浅谈在配用电建设中电力通信网的组网规划

摘 要：本文简单阐述了电力通信网特点，通过对电力通信网、配用电网的现状分析及发展趋势，提出了通信网在配用电系统中的组网规划方案。

关键词：电力通信；配用电　；组网规划

中图分类号：　U224 文献标识码：A

1　现状分析

1.1电力通信网现状

目前本地区现有220KV变电所17座，110KV变电所58座，35KV变电所19座，10KV配电所2座，充电站1座。通过SDH技术组建运行可靠，功能强大的光传输网络，建成的光传输网的拓扑以环网结构为主，网络容量包含10Gb　、2.5Gb、622Mb、155Mb等几种速率容量等级。电力通信网以满足发电厂、变电站及公司生产基地各种通信业务需求为主，提供服务电力调度生产和管理的各类业务通道，目前运行正常。但随着地区配网体系的迅猛发展，与信息、营销、配网等专业的业务结合的紧密性显然不足，现有的电力通信网不能很好地做好配用电自动化系统的有力支撑。

1.2配用电通信网现状

由于10kV配电网网架结构相对薄弱，　供电能力受制约。配网线路联络程度不高，单辐射线路仍占相当比例。网络结构复杂、变动大，终端量大且分布分散，故对配网自动化的通信方式的配置尚没有一个成熟的模式。

用电信息采集系统目前仅限于大电力客户，0.4kV电力客户用电信息采集还未全面开展，电能表及采集终端型式多样、智能化水平不高。目前，系统内支撑用电信息采集系统等营销核心业务运行的通信网络资源不足，大量业务应用依赖于无线公网通信，虽然在一定程度上解决了用电业务的通信需求，但存在的问题不可忽视：由于受无线公网通信技术体制、运营性质和通道安全性等问题的制约，一方面导致用电相关业务应用标准和技术指标降低，影响了用电网技术发展和应用；另一方面缺乏统一的规划和管控机制，信息安全存在风险。此外，随着智能电网建设的推进，用电业务向宽带化发展，无线公网通信将无法满足未来用电业务的发展需求。负控系统主要采用230MHz无线专网，部分采用公网GPRS通信方式。集抄系统采用公网GPRS通信方式。由于频点数量少、传输容量有限、频率易受干扰、传输可靠性差，难以满足配用电网可靠性、实时性、并发性和较大数据量传输需求及新增站点的需要。由此可见配用电信息上传依赖公网，不仅费用高，速率低，重要的是缺乏有效的管理。

1.3配用电网现状

根据配电线路开关站、环网柜、箱式变电站、柱上开关等设备数量情况以及变电站配电线路数量，考虑留有充分余量得到每个配电子站向下的10kV通信接入网的数据流量配电自动化业务骨干接入网按每个变电站计算带宽流量约为803Kbps。

对10KV线路，按每条线路采集点3相电压、电流波形信息，每次扰动数据在10s内上送到电能质量分析主站。根据相关需求，每变电站上联带宽为76.8kbps。

按照配电网重要节点（开闭站）的运行和监控需求，每个重要节点配置视频监控业务、运行业务通道、语音业务。按平均每条配电线路2个开闭所考虑，视频业务图像格式质量达到4CIF要求考虑，业务流量为2Mbps。运行业务通道主要满足就地操作票、工作票的接收和流转需求，流量128kbps。语音业务按64kbps考虑。每条配电线路流量为4480kbps，每变电站需求流量为143360　kbps。

用电信息采集系统主要包括大用户用电信息采集（电力负荷管理系统）和居民用户用电信息采集系统，同时接入大用户负荷管理终端、集中抄表终端等多种终端，自动采集所有电力用户的用电信息，实现客户用电信息管理、负荷控制、预付费控制等直接应用功能，通过集抄终端接入公配变计量点电表，完成配变数据采集。现在江阴全市共有电表60万户，分别采用GPRS和电力线载波方式进行数据采集。用电基本业务流量仅包括用电信息采集的电能表每日零点冻基本业务数据项，峰值流量为　26.928K字节，需要通信通道带宽215.424kbps。

2　发展趋势

2.1电力骨干通信网方面

为适应省公司提出了调控一体化、地县调一体化等新的发展思路，现有电力骨干通信网的管理模式、组网模式与技术体制等发生相应变革，如满足高可靠性的要求。满足大容量、高带宽的要求，满足灵活接入等等要求。电力骨干通信网不仅需要更高的网络生存性及业务恢复能力。还需要来提供更高的带宽来满足各系统与中心服务器之间的海量的数据交互。能提供灵活方便的网元接入方式，适应配电系统、营销系统业务点多、面广、数据量小的特征。

2.2配用电方面

通过智能手段，组建系统，并能实现配电自动化的主要功能，实现配电调控一体化系统功能要求，实现配电监测与诊断功能要求以及满足地区分布式电源、储能装置、微电网等新能源接入。提高配用电自动化程度。

3　电力通信网在配用电系统中的建设

3　.1电力主干通信网建设

主干环网上承载着局端至各个变电站以太网通道以及自动化业务，配电自动化建设的局端及各变电站传输设备的业务接口数量及剩余带宽已稍显不足，需要对骨干层通信网需要改造。将现有2.5G主环升级为10G带宽，由于接入层业务主要承载在支环节点上，所以需要考虑将支环同时升级为2.5G带宽，以适应新的配网自动化业务需求。可以在原有主环网的中兴S385设备进行改造，将原有S385的交叉板更换为10G背板容量的CSF，并且新增10G速率的光板即可。随着配网自动化业务的接入，支环网上原有622M的带宽将变得非常紧张，可以将原有的支环网采用的设备为中兴ZXMP-S330设备，环网带宽为622M。需要将原有网络带宽进行升级到2.5G。

3.2业务需求及流量分析

配用电自动化系统接入网业务有：配网自动化“三遥”业务、集抄业务、远程抄表业务、无线视频监控、移动语音调度、移动巡检图片上传、移动人员定位。

综合配电业务、用电业务带宽需求，每变电站上联带宽需求的绝对估算值将达561Mbps。每变电站561Mbps上联带宽中，配网视频业务和用电可视化业务带宽需求490Mbps，占整个带宽需求比例达87%；配用电网业务（非视频）为71Mbps。考虑到配网视频业务和用电可视化业务的同时率较低，该类业务带宽需求的实际估算值按绝对估算值490Mbps　的10%计取，约49Mbps。因此每变电站上联带宽需求的实际估算值按71Mbps+49Mbps计取，约120Mbps。

3.3组网规划

3.3.1改造农电网涉及到的155M环网

将澄区环网、澄西环网、澄东环网、澄南环网四个农电传输网升级改造成为SDH带宽为622M的网络，并支持PTN功能，兼顾将来网络发展需要；9个622M支环根据配电网业务的发展需要，逐步使用一体化设备进行现网设备的替换，实现SDH网络与PTN网络的平滑过渡。

3.3.2电力系统接入网35kv变电站以下10kv线路通信改造

电力系统接入网35kv变电站以下10kv线路通信改造采用EPON技术与无线宽带技术相结合的组网规划，在县城城区中心密集范围以及重要用户区域采用光纤EPON通信技术进行配网自动化系统的建设，确保数据的实时性传输，EPON通信采用“手拉手”组网拓扑结构，光缆铺设采用ADSS24芯光缆；

3.3.3低压配电通信网规划

电压为0.4kv的配电线路、配电柜（箱）、用户表计、营业所、电动汽车充电桩、分布式电源、微网接入及电力光纤到户表等，用于用电信息采集、智能用电双向互动、电力光纤到户等多种业务接入。我们重点在城区选择1小区作为电力光纤到户智能小区试点建设项目，实现用电信息采集、智能家居、电动汽车充电桩、用户自助缴费系统、分布式能源等业务的全面覆盖，实现了小区的高智能化、提升电力小区整体用电智能感受与用电服务业务，实现智能电网的用电客户智能建设（图1）；

智能用电小区建设整体方案集成了用电信息采集、电动汽车充电桩管理、小区智能家居、小区物业管理系统，通过通信网络连接，实现智能用电功能集中展示及电力公司和客户之间的双向互动。

采用PTFFH（光纤复合缆）技术和EPON无源光网络通信技术实现光纤到户，服务三网融合，用电信息等提供通道；建设包括用电信息采集、小区配电自动化、电动汽车充电桩管理、小区智能家居、等功能的智能用电小区应用系统，实现了小区各种信息的采集、分析、处理、控制，实现了小区相关子系统的信息综合利用，与小区物业管理子系统和智能用电小区95598网上互动业务实现集成。通过每个小区物业展示大厅的电子公告屏，实现了对智能用电小区系统的综合展示；通过用户家中的电视屏和智能交互终端，实现了对智能家电的综合展示。

结语

通过合理规划、资源有效整合，建成技术先进、实用性好，网络可靠接入灵活统一的电力专用通信网，将为实现“　一强三优”现代公司发展战略目标提供有力保障。

参考文献

[1]　高勇.电力通信网可靠性评估指标体系的设计与优化　[D].华北电力大学.　2010.

[2]　李文姣.电力通信网数据上报统计分析系统的设计与实现[D].北京邮电大学　.　2012.