配电与通信系统的建构浅析范文

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容易操作、维护方便。配电自动化系统节点数量众多，不能采用单一的通信方式，而需要采用多种通信方式，保证通信数据的有效传输。配电自动化通信系统自身比较复杂，多种通信方式进一步增加了通信系统的复杂性。因此，通信系统在设计上应尽可能简单，以提高通信设备维护的方便性。例如，通信设备可以选择标准的通信协议，以此提高通信系统的兼容性。双向通信能力。配电自动化系统主要采用双向通信的方式，这样可以实现远程测量、通信和控制等功能。一旦部分通信设备出现故障，主站控制中心可以控制命令，将故障地区隔离出去，以此保证整个系统的稳定。

配电自动化的通信方式比较

随着现代通信技术的发展，配电自动化系统的通信方式也变得多种多样。配电自动化系统可以根据实际通信情况，选择适合的通信方式。任何一种通信方式都有其自身的优点和缺点，所以需要对不同的通信方式进行比较。

（1）载波通信。从传输方式的角度来说，载波通信主要分为一线对地、两线对地、一线和两线相结合方式以及回路间传输方式。在电力系统中，载波传输主要用于继电保护和语音通信等数据的传输。载波传输不必架设专用线路，完全可以沿着电网进行双向通信。目前，载波通信的比特率为150～300bps，完全满足配电自动化系统的双向通信需求。因此，载波通信方式在配电自动化中起着重要的作用。

（2）光纤通信。光纤通信主要以光波为数据载体，在光纤介质中进行传输。光纤通信不同于传统通信方式，具有以下特点：1）光波频率是微波的10万倍，其传输能力也相当于微波的10万倍；2）光纤在传输过程中的耗损比较少，可以进行远程传输；3）光纤体积小，质量轻，可以抵御酸碱的腐蚀，所以可以架设在任何恶劣的环境中；4）光纤主要由包层和芯层两部分组成，具有很好的密封性，也可以抵抗外界的电磁干扰；5）光纤强度不如金属线，不能进行连接，这样不利于分路和连接。配电自动化系统主要考虑的是抗干扰能力，这样可以大大降低通信设备的故障率，所以配电自动化系统首选光纤进行数据传输。

（3）现场总线。现场总线作为一种智能化设备，具有开放性、数字性、双向性和多分支性等特点。现场总线可以保证配电自动化系统的稳定、可靠和安全，提高数据传输速率，降低通信设备的维护成本。现场总线适合FTU以及周边地点的通信，实现智能模块之间的通信，并将主干网络上的所有节点连接到一起，实现一对一、一对多和多对多的数据通信。

（4）无线电通道。无线电的频率在100～400Hz之间，可以实现超短波通信。超短波通信可以避免电离层的反射，但是容易被地面建筑阻挡和消耗。因此，超短波必须进行直线传播，这严重限制了超短波的应用范围。事实上，超短波通信主要应用到平原地区，而不适合山区使用。超短波通信具有设备简单、使用方便和建设速度快等特点。只要选择适当的频率，超短波通信完全可以保证传输的可靠性，满足配电自动化的所有需求。

（5）无线扩频通信。扩频通信不同于传统的无线电通信，其可以利用速率高于信号速率的伪随机噪声码对原信号码进行扩频。扩频通信将原信号扩频到几MHz的频带上，并将扩频后的信号调制到载频上，最后将载波段上的信号进行发送。接受端通过相同的PN码进行解码，将所有PN码相关的信号进行解码，还原为原信号码。这样可以对相关扩频信号进行解码，而维持其他不相关扩频信号。解码后的原信号通过滤波，分离出所需要的信号。

一般来说，原信号经过滤波，可以滤掉大部分噪音信号，降低原信号的信噪比和误码率。不采用无形扩频通信，就需要对传输数据（数据、声音和图像）进行传输，传输过程中数据很容易受到各种因素的干扰。无线扩频通信具有以下几点优势：1）无线扩频通信具有很强的抗干扰能力；2）无线扩频通信可以避免传输过程中的数据截获，提高数据的保密性，扩频调制和低功率发射，大大降低了信号的发射功率，具有很强的隐蔽性；3）无线扩频通信只需一次性投资，不需要持续投资，成本远远低于电缆的铺设。

通信方式的选择

配电自动化通信系统的通讯方式比较多，并具有各自的特点和优势。在配电自动化通信系统的建设过程中，通信方式的选择应该以先进性、实用性、简便性和扩展性为主，并依据不同地区的特点和环境，采用不同的通信方式。（1）依据重要性进行通信方式的选择。配电自动化系统需要通信设备的稳定，这就可以选择光纤通信。在实时监控设备的通信过程中，需要进行定时的数据采集，这对通信设备可靠性的要求就降低，可以选择经济、实用的通信方式。例如，无线扩频通信和载波通信等。（2）依据速率和容量进行通信方式选择。配电控制中心与配电控制下属中心之间需要进行数据通信，两者构成配电自动化通信系统的主干，这就需要选择容量大和速率快的通信方式，例如高速Internet通信方式。（3）依据环网进行通信方式选择。配电自动化系统对于市区道路进行通信网络架设的时候，需要进行多环网架设，以此连接配电控制中心和配电控制下属中心之间的通信，这时候可以采用光纤双环网，并在沿线节点处设置终端设备。（4）依据实用性进行通信方式选择。配电自动化系统在郊区设置终端设备时候，要充分考虑设备分散、传输距离长和有线通信费用过高等问题。因此，配电自动化系统可以采用无线扩频和载波等方式进行数据传输。例如，光纤传输、电力载波和无线扩频等方式。（5）依据负荷管理进行通信方式选择。负荷管理主要针对分布广泛的用户，可以获得用户的实际情况和部分电业公司的信息。这样对通信速率和可靠性的要求比较低，适合无线扩频和载波的通信方式。

结语

随着中国电力事业的快速发展，各行各业对电力的需求也不断提高。因此，中国电力部门需要建立一套科学、合理、高效和完整的配电自动化系统。

作者：李景沈永东单位：江苏省电力公司检修分公司苏州分部