智能配电网通信网络论文

1智能配电网通信技术

1.1光纤通信技术光纤专网通信方式带宽高、容量大、覆盖范围广，可靠性、实时性、安全性都很高，适用于配用电通信领域的所有业务，和其他通信方式相比优势明显。从技术角度看，配电通信网可以采用工业以太网技术或者无源光网络技术。工业以太网技术比较成熟，可靠性高，电力系统应用多，但成本偏高；以太网无源光网络（EPON）和吉比特无源光网络（GPON）技术发展前景很好，上下行速率为1．25Gb／s（GPON下行速率可达2．5Gb／s），并且组网灵活，拓扑结构可支持树型、星型、总线型、混合型、冗余型等网络拓扑结构。非常适合配电网的网络结构。目前EPON建网成本低于GPON，技术成熟度较高。光纤专网通信方式的缺点在于建设成本较高，部分老线路不具备光缆铺设条件［3－4］。

1.2无线宽带专网技术无线宽带专网方式带宽较高、系统容量较大、扩展性好，实时性较好，为电网公司在智能配电网建立全面覆盖、接入方式便捷的宽带综合业务通信平台提供了一个技术选择。但无线宽带通信网络的安全可靠性比有线通信网络低，目前业界主流的通信技术都有各自的缺点。全球微波互联接入（WiMAX）技术在国外应用较多，国内没有分配频点，存在政策风险；多载波无线信息本地环路（McWiLL）技术标准化程度不高，只有很少部分企业掌握核心技术，存在垄断风险；3GPP长期演进（LTE）技术尚未大规模商用，成熟度有待进一步验证［5］。230MHzLTE系统利用电力行业已有的230MHz负控频率资源（电力专用频率带宽1MHz，40个频点），通过扩充频点可实现上行15Mb／s和下行6Mb／s传输速率，采用多种解决高吞吐量和高可靠性传输的LTE关键技术，如自适应调制与编码（AdaptiveModulationandCoding，AMC）技术、混合自动重传请求（HybridAutomaticRepeat－Request，HARQ）技术、动态调度技术、干扰协调技术等，具备成本低、广覆盖和较大带宽的特点，并且组网灵活，便于施工。目前已有厂商研发出电力专用230MHzLTE产品。

1.3中压电力线载波技术中压电力线载波技术为电力系统特有的通信方式，利用10kV配电线路为媒质进行通信，无需布线，具有成本低、安全性好等优点。根据调制频带和带宽的不同可分为宽带技术和窄带技术。目前中压窄带电力线载波技术在配电通信领域使用较多，但由于频带限制，其传输带宽和实时性较低，同时中压电力线路情况复杂，开关众多，电力线载波通信容易受到配电网运行状况的影响［6］。以往因技术成熟度所限，中压电力线载波技术的大规模应用还比较少，仅仅作为对光纤和无线通信方式的补充手段，近年随着OFDM（正交频分复用）自适应调制解调、卷积编码、信道估计等技术的采用，中压宽带电力线载波技术也趋于成熟，视线路条件和环境情况，传输速率可达2～10Mb／s。目前中压宽带电力线载波技术在国外应用相对较多，在国内也开始试点应用。

1.4无线公网通信技术无线公网通信是指配用电终端设备通过无线通讯模块接入到无线公网，再经由专用光纤网络接入到主站系统的通信方式，目前无线公网通信主要包括GPRS、CDMA、3G等。无线公网通信方式具有系统容量较大，建设成本较低，运行维护简便等优点，但采用无线公网通信方式安全性、实时性不能得到保证。另外，无线公网通信方式每年需要向运营商支付的使用费用也很大。电力专网与无线公网通信技术见表2和表3。

2智能配电通信网建设原则

综合考虑智能配电网规划建设情况和业务需求，并通过配电网通信技术的综合比较，建议智能配电通信网建设原则如下：a．因地制宜，综合采用多种通信技术相结合的方式建设智能配电通信网络。宜以专网为主，公网为辅。b．应根据实施智能配电区域的具体情况选择合适的通信方式。配电网主干线路宜采用光纤通信方式，分支线路可采用光纤与无线及中压载波相结合的通信方式。c．实现“三遥”功能的站点、依赖通信实现故障自动隔离的馈线自动化区域、分布式电源等宜采用通信专网，优先采用光纤通信方式；实现“两遥”、“一遥”功能的站点可采用光纤通信、中压载波及无线通信等多种方式，但采用无线公网时需采取相应的安全防护策略。d．采用光纤通信方式的配电通信网可根据情况采用无源光网络（EPON／GPON）、工业以太网等通信技术。e．应充分考虑配网改造工程多、网架频繁变动的特点，智能配电通信网系统规划设计时要有预留和备份资源。f．光缆建设应充分考虑智能配电通信网建设需求，以及用电通信网和其它增值业务的接入需求，新建配电网电缆线路或架空线路宜同步建设通信光缆或预留光缆架设通道。g．进行LTE、中压宽带电力线载波等通信新技术试点建设，技术成熟时可进一步推广。

3结束语

以上提出了智能配电通信网建设原则作为网络规划设计和实施阶段的参考，智能配电网由于其配电站点种类众多、分布广泛、安置环境复杂，单一的通信方式无法解决智能配电通信网络的全覆盖问题。在实际建设中，需要根据现场情况因地制宜，同时考虑应用需求、经济成本等因素，综合采用最适宜的通信方案以满足智能配电网业务的要求。

作者：荆鹏飞宋春红单位：河北省电力勘测设计研究院