浅谈配电自动化中通信方式

【摘要】随着科学技术的发展，信息技术的使用已经涉及到智能电网的电能生产、传输、发变电、用电、生产经营管理、电网规划等各个方面。在配电网自动化系统中，通信技术是实现配电网络自动化系统的关键，同时也是配电网络自动化的核心技术。实现配电网自动化的关键在于通信，只有好的通信系统才能够完善配电网络自动化。本文介绍了GPRS通信技术的原理及其在配电网络自动化系统中的应用，同时还介绍了其他的通信技术，并进行了通信方式之间的比较，进而重点论述了GPRS通信技术在配电网络自动化系统中的应用。

【关键词】配电网；自动化；通信；GPRS

随着社会的发展，建设清洁、高效能源和绿色电力供应成为世界电网发展潮流，因此，配电自动化系统便由此诞生。配电自动化系统是一个范围庞大且操作复杂的系统，其中包含的通信系统不但要对整个配电自动化系统中信息的输出进行考虑，同时还要关注整个供电企业中的信息应用及对社会服务效能。所以，通信系统不但是配电自动化的关键组成，同时也是保证企业信息传递高效、快捷、经济的重要系统。那么，应科学的选择通信方式，构建通信系统，保证配电自动化正常运转，适应社会发展需求。

1.配电自动化中通信系统的特征

根据配电自动化中通信系统的设计方案看来，其特征主要表现在以下几个方面。

1.1 实时性能、可靠性能要求较高：在配电自动化系统的核心构成主要是馈线自动化系统，其主要功能是快速、便捷的找寻、分离、恢复供电。这就要求在进行故障处理时过程要简洁，及时发现故障原因。此外，对故障的处理过程要尽量缩短时间，如果通信系统发生中断，就可能造成无法修补的可能。因此，配电自动化中通信系统的可靠性能非常重要。

1.2 配电网出现问题时通讯不能出现问题：当配电自动化系统中馈线自动化系统出现问题而造成停电或网络不能应用时，就需要向上级汇报情况，因此，要保证通信系统的完整，良好性能。

1.3 抗干扰能力强：配电自动化中通信系统设备一般都建立在室外，环境变化及温差变化都比较大，需要进行防风1防雨1防尘等处理。同时，室外电磁环境也比较差，当通信系统同配电线路共同架设在同一支架上时，因为距离高压线路较近，电磁干扰比较强烈，雷击情况严重，所以，就要求通信设备本身具备很强的抗干扰性能，且能很好的进行电磁兼容，进而保证通信系统正常运转。

1.4 环境庞大且投资高：配电自动化中通信系统是一个多观测点、多节构点、多层次的庞大系统，同时也是一个复杂的网络系统，投入建设资金相对较高。因此，在进行通信系统设计时，应充分考虑工程造价条件，同时满足实际生活需要。这就要求设计师们在进行功能设计时根据不同系统、通信要求等选取合适的设计方案，在降低工程造价的同时保证正常运转，为人们的生活提供方便。

2.自动化中通信系统的方式

在配电自动化通信系统中，同传统的有线连接方式相比，无线通信方式拥有更多、更好的性能。有线通信的基本要求是其线路应铺设到每个通信的关键点上，但是对于分布范围广且相对零散的通信终端来说，其线路的规划、铺设及施工等都面临很大的问题。相对来说，无线通信方式就不存在上述问题。另外，利用星型分布，无线通讯方式对节点的位置变化有很好的适应性能，在一定程度上，基本可以不受通信节点与位置的限制及影响。但是有线通信在面临线路改接及通信设备转换方面就显得力不从心。伴随着配电自动化系统的不断发展，还有很多无线通信方式被不断研究、应用到配电自动化中，就目前发展来看，比较突的通信方式包含以下两种：其一，利用GPRS的公用网络进行传输。当前国内已经有许多城市开始尝试将这种方式应用到配电自动化系统中；其二，利用无线数字电台进行传输。

3.利用GPRS的公用网络进行传输

GPRS又被称为分组无线业务，是当前全球移动通信系统网络中占有比重很高的传输方式。GPRS突破了全球通信网络限定的，9.6kbps的速率，理论上其最高数据传递效率达到171.11kbps。并且，GPRS的连接速度快，持续性久，实时性良好，不仅适宜传递中1小量业务数据，同时也能肩负大量数据的传递工作。因为原本存在的GSM配电自动化通信方式具有运营成本高，传递效果差、低等缺点，GPRS通信方式一经推出，迅速替换了GSM通信方式，变成了公用网络信息传输的主体。其通信模式如图1所示。当前，大多数配电自动化进行信息传递都利用馈电终端（FTU）及变压器终端（TTU），然后利用串口线同GPRS相连。GPRS将该节点的数据传递到网站，再经基站进行转发。由此可见，想要让一套GPRS通信系统得以良好运转，需在各个节点中绑定一张SIM卡。应用GPRS通信方式可以充分应用运营商的网络能源，减免了网络规划、繁复的程序。

4.利用无线数字电台进行传输

无线数字电台是凭借数字信号处理工作及无线电技术共同进行专业数据传输的电台。其运用了数字信号处理技术1数字调节技术等，具备纠错性能及软件平衡1决断性能。可以在数据的传输、动态图像的传递等业务中广泛应用。当前，数字电台的传递效率一般为19.3kbps，其收发与转发的时间缩短到10ms，并且多数数字电台都提供了RS232接口，更方便FTU与TTU的连接。其通讯模式如图2。

一般来说，数字电台的覆盖范围在30km-50km之间，但基于对城市建筑物及干扰等多方面因素的考虑，实际覆盖范围会小很多。因此，可以通过增加继电站进行无线网络的延伸。一些区域实现了主变站同市局之间的光纤连接，所以可以在变电站建立无线电台，接受周边数据信息，经转换后通过光纤传递回数据采集监视与控制系统。这样不仅可以解决无线电台覆盖范围的问题，减少过程中的干扰，同时又充分应用了电力部门存在的通信资源，一举两得。

5.两种无线通信系统的比较

5.1 成本比较。单独一台GPRS的终端价格大约为7500元左右，主站端不设置接收设备，但需建立一条APN专线。另外，每年的运行费用也是一笔不小的开支。对比来说，无线数字电台设备成本约3000元-5000元，主站成本约7000元-10000元。如果利用公用频段，就无需再进行申请费用的缴纳。可见，从成本资金投入来说，无线数字电台具备一定的优势。

5.2 信息传递效率比较。GPRS通信方式的最高传递速率理论值应为171.11kb，但在实际传递中一般仅为20kbps-40kbps之间。无线数字电台当前的传递速率一般为19.3kbps。基于当前配电自动化中通信需要速率一般在12kbps-96kbps，两种通信方式都可以满足需求，GPRS方式更快捷一些。

6.结束语

伴随着配电网络规模的逐渐扩大及复杂，就急需增强配电自动化的水准。通信系统作为衡量配电自动化程度的关键因素也广泛受到关注。因此，对配电自动化中通信方式的探讨是值得相关部门深入思考的事情。

参考文献

[1]胡曙光.对配电自动化中通信方式的探讨[J].城市建设理论研究，2012（1）.

[2]杨奕晖.配电自动化系统中通信方式的应用[J].华东电力，2006（12）.