointName)、CDMAAPN(CDMAAccessPointName)、3GAPN(3GAccessPointName)；远传公网卫星通信方案中，汇聚通信节点配置卫星通信终端模块，汇聚通信节点配置对应的卫星通信终端模块。华为远传公网方案设计如图3所示。•远传专网方案华为专网方案解决的是输电线分布监测点到输电线附近变电站的通信问题，一旦数据传到变电站

7、，现有的网络可以很方便的解决剩下的通信问题。目前成熟可利用的技术有光通信、无线接力通信以及组合网络通信。在必须远距离传递数据时尽量采用专网光通信方案，如果需要通过无线接力中继无线部分的应该距离尽量短；在有条件的情况下尽量采用专网无线接力通信将数据传递到线路附近变电站的方案，避免远距离传递通信可靠性和抵御灾害能力的问题；若汇聚通信节点和数据通信网接入点之间距离较长，口没有全程铺设OPGW光缆，光分接点距离监测区域可能还有一定的距离，可采用专网组合网络通信方式。1)光通信华为光通信方案是利用输电线路沿线的OPGW光缆(OPGW架空地线复合光

8、缆，大部分220kV等级以上的输电线上都有OPGW),通过分布在OPGW沿线的接头盒，实现沿输电线直达光通信系统，解决长距离数据传递问题。根据监测热点的分布情况，光通信可以采用有源或者无源光网络技术，有源光