摘要：通信系统作为电力配电自动化系统中的重要环节之一,主要控制的是中心分布网络对于数据的远程采集、传输与管理,因此,通信系统的结构与功能设计在配电自动化系统中占据重要地位。基于此，本文针对配电自动化系统中的通信系统设计进行了探究。
关键词：配电；自动化系统；通信系统设计
配电自动化系统是一个综合信息管理平台，涉及到自动控制技术、数据通信技术、计算机技术、信息管理技术。配电自动化中的通信系统是配电自动化的重要组成部分，终端设备和主站之间的通信系统是实现远方控制、负荷转移、远方数据采集、故障定位与隔离等功能的基础。配电自动化系统通过通信系统将主站得控制命令准确地传递给众多的远程终端，并将远程终端的运行情况准确、及时地传递到控制中心，以便控制中心准确了解到其他运行设备的信息。自2009年以来，国家电网加强对智能化电站的建设，增强电网自动化、信息化、互动化技术，实现配电自动化，全面推进智能电站的建设。如何很好的实现控制中心和远程终端的信息传输是提升配电自动化建设效益的重要支撑。
1电力配电自动化系统通信的特点
1.1大量的终端节点
电力配电网络中包含有大量的变电站、电路自动开关、变压器和负荷开关。每个变电站和配电设备都需要安装监控设备，并且每个监控装置必须设置连接到通信设备。这些通信节点非常复杂，而且分布很广，某些节点在市区，某些节点又在郊区，导致复杂的通信需求。
1.2通信距离短
电力配电系统网络的覆盖面积相对较小，电力配电自动化通信节点之间的距离相对较短。配电自动化通信网络通常需要的主要通道和分支分支通信网络统一。
1.3少交流数据
电力配电自动化设备分布的配电设备和参数的个数远小于传输网络,它还决定了通信信道数据传输是非常少的。
2配电网自动化对通信的要求
配电自动化系统中有很多终端，包括FTU和TTU终端，这些终端用于监控补偿电容器、重合器、配电变压器、柱上断路器、开闭所设备等的运行状况。配电自动化系统的终端一般安装在电线杆上，随配电安放，由于终端地域分布广、通信节点分散、数量极多，因此很难实现与上级通信设备的数据共享。配电自动化系统需要建立通信网络，实现对远程终端的管理、控制和故障处理。随着智能化网建设的不断推进，国家对配电系统的自动化要求也日益增强，因此如何提高通信系统的性能是行业内关注的重点。通信网络必须满足可靠性高、容量大、双向通信、经济性等要求。
①可靠性高。通信设备一般随配电安装，且通常安装在室内，自然环境十分恶劣，因此要求通信设备必须具有抵御风雪、冰雹、高低温、日晒、雨淋、雷电等自然环境的侵袭，为了能够实现很好的控制，必须保证通信设备长期安全稳定性运行。除此之外，通信设备必须保证时时刻刻都安全稳定工作，提供备用电源，避免在线路停电时发生通信中断的现象。②容量大。通信系统在建设时必须做长远考虑，以满足未来系统升级的数据传输需求。③双向通信。通信系统要能保证控制中心的信息准确地传输到远程终端，同时还要保证远程终端的运行数据能及时、准确地传递给控制中心，做到及时的监督和控制。系统应该具有遥信、遥控、遥测、甚至遥视功能等功能。④经济性。为了提高整个配电自动化系统的经济效益，必须合理的控制通信系统的投资。充分利用现有的主干通信网资源，进行主、配网整体规划，避免重复投资
3通信方式的类型与选择
为了实现系统的先进性、可行性、实用性和可扩展性，提高通信系统的效益，需要选择合理的通信方式。通信方式众多，如光纤通信，微波通信，卫星通信，移动通信，图像通信，计算机通信等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆光纤通信具有很多优点:传输容量大，可供利用的频带宽，信息容纳量大;光纤采用由绝缘材料制成，抗干扰能力好;传输衰耗极低，可以增加无中继传输的距离，有利于实现远程控制;除此之外还具有保密性好、尺寸小、便于敷设、串扰小、重量轻等优点。随着科技的不断发展，光纤通信的价格也不断下降，在配电自动化系统中选择光纤通信具有可行性。基于上述优点，目前电网系统以广泛采用光纤通信。
4配电自动化系统中的通信系统设计
4.1整体要求
配电自动化通信系统的设计应与配网建设一同进行，满足整体要求，实现统筹规划、适度超前，综合考虑业务应用和通信技术的发展前景。为了实现配电自动化系统，在对电力系统的杆塔、排管、电缆沟道等现有通道资源进行建设和改造时，逐渐增加配网通信系统光纤覆盖率，根据配网通信系统规划发展要求合理布置光纤网络，将通信系统与配电网建设同步进行;在通信系统与配电网建设同步进行的过程中，要充分考虑供电环境、投资成本、地域、业务需求、建设周期等因素，合理地选择通信技术和组网方式，保证通信网络可靠性、安全性、可管理性和可扩展性;采用通信管理系统对各种设备、各种通信方式进行统一管理，提高通信系统管理的可靠性。
4.2组网方案
配电自动化系统主要是以配网出线变电站为中心，然后选择合理的通信方式，实现对终端的控制。配电自动化通信系统大多是在现有的骨干传输网建设的基础上进行建设，可以通过现有的四级骨干通信网设备的标准接口，实现信息的传输。目前我国已广泛采用光纤通信，光缆的布设是实现通信的关键。光缆布设过程应合理地利用现有的管线资源，实现站间的光纤多路由布放结构，兼顾终端站点的地貌情况，以及电气接线结构，提高布线的经济性。在一次电缆管道的建设，新建、改扩建线路时，应将光缆管路一同考虑，必要是可预留通信专用管孔。光缆的布设方式包括直埋、架空、沿沟(管、隧)道铺设，针对不同的布设方式，合理地选择光缆的类型。光分路器可以选择链形、星形等接入形式灵活组网，采用链形组网方式时，分光级数应低于八级，采用星形组网方式时，分光级数应低于三级。组网设计过程中，可以采用相交环、相切环等多种组网方式。在光纤无法覆盖的地方，可以采用光通信与载波技术结合的方案，载波将终端的信息收集起来传递给载波主站，然后再由光纤将信息从载波主站传递至主站。
4.3网络管理
采用综合网络管理对加强配电自动化通信系统的运维管理有这极其重要的作用，配电自动化通信系统采用多种通信技术体制，增加了管理的难度，因此需要采用综合网络管理方式。在设备网管的基础上，采用标准北向接口或协议，收集设备运行数据。通信系统采用省集中模式，服务器与数据库位于省级部署系统，市级部署采集系统，系统应满足实时运行情况统计、网络资源调配、信息监视、告警信息查询，同时还应配备GIS平台、配电自动化主站系统、生产管理系统等，以实现信息的交互。
4.4信息安防
配电通讯系统的安全防护对整个电网系统至关重要，安全防护主要解决无线通信和有线通信的安全接入、安全传输、身份认证、终端自身安全、统一监控与审计、访问控制、数据过滤等问题，加强安全基础设施，提高安全管理。
结语
配电自动化中的通信系统是配电自动化的重要组成部分，为了构建智能电网，需要保证通信系统高效性运行。通信网络必须满足可靠性高、容量大、双向通信、经济性等要求。配电自动化通信系统的设计应与配网建设一同进行，综合考虑业务应用和通信技术的发展前景。为了实现众多的通信功能，需要采用多种通信方式，如扩频载波、数传电台、无线扩频、等。除此之外，还需要做好网络管理和信息安全防护工作，以保证配电通信系统的安全可靠运行。
参考文献：
[1]鞠金林.配电自动化系统中的通信系统[J].信息通信,2013(7).
[2]杜猛俊.智能配电自动化系统通信网络架构设计与实现[D].华北电力大学,2013.
作者简介：
杨家麒（1990.7），男，宁夏固原人，国网固原供电公司，职工，单位：国网宁夏电力固原供电公司，研究方向：配电自动化
论文作者:杨家麒
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/17
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