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摘要:通信作为配电系统中不可缺少的一部分,同时也是配电网调控中心实现远程数据传输,进行信息采集的主要手段。本文就配电自动化通讯系统的设计与实现进行深刻的分析和研究,提出了配电自动化通信系统的设计要求,以及通信系统层次结构的具体实现方法。
关键词:配电自动化;通信;设计要求
配电自动化是一个集中计算机技术,自动化技术和数据信息技术于一体的管理技术。其中,自动化技术中的远程数据传输和采集、故障定位、负荷转移等都依靠通信系统来完成。在配电系统中,自动化技术依据通讯技术来实现信息数据的传输与接送,把所要传输的命令与指令通过使用通讯传送给控制中心,让指控中心再把数据传给个人,从而完成数据的传送,保障通信系统的实现。
一、系统设计要求
配电网的数量非常的多,但是配电网的通道非常的短,网络也非常复杂。而且配电网中的自动化系统与管理系统的功能不同,也就导致了对通信的要求也不同。大体上来讲,配电自动化系统在通信系统中主要表现几个方面。
(一)高度的靠性。配电系统中很多的通讯设备都是暴露在外面的,它们需要承受着各种各样环境因素的影响与各种电磁的干扰,影响了通讯系统的信息传送。因此,就需要它们有很强的可靠性,保障信息的传送。
(二)经济性:在配电自动化通信系统之中,对于配电通讯系统的投资不可以太大,防止通讯系统过大影响了配电自动化整体的效益,让通信系统的利益改过自动化的利益。
(三)拥有双向通信能力。在自动化通讯系统中,要求通讯系统一定要有双向的通讯能力。例如:开关的状态的采集,以及控制等。
(四)方便扩展:在配电中,通讯系统会随着网架的变化而变化,随着用户使用的增多而增加,因此,这就需要系统一定要有扩展性,方便节点的接入,方便越来越多的用户使用,保障通讯的畅通。
(五)通讯系统可以不受停电的影响:依据配电网自动化功能与故障隔离以及正常供电的要求,这些都可以保障通讯系统在没有电的情况下正常使用。
(六)分散点通信方式:在配电自动化通讯方式上,配电网的通讯方式要符合配电网的特点。
(七)通讯保护技术需要具备灵敏性。在变电站的电力体系出现问题时,通讯保护技术就需要阻断问题区域的电源,促使其他区域电力正常供应,减少严重事故的发生,从而充分发挥变电站通讯保护最大的功效。所以,通讯保护技术需要极强的灵敏性,保证在变电站运程监控工作时对于出现问题的电路做好防护,及时作出应急处理。
二、系统实现
(一)通信网络结构
为了贯彻功能下放,提升其事故相应处理速度,同时依据配电规模的大小,德州配电网采用了双层结构。一个是主战层,另一个是终端层。以此同时,一层光纤层和终端层光纤环以及配电监测统一称之为通信系统层。
1.一层光纤层。配电中心和变电站之间使用了SDH(光节点)光纤通信,也就形成了光纤环。光纤环在各个变电站中连接SDH(光节点)和PCM(设备)的设备,经过SDH(光节点)的环点从主设备引出,最终汇集到终端的位置上。2.终端层光纤环。每一个手拉手供电站构成了一个双层的构建网。配电网通过这个连接到终端光纤层。同时,每一个光纤层都是一个虚拟的光纤网,可以在配电网出现故障的时候,自己自动解决问题,保障其正常使用。3.配电终端通讯系统,配电的终端通讯系统通过通讯连接到双绞电缆上,使用RS-485的方式接入FTU.
(二)组网方式
配电自动化的主站经过SDH(光节点)的城区,组成一个点电站主观性调节器的通信。在变电中每一个变电站都应该对应着一个自动化改造的线路。在环网柜,分散柜的开关要接近10kv.
(三)配电自动化通信电缆的故障
通讯电缆的故障主要有三大类,第一是高阻故障、第二是开路的故障、第三是低阻的故障。所说的高阻故障就是指,电缆的接地的电阻变电大,还会出现短路,这也就使我们的安全性大大降低了,出现了故障的发生。简单来说,我们的绝缘体只要小于一个正常的值,这个正常值不低于电缆的波阻高10的阻力,就会出现故障的现象。开路的故障,就是说电缆出现断开的现象,使送电的时候出现故障,一旦电缆之中出现了断开的现象,一整条的电缆都不能使用。低阻的故障就是说,电缆中阻力降低了,而且低于了10阻力。根据通讯可以知道,如果通讯的阻碍变大,使热量也变大,就会出现烧坏电阻的情况,阻碍了通讯的发展。
(四)光纤环网
通讯系统的通讯方式主要是使用主从与双环的光纤通讯方式,网络各个节点有闭环连接而成,备用光纤的数据流动与主用的光纤是相反。光纤的环路主要是有光纤的介质,光纤设备以及相关的材料一起构成。在配电自动化系统中,光纤介质主要使用ADSS的光缆,而设备使用的是多节光缆调节器。
1.光缆的选择。光纤主要有二个。一个是双节光纤,另一个是单节光纤。单节光纤的信号为0.36dm/km,多节光纤的信号为6-7dm/km。同时,单节光纤的传送距离应该在20千米以上,多节光纤的传送距离应该小于6.5米。就现在的市场行情来说,二种光纤的价格差不多,但是因为单节光纤比双节光纤少一个,所以,单节光纤的价格也就比双节光纤便宜。因此,在配电自动化通信系统中,大多数都是用单节光纤。
2.多节点自愈调节器。多节点的调感器主要包括电转化信号和处理自愈功能的切换器。
3.双光纤环网的实现。在双光纤结构中,双光纤与主站的光modem相连接,,其工作方式为主站的工作方式。与配电的终端相连接的光modem称之为从站工作方式。主站连接方式与从站连接方式做主要的区别在于,主站有禁止数据传输的功能,可以阻止信息的发送,从站就不具备这样的功能,什么样的信息都可以发送。
结束语
综上所述,通过配电自动化通讯系统的全面分析和研究,进而知道了通讯系统在设计的时候有着可靠性,经济性以及双向通讯能力的设计要求。要想充分实现对通讯系统的设计,就要知道通讯系统的网络结构,组网方式,光纤环网光缆的选择等,进而推进配电自动化通讯系统的快速发展。
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