配网电气工程上通信技术的应用

配网电气工程上通信技术的应用

黄燕飞

茂名市粤恒力输变电工程有限公司

摘要：随着国家电网建设统一坚强智能电网战略的实施，智能电网配用电环节的信息交互要求迅速提高。智能配用电网是实现配用电侧信息交互的基础，是实现电网信息化、自动化、互动化的前提和保证。为了增强网络架构的安全性与可靠性，提升网络建设的科学性、规范性，提高配用电客户的满意度，需要把智能配用电网通信技术研究与分析作为当前智能电网建设的一项重要任务。

关键词：通信技术；配网电气工程；应用与发展

随着电力系统供电企业的市场化脚步的不断加快,为提高供电的可靠性和供电的经济性,供电企业对电力通信的要求越来越高。为了确保系统可靠运行，实时监测电力系统中电气装置的运行状态，并迅速、准确地将各种信息和有关数据传送到管理中心，实现远程遥测，实施对电气装置的远程监控管理，进而缩短维护停运时间。

1.通信技术的定义与现状

1.1通信技术的定义与发展

通信是人与人之间通过某种媒体进行的信息交流传递。在古代人们就通过简单的语言、壁画等方式交换信息。其中在中国古代民间的通信只能是让别人捎口信，官方也只是通过一个一个的驿站进行信息传递，这种通信方式对远距离来说，最快也要几天的时间。而现在的通信的方式，有电报，电话，快信，短信，E-MAIL等，实现了即时通信。

纵观通信的发展分为以下三个阶段：第一阶段是语言和文字通信阶段。第二阶段是电通信阶段。第三阶段是即时通信。

1.2通信技术的现状

现代的通信一般是指电信，国际上称为远程通信。现代通信的基本特征是数字化，现代通信中传递和交流的基本上都是数字化的信息。美国著名未来学家、网络专家尼葛庞帝在《数字化生存》一书中，提出了要实现信息化，数字技术是关键。纵观已经使用的信息产品，通信技术与装备和更广泛的信息技术，如数字通信、数字光纤通信、数字卫星通信、数字移动通信以及数字电视系统等，无不在这些通信技术前面冠以"数字"二字。因此可以说，现代通信姓"数"。

2.通信系统的设计思路及实施原则

通信系统涉及到计算机、网络通信、图形、数据采集以及数据库等诸多新技术领域。对于该系统的设计，从以下几个方面进行考虑：

2.1全面性

从监控到管理，从通信网、通信设备到通信资源，从运行到维护管理等统一考虑，周密设计。

2.2实用性

符合实际的有针对性的开发，针对电力通信的实际要求使系统实用、好用，符合电力通信的管理组织和管理过程。

2.3兼容性

与电力通信监控系统实现互联、共享数据。对于系统的实施，体现以下的原则：

2.3.1实用性原则

采用先进的分布式硬件和模块化软件结构来保证整个系统的扩容性，做到系统扩容，只增加软件模块。

2.3.2可靠性原则

硬件设备的可靠性：包括信号采集器、信号处理设备以及通信终端等，都有可靠的质量保证。软件设计的可靠性：软件的开发遵循软件工程的方法，所有软件都经过充分测试，程序运行稳定可靠，系统软件平台通常选择流行性和通用性强的可靠安全版本。系统集成的可靠性：选用的不同厂家的软、硬件产品都遵循共同的国际标准，以保证系统可靠协调地工作。

3.通信技术的应用

针对电力系统中电气装置的常见故障，配网故障综合处理设备以通信系统为平台，可广泛应用于能源管理系统、变电站自动化、配电网自动化、小区电力监控、工业自动化、智能建筑、智能型配电盘、开关柜中，它安装方便、接线简单、维护方便、工程量小、现场可编程设置输入参数，能够完成与工业控制计算机通讯软件的组网。

3.1配网故障综合处理设备系统组成

电缆型故障指示器―用于检测线路短路和接地故障，采集线路运行数据；并将采集数据上送至数据采集器。

配网故障综合指示仪―收集所有现场参数（遥信，开关状态，电流，温度）现场数据显示、故障指示；可外接通讯终端用于数据远传，并接受远程命令。图1配网故障综合处理设备系统组成

图1配网故障综合处理设备系统组成

3.1.1实时监测功能

实时监测功能是指对被测对象、被测子系统、被测数据、被测设备的运行状态进行的监视、性能参数进行的监测、环境设备进行的控制功能。

3.1.2遥测功能

1）电力参数测量

传感器可测量电流、电压（参考电压）、电缆头温度等电力参数，并通过数据接口上送至配网故障综合指示仪，由指示仪外接配网通信终端传送至监测后台。

2）接地故障监测

传感器具有接地故障检测功能。传感器通过检测零序电流的方法判断接地故障，零序电流阀值可设置10A～200A。

3.2遥信功能

传感器具有短路故障检测功能，检测原理如下：

1）自适应原理，即突变电流检测原理。短路检测以采取突变电流作为判据，自动适应负荷电流和变电站出线保护定值，当负荷电流IL≤150A时，ΔI≥100A；当负荷电流IL>150A时，ΔI≥1/2*IL；速断/过流大于150A，延时时间40ms≤ΔT≤300ms，重合间隔大于0.2S。

2）速断原理。即超限检测原理，当线路上的负荷电流缓慢变化时，无法满足自适应短路故障判断条件，所以采用超限的方式来判断故障发生。

采用两种检测原理的综合应用，可以极大的提高短路故障检测准确性，传感器可通过数据接口将故障信息上送配网故障综合指示仪；并可同时将故障信号通过故障信号接口将该信号输送至其他面板型故障指示器。

故障指示器所收集的故障信号（遥信变位）、电流、温度、本地开关状态、将开关状态量等数据通过配网通信终端传输至主站系统，已达到对配网电气装置远程监控的目的。

3.3通信终端功能

通过与主站系统配合，实现短路接/地故障定位、负荷监测、温度监测预警、开关状态检测等功能，支持远程和本地通讯，既能满足远程监控对信息传输的需要，又便于通信终端设备的维护。

1）远程通讯

采用无线GPRS/CDMA通信，无需组网，永久在线。

2）本地通讯：具有本地维护接口。

4.配网通信技术的前景

配网通信技术的实施可缩短人员查找和处理故障的时间，提高配网供电能力，增加系统的供电可靠性，可以提高工效和电网运行稳定性。

在配网规划和建设中应从城市配网的网络结构、配电各种信息系统的数据共享、设计规划、终端设备的选择和配置及其供电电源模式、通信方式及系统管理维护等方面综合考虑，配合网架的电气工程改造，逐渐完善通信技术在配网中的应用，最终实现全网电力通信。

结语

配网电气工程中通信技术的应用，将大大增加电力设备运行状况的远程监控能力，提高维护工作人员的工作效率，从而增强电网系统供电的可靠性与稳定性。

参考文献:

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