配電與通信系統的建構淺析范文

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容易操作、維護方便。配電自動化系統節點數量眾多，不能采用單一的通信方式，而需要采用多種通信方式，保證通信數據的有效傳輸。配電自動化通信系統自身比較復雜，多種通信方式進一步增加了通信系統的復雜性。因此，通信系統在設計上應盡可能簡單，以提高通信設備維護的方便性。例如，通信設備可以選擇標準的通信協議，以此提高通信系統的兼容性。雙向通信能力。配電自動化系統主要采用雙向通信的方式，這樣可以實現遠程測量、通信和控制等功能。一旦部分通信設備出現故障，主站控制中心可以控制命令，將故障地區隔離出去，以此保證整個系統的穩定。

配電自動化的通信方式比較

隨著現代通信技術的發展，配電自動化系統的通信方式也變得多種多樣。配電自動化系統可以根據實際通信情況，選擇適合的通信方式。任何一種通信方式都有其自身的優點和缺點，所以需要對不同的通信方式進行比較。

（1）載波通信。從傳輸方式的角度來說，載波通信主要分為一線對地、兩線對地、一線和兩線相結合方式以及回路間傳輸方式。在電力系統中，載波傳輸主要用于繼電保護和語音通信等數據的傳輸。載波傳輸不必架設專用線路，完全可以沿著電網進行雙向通信。目前，載波通信的比特率為150～300bps，完全滿足配電自動化系統的雙向通信需求。因此，載波通信方式在配電自動化中起著重要的作用。

（2）光纖通信。光纖通信主要以光波為數據載體，在光纖介質中進行傳輸。光纖通信不同于傳統通信方式，具有以下特點：1）光波頻率是微波的10萬倍，其傳輸能力也相當于微波的10萬倍；2）光纖在傳輸過程中的耗損比較少，可以進行遠程傳輸；3）光纖體積小，質量輕，可以抵御酸堿的腐蝕，所以可以架設在任何惡劣的環境中；4）光纖主要由包層和芯層兩部分組成，具有很好的密封性，也可以抵抗外界的電磁干擾；5）光纖強度不如金屬線，不能進行連接，這樣不利于分路和連接。配電自動化系統主要考慮的是抗干擾能力，這樣可以大大降低通信設備的故障率，所以配電自動化系統首選光纖進行數據傳輸。

（3）現場總線。現場總線作為一種智能化設備，具有開放性、數字性、雙向性和多分支性等特點。現場總線可以保證配電自動化系統的穩定、可靠和安全，提高數據傳輸速率，降低通信設備的維護成本。現場總線適合FTU以及周邊地點的通信，實現智能模塊之間的通信，并將主干網絡上的所有節點連接到一起，實現一對一、一對多和多對多的數據通信。

（4）無線電通道。無線電的頻率在100～400Hz之間，可以實現超短波通信。超短波通信可以避免電離層的反射，但是容易被地面建筑阻擋和消耗。因此，超短波必須進行直線傳播，這嚴重限制了超短波的應用范圍。事實上，超短波通信主要應用到平原地區，而不適合山區使用。超短波通信具有設備簡單、使用方便和建設速度快等特點。只要選擇適當的頻率，超短波通信完全可以保證傳輸的可靠性，滿足配電自動化的所有需求。

（5）無線擴頻通信。擴頻通信不同于傳統的無線電通信，其可以利用速率高于信號速率的偽隨機噪聲碼對原信號碼進行擴頻。擴頻通信將原信號擴頻到幾MHz的頻帶上，并將擴頻后的信號調制到載頻上，最后將載波段上的信號進行發送。接受端通過相同的PN碼進行解碼，將所有PN碼相關的信號進行解碼，還原為原信號碼。這樣可以對相關擴頻信號進行解碼，而維持其他不相關擴頻信號。解碼后的原信號通過濾波，分離出所需要的信號。

一般來說，原信號經過濾波，可以濾掉大部分噪音信號，降低原信號的信噪比和誤碼率。不采用無形擴頻通信，就需要對傳輸數據（數據、聲音和圖像）進行傳輸，傳輸過程中數據很容易受到各種因素的干擾。無線擴頻通信具有以下幾點優勢：1）無線擴頻通信具有很強的抗干擾能力；2）無線擴頻通信可以避免傳輸過程中的數據截獲，提高數據的保密性，擴頻調制和低功率發射，大大降低了信號的發射功率，具有很強的隱蔽性；3）無線擴頻通信只需一次性投資，不需要持續投資，成本遠遠低于電纜的鋪設。

通信方式的選擇

配電自動化通信系統的通訊方式比較多，并具有各自的特點和優勢。在配電自動化通信系統的建設過程中，通信方式的選擇應該以先進性、實用性、簡便性和擴展性為主，并依據不同地區的特點和環境，采用不同的通信方式。（1）依據重要性進行通信方式的選擇。配電自動化系統需要通信設備的穩定，這就可以選擇光纖通信。在實時監控設備的通信過程中，需要進行定時的數據采集，這對通信設備可靠性的要求就降低，可以選擇經濟、實用的通信方式。例如，無線擴頻通信和載波通信等。（2）依據速率和容量進行通信方式選擇。配電控制中心與配電控制下屬中心之間需要進行數據通信，兩者構成配電自動化通信系統的主干，這就需要選擇容量大和速率快的通信方式，例如高速Internet通信方式。（3）依據環網進行通信方式選擇。配電自動化系統對于市區道路進行通信網絡架設的時候，需要進行多環網架設，以此連接配電控制中心和配電控制下屬中心之間的通信，這時候可以采用光纖雙環網，并在沿線節點處設置終端設備。（4）依據實用性進行通信方式選擇。配電自動化系統在郊區設置終端設備時候，要充分考慮設備分散、傳輸距離長和有線通信費用過高等問題。因此，配電自動化系統可以采用無線擴頻和載波等方式進行數據傳輸。例如，光纖傳輸、電力載波和無線擴頻等方式。（5）依據負荷管理進行通信方式選擇。負荷管理主要針對分布廣泛的用戶，可以獲得用戶的實際情況和部分電業公司的信息。這樣對通信速率和可靠性的要求比較低，適合無線擴頻和載波的通信方式。

結語

隨著中國電力事業的快速發展，各行各業對電力的需求也不斷提高。因此，中國電力部門需要建立一套科學、合理、高效和完整的配電自動化系統。

作者：李景沈永東單位：江蘇省電力公司檢修分公司蘇州分部