论述配电网自动化通信系统的设计

论述配电网自动化通信系统的设计
摘要：近年来，我国电力行业的配电网正逐步向智能化方向发展，配电网自动
化业务种类越来越多，且对配电网通信技术提出了更高的要求。

在当前形势下，
电力企业应当在全面分析各种通信技术特点、性能和技术要求的基础上，合理选
择配电网通信自动化技术，构建配电网通信自动化系统。

关键词：通信自动化；配电网；OFDM技术；应用
引言
作为配电网中信息和数据传输的枢纽，通信自动化系统的可靠性对配电网的
安全性和稳定性具有重要影响。

文章比较了配电网通信方式，并基于光纤通信方式，利用OFDM调制技术，设计了通信自动化系统，应用结果表明，该系统信号
定义明确，接线简单，通信质量良好。

1 配电网通信自动化系统的基本要求
对于配电网通信自动化系统构建而言，其中主要包括网络技术、传输介质、
通信设备等都受到了限制，应充分考虑网络结构及相关设备的选择，应适合配电
网系统的特点、建设规模、具体业务需求和未来发展需求。

但是，对于具体的项
目而言，假如无线专网覆盖范围自身具有生产控制区终端，另外又涵盖了管理信
息区的终端，但是基于当前无线系统本身的特点来说，在数据信息采集之中几乎
无法将采集到的数据信息来进行业务区分，网络应该运用数据信息汇总来进行核
心交换机的方式，防火墙传输到配电自动化和计量自动化系统。

在实践过程中，为了能够达成用户业务量的增加以及业务的不断拓展，本文
主要是探讨配电网通信自动化系统，同时也将经济合作原则具体分析，在此过程中，运用当前现代化的通信技术方式，不断增强数据和信息的传统质量与效率提升，与此同时也能够有效的缩短项目建设周期。

配电网自动化通信系统在构建过
程中，需要不断的满足配电网与通信的需求，具有安全性和可靠性高、速度快、
带宽科学、组网结构合理、覆盖范围广、接入灵活等特点确保所提出的配电网系
统的安全、经济和效率。

在建立通信网络系统时，需要充分考虑如下的三个方面，比如说有效的运用接口组网的经济条件，运用当前有网络技术相对应的组网方式，在此过程中，需要有效的运用当前的资源与技术方式，进而来保障系统建设的协
调性。

充分考虑配电网通信自动化系统网络数据采集和传输的及时性，确保数据
和信息的安全性和可靠性，子网之间使用不同的通信方法。

2 配电网通信自动化系统的构建与实践
2.1 配电网通信自动化系统架构
电网通信自动化系统的主要结构包括三层：主站系统层、通信系统层和终端
系统层。

一般采用光纤通信技术，接入通信网的功能是实现从终端层到配电网各
通信分站的通信，可用的技术手段包括光纤通信技术，载波通信技术和无线通信
技术。

2.2 配电网通信自动化系统各层设计要点
2.2.1 核心层设计要点
根据相关调查，我们了解到，当前国内一些供电局已经开启了关于通信网络
中MSTP光纤传输网、综合业务数据网以及相关的调查网。

从某种程度上来说，
各通信分站几乎实现了光纤全覆盖，因此，大多数通信分站都位于变电站内。

通
过综合分析，核心层的主要任务是将业务处理从分站传送到配网主站，主要是由MSTP光纤来进行传输网与相关技术的达成，其中最为核心的内容则是通信组网
之中，运用MSTP光纤传统网来进行业务信息与数据的达成。

通常来说，一旦通
信分站中MSTP中含有空闲端口之中，则能够运用MSTP光传输技术与设备板卡
之中。

在技术完成之中，主要是运用SDH或者是MSTP网络系统则将其变电站配
电网中采集的相关业务数据发送到电力调度中心和调度中心的MSTP设备落地业务，利用工业以太网将相关数据信息传送到配电网自动化主站系统。

2.2.2 接入层设计要点
配电网系统结构十分复杂，电气设备和分支线路数量较多，具有终端分布广
的特点；而无线通信覆盖范围广，具有组网灵活、架构方便、终端接入简单等优点。

在无线专用网中实现VLAN有两种方法：一种是基于IP连接，即为不同的终
端划分不同的IP网段；另一种是基于MAC地址。

从实践中可以看出，由于每个
终端MAC地址都有其独特的特点，可以根据终端MAC地址对VLAN进行有效的
划分。

具体操作如下：（1）在无线专网交换机上指定准确的物理接口，并与
VPN网络一一对应。

（2）利用现代无线专用网网关设备实现接入终端VLAN划分
有两种方式，即IP网段划分和MAC地址绑定，这两种方式是根据实际情况选择的。

（3）无线专用网VLAN网络与电力VPN网络有效互联。

由于配电网只是一
个传输通道，需要将数据信息传输到不同的系统中，然后进行纵向和横向的安全
隔离。

2.2.3 终端层设计要点
对于终端层而言，该层设备需安装CPE，基本要求如下：CPE电源为24V，采
用DC供电模式，由DTU提供，并且要保证停电时利用DTU蓄电池供电（CPE与DTU之间通过网线相连）。

如果有现成的建筑结构可以利用，则CPE可以置于室
内适当的位置，将天线安装在屋顶抱杆之上；如果没有现成的建筑结构可以利用，则在环网柜周围加装落地3m左右的抱杆，并且将CPE置于环网柜中，将天线固
定在抱杆之上。

由实践可知，由于DTU供电功率会受到环网柜空间的限制，因此，每一个配电网终端都经CPE接入。

3 配电网自动化通信系统全线路保护组网方案
基于同样的配电网自动化系统，全线路保护组网方案与无保护组网方案的区
别在于开闭所的位置相对集中，采用星型组网部署。

在对该配电自动化网络进行
通信系统搭建时，首先采用与链型结构相同的部署方式，将OLT设备布置在变电
站中。

在ONU设备部署过程中，与配电网自动化系统的链型结构不同，采用双PON口方式，并接入到变电站的OLT中。

因此，变电站的OLT设备也具有了双PON口功能，可以提供1：1的主干光纤保护功能。

保护组网方案：当配电网自动化系统中存在2个110kV变电站、5个10kV开
闭所时，可以采用手拉手保护组网的方式提高通信线路的可靠性。

即在2个
110kV变电站中分别布置OLT设备，并实现所有ONU采集终端的实时工作数据的汇聚，完成与终端的通信，并借助以太网接口与主站实现通信。

基于光纤通信技
术的手拉手保护配网方式，其结构基本与配电网的输电线路结构一致，可以在不
改变光纤网络结构的基础上，对全光纤网络进行保护倒换，实现多个OLT设备的
同时工作，确保当任何OLT设备出现故障时，备用OLT设备仍然能正常实现与ONU设备的通信，有效提高配电网自动化系统运行的可靠性。

4 结语
通过对配电网通信自动化系统的构建与测试可以看出，现代化专网技术既可
以满足配电网通信自动化的需求，又可以满足配电网在未来发展中的业务要求，
表现出移动性、便捷性和灵活性等特点，应用效果非常显著。

同时，笔者认为，
相关技术人员应当不断地创新和改进组网技术。

只有这样，才能保持与时俱进，才能提高配电网通信自动化系统的安全性和可靠性。

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