配电网自动化通信方式及应用
配电网通信技术的应用分析
配电网通信技术的应用分析摘要:为配合配电自动化业务需求,对配电网的通信技术要求越来越高,本文介绍了现有的配电网自动化的几种通信方式及应用对比分析,以适应配电自动化业务各种需求。
关键词:光纤通信;中低压载波;无线专网;无线公网配电自动化系统通信方式有很多种,但其主要分为有线通信方式与无线通信方式。
有线通信方式主要有:光纤通信、配电网载波等;无线通信方式有:GPRS、CDMA、LTE等。
有线通信方式具有较强的防干扰性和传输速度快的特点。
无线通信架设方便、易于扩展、价格也比较便宜。
按照建设方投资方式又可分为租用、自建及租建结合的通信方式。
自建通信方式主要是光缆通信、电力载波通信、电力无线专网等;租用方式最为广泛是采用中国移动和中国联通的GPRS(EDGE)、CDMA或4G公网,在没条件自建的情况下采用租用方式,也可以采用租建相结合的方式。
下面对配网通信可采用的几种主流成熟技术分布进行简要阐述。
1.光纤通信技术光纤通信技术主要特点是传输容量大、高速率、传输距离长、抗干扰性强、绝缘性能好等,是目前电力系统通信中广泛应用的通信方式,除此之外,光纤成本不断下降,经济效益越来越显著。
作为配电自动化通信网络,工业以太网和EPON是两种主流的通信技术,是配电自动化等的主要通信方式。
1.1光端机光纤通信环路可以链接多个通信节点,为了防止因光缆光端设备或光接头等因素引起的光纤环路通信故障而造成整个光纤通信系统通信中断,可以采用光纤双环路通信和具有双环自愈功能的光端机设备,以提高光纤通信环路的可靠性。
1.2商用以太网交换机商用光纤以太网方式是在充分调研的基础上,借鉴了以太网络的通信模式,结合配电网终端的现状与未来发展趋势所提出的一种站端通信方式。
以太网络技术的使用,使配电自动化系统在许多方面发生质的变化,可大大提高系统的信息交换速度,保障系统通信的高可靠性和高实时性。
主要表现在:通信速度大幅度提高;信息路由简单易行。
1.3工业以太网交换机针对目前国内配电自动化通信现状,尝试使用新型工业光纤以太网代替光纤收发器和光端机,组建真正意义上的光纤以太环网。
配电自动化的通信系统和方式
配电自动化的通信系统
1 配电自动化通信系统的层次结构 2 配电自动化的通信系统的组成及作用 3 载波通信方式和光纤通信方式
配电自动化
1 配电自动化系统结构
同级管理信息系统 同级负荷管理系统 同级用电管理系统 同级其它系统
主站
。。。 。。。
子站
子站
子站
调度自动化系统 变电站自动化系统
通讯信前置接机 口和RAM, ROM集控等中心 核心芯片。有时加入DSP芯 片追求高基性站 能的微波 滤波和数字信号处理能力集中。转发器
通信前置机
用户表 用户表 用户表 用户表
配电自动化及其管理系统总体结构图
配电自动化系统(日本东京电力为例 )
日本国内第一个配电自动化系统工程
银座支店 管辖区域状况 电力负荷密度:148,000kW/km2
FTU的组成:模块远方终端控CB制器,充电器箱变 、FT蓄U 电池
CB
、机箱外壳及各种附件组成 CB
Desktop System
柱上 开关
柱上 开关
Desktop System
CB
模块远方终端控制器必须包括:交流量采集回路,数 Desktop System
光纤
FTU
FTU
CB
字量采集回路,数字量输出(开关量输出回路),通
東京電力銀座支店 配電自動化系統
10
泰安配网自动化主站系统硬件配置示意图
郑州配网自动化主站系统硬件配置示意图
调度工作站 调度工作站 系统维护工作站 TCM专用 高级应用 通信服务器 工作站
数据处理工作站
网络 I 网络 II
Catalyst 5500
ATM交换机
调度SCADA/EMS
电力系统配电网自动化技术的应用及解析
电力系统配电网自动化技术的应用及解析随着社会的发展和经济的不断增长,电力系统作为重要的基础设施之一,在保障国家经济发展和人民生活质量方面扮演着至关重要的角色。
而电力系统的稳定运行和高效供电需要配电网自动化技术的支持。
本文将从配电网自动化技术的基本概念入手,分析其在电力系统中的应用及发展,以及解析其对电力系统运行的影响。
1. 配电网自动化技术的概念和基本原理配电网自动化技术是指利用先进的智能化设备和系统,对配电网的监控、控制、故障诊断和信息管理等进行自动化处理,从而提高供电可靠性、降低运营成本、提高供电质量和响应速度的技术手段。
其基本原理是通过信息感知、智能分析和远程控制实现配电网的智能化运行。
配电网自动化技术的核心包括智能电表、智能负荷管理系统、智能开关设备、远程通信设备和自动化控制系统等。
智能电表是通过采集用户用电信息,实时监测用电负荷情况,为电力系统的规划和运行提供数据支持;智能负荷管理系统可以对用户用电行为进行分析和调度,实现电力需求的有效管理;智能开关设备通过远程控制实现电路的切换和隔离,提高供电可靠性和快速故障恢复能力;远程通信设备和自动化控制系统则实现了对配电网的远程监控和自动化控制,提高了运行效率和响应速度。
配电网自动化技术在电力系统中的应用涵盖了供电管理、故障诊断、线损管理、负荷调度、设备状态监测等方面,为电力系统的运行提供了全面的技术支持。
随着科技的不断进步和人们对能源利用的需求不断增加,配电网自动化技术也在不断发展和完善。
在供电管理方面,配电网自动化技术可以实现对供电质量的在线监测和调整,提高了电力系统的可靠性和稳定性。
配电网自动化技术还能够实现对电网设备的状态监测和故障诊断,提高了设备的运行效率和使用寿命。
在负荷调度方面,配电网自动化技术可以通过智能调度系统实现对负荷的智能管理和调控,提高了电力供需的匹配性。
在发展趋势上,随着智能化技术的不断推进和智能设备的不断普及,配电网自动化技术也将在智能电网建设和能源互联网的发展中发挥越来越重要的作用。
配电网自动化通信技术
包括数据压缩、加密、解密等技 术,以减小数据传输量、提高数 据传输安全性和保密性。
网络安全与可靠性保障
网络安全技术
包括防火墙、入侵检测、病毒防 范等技术,以防止网络攻击和数
据泄露。
可靠性保障技术
包括设备冗余设计、故障自愈技术、 数据备份恢复技术等,以确保配电 网自动化通信系统的稳定运行和数 据安全。
配电网自动化通信技 术应用案例分享
某地区配电网自动化改造项目背景介绍
项目背景
随着该地区经济快速发展,电力需 求不断增长,传统配电网已无法满 足高效、安全、可靠的供电要求。
改造目标
通过引入先进的自动化通信技术, 提高配电网的供电质量、运行效率 和安全性。
采用先进通信技术提升系统性能实践经验分享
通信技术选择
搭建符合实际运行环境的测试系统,包括硬 件设备、软件配置和网络环境等。
测试用例设计
测试实施
针对配电网自动化通信系统的各项功能和性 能指标,设计全面、有效的测试用例。
按照测试用例和测试计划,对配电网自动化 通信系统进行全面的测试,记录测试结果。
性能指标评估结果展示
01
02
03
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通信系统性能
评估配电网自动化通信系统的 传输速率、误码率、时延等性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在高频段进行数据传输,传输速率较高,但传输距离较短,适用于智能
家居和楼宇自动化等场景。
03
正交频分复用(OFDM)技术
一种多载波调制技术,通过将高速数据流分配到多个正交子载波上进行
并行传输,提高电力线载波的传输速率和抗干扰能力。
04
配电网自动化通信系 统设计与实现
系统总体架构设计
分层分布式架构
配电网馈线自动化技术及其应用
配电网馈线自动化技术及其应用1. 引言1.1 配电网馈线自动化技术及其应用配电网馈线自动化技术是指利用先进的信息通信技术和智能电力设备,实现对配电网馈线的监测、控制和故障处理的自动化技术。
在传统的配电网中,供电过程主要由人工操作控制,存在着运行效率低、响应速度慢、故障处理困难等问题。
而配电网馈线自动化技术的出现,使得配电网具备了更高的智能化和自动化水平,能够实现实时监测、智能调度和故障快速定位与恢复。
配电网馈线自动化技术的应用范围非常广泛,不仅可以提高供电可靠性和供电质量,还可以实现对电网的远程监控和管理,提高供电效率和运行安全性。
特别是在大规模的城市化进程中,配电网馈线自动化技术更显得尤为重要,可以有效应对城市化所带来的电力需求增长和电网负荷波动的挑战。
通过不断的技术创新和应用实践,配电网馈线自动化技术将为电力行业带来更多的优势和机遇,同时也面临着发展中的挑战和难题。
我们需要不断完善配电网馈线自动化技术,推动其更好地应用于电力系统中,实现电力系统的智能化、高效化和可靠化。
2. 正文2.1 技术原理配电网馈线自动化技术的技术原理主要包括智能感知、数据通信、决策控制和执行操作四个方面。
智能感知是配电网馈线自动化技术的核心之一。
通过安装各种传感器和监测设备,对配电网中的各种参数进行实时监测和数据采集,如电流、电压、功率、功率因数等,从而实现对整个配电网状态的全面感知。
数据通信是技术原理中不可或缺的一环。
配电网馈线自动化系统通过各种通信网络,如无线通信、有线通信等,实现各个装置之间的数据传输和通信,保障系统的实时性和可靠性。
决策控制是技术原理中的关键环节。
根据传感器采集到的数据和系统设定的策略,系统可以自动进行决策和控制,实现对设备的远程操作和控制,保障配电网的安全稳定运行。
执行操作是技术原理的最终落实。
系统根据决策控制的指令,对配电网中的设备进行实际操作,如开关控制、设备投切等,从而实现对配电网馈线的自动化管理和运行。
通信技术在配电网自动化系统中的应用
通信技术在配电网自动化系统中的应用摘要:现阶段,通信技术在配电网自动化系统中的应用相当广泛,且其应用效果相当可观。
在本案,笔者从电力线载波、微波通信、光纤通信、无线电通信角度比较分析了其在配电网自动化系统内的通信方式,并简要阐释了配电网自动化系统、若干通信方式的应用,从而对各通信方式的优点及缺点进行了探析,从而为配电网通信系统的可靠性、经济性及实用性提供了可能性。
关键词:通信技术自动化系统计算机光纤通信1 相关概念配电自动化属信息管理系统,其融合了自动控制技术、计算机技术、数据库技术、数据通信技术及相关电力系统技术;配电管理系统(DMS)是指对变配电、用户用电整个动态的全过程进行监视、监控管理的综合自动化系统;随着现代计算机技术及通信技术的发展,其在配电网监控方面的应用相当普遍,通常把通信技术及现代计算机技术在配电网监控方面的应用称为配电网自动化技术,其以提高供电服务质量、提高供电可靠性、提高配电网络管理水平及提高供电企业经济效益为最终目标;配电自动化系统(DAS)是一种实现配电企业以远程实时的方式对配电设备进行监视、协调、操作的自动化系统。
DAS能够对配电设备故障进行自动识别,且通过网络重构及故障隔离的方式,提高供电的经济性及可靠性。
在本案,笔者就通信技术在配电网自动化系统中的应用展开讨论。
2 配电网自动化系统配电网自动化系统(DAS)凭借着自身的优势正在逐步将传统配电方式取代,其甚至已经成为了电力系统未来发展的必然趋势。
配电网自动化系统的构成成分有配电网数据采集和安全监控系统(SCADA)、需方管理(DMS)、配电地理信息系统(GIS)、馈线自动化系统、变电站综合自动化系统。
配电网自动化系统以自动化装置为依托对电力系统重复性工作(如监视并控制配电开关状态、电气自动检测、,查抄电表、负荷控制、电容器自动切换、自动调整电压等)进行管理,从而实现了人工干预量最低化。
配电网自动化系统的功能有安全监视配电网、安全控制配电网、保护配电网。
配电网自动化通信方式的探讨
赢
科 技论 坛 J I
张 建 宁
配 电网 自动化通信 方 式 的探讨
( 木 斯 电 业局 , 佳 黑龙 江 佳 木 斯 1 4 0 ) 5 0 2
摘 要 : 配 电 网 自动化 的特 点 及 其 对通 信 的 要 求 , 细 沦 述 当前 适 合 配 电 网 自动 化 信 息 传 输 的 几种 通 信 方 式 . 给 出组 网建 议 。 从 详 并
关键 词 : 电 网 ; 配 自动 化 ; 信 方 式 ; 析 研 究 通 分
随着我国经济的发展和城 市现代化进程的加 要实现控制量的 达。 F 快, 电力负荷 日益增加 , 用户对供电的可靠性和质 Z1 A数据传输速率。在配电网自动 馈线自动化 量的要求越来越高。配电网 自动化 A ir u 化系统中, 电变电站监控、 Ds i — tb tnA t t n i uo i )已逐渐 成为 电力 系统 自动化 领域 对于通信速率要求最高 ,0 is o mao 3 0bt 以上 / 的新兴热 。要实现配电网自动化, 通信是—个关 才能满足要求;负荷监控对通信速率的 键环节和基础, 配电网 自动化系统需借助于有效的 要求次之, 1 is 约 0bf 就能满足要求 ; 远 通信手段 , 将控制中心的命令准确地传送到众多的 方抄表和计费系统对通信速率要求最 远方终端 , 目 并 将反映远方设备运行状况的数据信 低 。 21 通 信的灵 活性和 可扩展 性。由 .5 . 息收集到控制中心。由于配电网设备数量大、 种类 多、 分布广 , 如何在满足供电可靠 l 生的基础上 , 选择 于配 网控制 点多 、 和分散 的特 点 , 面广 要 适合我国配电网现状并满足用户需求的可靠而经 求采用标准的通信协议,同时通信设备 济的通信方式显得至关重要。 本文将综合分析和比 和通信方式具有较强的灵活性,便于安 较 多种可 能应用 于配 电网 自动化 的通信 方式 如光 装 、 调试、 运行 、 维护并能适应配网技术 纤 、 总 、 现 线 载波 、 等 , 其应用 场 合 , 出 的发展 。 无线 分析 提 应用中应注意的事项, 以供从事配电网通信的设计 2 配电网通信方式的选择 - 2 图 1配 电 网 自动化 系统 典 型 结 构 和建设者参 考 。 配电网通信包括主站与子站 、 予站 公 网通道 费用是 较高 昂的。h 数字微 波。除了配 置 1 电网 自动 化系统 的结构及 务 牦 配 之间、 子站与终端之间的通信, 是广义的范围。 通信 微波设备外, 还需要选址建 昔于个微波塔来实现 是 配电网 自动化 的— 个重 和难点 ,区域 不 同 、 条 1 体系结构 . 1 定的信 号覆盖范围, 所以投资较多。其主要特点 配电网自动化是—项系统工程 ,主要功能有 什不同, 可应用的通信方式也不同。 为: 容量较大; 接口丰富, 能够综合传输数据 、 语音 . 1 2 .有 线通信力f 2 j 戈 sA A c D 螺 采集 / 监视 / 控制) 、 故障定位 、 隔离和 和图像; 作力式 为时分多址。觇 是 陡 的抗干 【 啵 自 动恢复送电、 无功补偿和电压调节、 设备管理 、 远 a 专线 。专线 通常采 用 双绞线 或音 频 电缆 , 各 扰能力差 , 且须直线传输。 数传电台。 。 数传电台用 方抄表和电能计量 、 需方侧用电管理 、 负荷控制和 用户端在 与终端 设备通 信 的过 程 中采 用 的是 于电力无线抄表通信 , 与有线网相比, 具有建网费 管理等。 目前配电网自动化系统典型的体系结构如 p ln 方式 ,通过 ioe ol g i l dm将数字信号转换成模似 用低 、 l 建设周期短、 维护量小 、 占用耕地、 不 无需查 图1 所示 , 其中通信系统担负着各层面之间和层面 信号在专线 上 传送 , 实现不低于 10 i 和小低 线检修、 2 0b / t s 不受人为破坏、 数据易传等优点, 但是需要 内部信 息 和数据的传递。 于 1k 0 m的通信 , 但其传输速率低, 运 维护费用 申请专用觊 点, 且抗干扰能力较差, 在实践中应用 1 务牦 2业 高。 市话网。 h 利用市电话网 组成配网通信系统, 其 效果不理想。d 线扩频。无线扩频具有建网周期 随 着 自动化 水平 的提 高 ,配 电 网 自动化将 向 牦 电是不需要投资建没专用通信网,开通费用低, 短 、 组网快速灵活 、 无需申请频点 、 覆盖范围广、 抗 高度 自动控制、 高级应用软件的方向发展, 逐步形 但运行费用高。。 配电线载波。配电线载波通信是 干扰性强的特 点, 通信速率可达几十波特率 , 易安 成集 中远方监 控实现 馈线 自动化功 能的模式 。 控 利用 已有的电力架空明线或地埋 电缆通过配电载 装 , 其 免维护, 天线小巧, 但系统造价高。它可用于子 制对象为安装在开关房、开闭所和配电房的没备 , 波设备来传递语音和数据, 其优点是 : 利用现有的 站与主站间的数据通信。 这些设备具有数量繁多 、 分布广泛、 距离远近不等 配电线路f输不需另铺专用通信线路 , 专 能连接电网 3配电网通信的应用 的特点。 并且, 各子系统的 控制侧重 有所不同, 如 关 的任何测控点;其安全为电业部门所控制, 因 从目前成熟的通信手段看 , 没有一种通信方 对于开关, 由于其操作频繁, 它更多传送的是遥信 , 而便于管理。 其觇 : 是 数据传输速率较低; 容易受 式能够单独满足配电网通信的要求 , 而应本着 ” 可 遥控信号。 此外, 配网终端遍布城市 、 农村等不同的 到干扰 、 非线陛失真和信道间 交叉调制的影响。现 靠性 、 生 先进l与经济胜相结合 ” 的原则 , 根据使用 S 4 5 现场总线是连接智能现场设备 场合 、 环境, 自动化信息涉及的终端被不同层次的用电管 场总线和 R 一 8 。 通信速率、 实时性、 可靠性和数据量的要求, 理 员所操作, 因此要求终端具有易安装 、 易操作、 和 自动化系统的数字式双向传输 、 多分支结构的通 针对各通 道 的投 资和维 护费 用等先进 行技术 论证 , 免 专业维 护 、 劣环 境等将 。 抗恶 同时 , 免配 网 信 网络 。在 配 电网 自动化 系统 中 , 总线适 合于 因地制宜综合采用多种通信方式的组合。 为避 现场 伉 息传递及执行命令下达时间的延误, 对配网通信 站内启动化智能模块之间的通信。R 一 8 是一种 S45 以配电网自动化典型的主站、 子站、 终端设备 的有效 、 可靠陛和经济眭提出了较高的要求 。 改进 的 串行接 口标 准 , 多可支持 6 2 6 发送 3层结构为例。主站设在某供电大楼 , 最 4~ 5 个 按配电网的 / 接收器 , 其功能和安全 }都能满足基本要求( 生 如输 地理分布将市区划分为多个区域,并根据区域大 2 配电网自动 的 化 通信方式 21 配电劂 自动化对通信的要求 人输出隔离 、 防静电、 防雷击 、 微功耗 , 具有通信 小 、 用电负荷等在各区域内选几个小区变电站设为 可靠 呼 等优 , 但用于大容茸系统时, 需 配电网自 配电网 结构的特殊陆 定 了配电网 自 { 决 动f通 效牢高 、 : 动化子站。 信系统的特点是被测点多而分散 、 酬一、 覆盖l 通信 铺设专用线路 , 程造价太高。 : E 总之 , 通信是配电网 自 动化的—个重要环节 , 2 22无线通信方式的应用托 距离短、 信效率的要求不是很高。同时随着城 对通 如果这 - 环节出现问题 , 就有可能制约配电网自动 a P SC MA . R /D 。借助 G R /D G P SC MA公 共 无线 化的发展, 市建设的发展 , 配电网络整体 E 具有不确定的拓补 因此配电网通信实施前应综合考虑以下 结构, 配电网通信系统应具有不断适应配电网络发 网络实现信号传输,不需要额外钳出 苗 讯线路, 信 各方 面因素 。 展的特点。因此 , 配电网通信方式的选择应考虑如 号 覆 盖面广 , 能适应 复 杂的 地理 条件 , 信设 备 安 通 参考 文献 下问题 。 装 方便 , 网简单 。 组 与光 纤通 信方 式相 比, 有初期 …罗建 i , 具 诚 王官洁酒 网馈 线 自动 化通信 方式 的分 6 21 通信 的可靠 陛。通信 系统要 长期经 受恶 投 资省 、 行成 本低 、 置灵 活 、 效快 的 优点 , 桐 J .1 . 运 布 见 在 l 重庆大学学 自 报 然科学 ̄)o 2 ) t o(. 2 7 劣环境 和较强 的电磁干扰 或噪 音干扰 的考验 , 且不 配电网 通信中可作为光纤通信方式的有效补充。 但 『l 2 李泽宇, 祁兵辛 英凡, 许存信. 电力线通信技 术在 能受电网停电和故障的影响, 需保持通信的畅通。 存在如下问题: 安全问题 : 公用网设备的数据最容 配 电网 中的应 用研 究『. 电力2041 J现代 1 0( 21 建设 费用 。 满足可 靠 l .2 . 在 生的前 提下 , 综合 易受 到攻击 和破坏 的 , 有 自主控制 权 ; 没 可靠 问题 : l祁 兵, 3 J 王东方, 姜大维 配 电 自动化 中通信 网组 网技 考虑建 设费用及长期 使用 和维护 的费用 。 公 用网没 有主动权 , 网络有故 障或维 护时 系统会 当  ̄1 J中国电力2 0(. . 04) 4 .3 2 .双向 1 通信。 不仅能实现信息 量的上传 , 还 瘫患 ; 费刖司题: 对于控制点数量众多的场合, 租用 — 8
光纤通信在配电网自动化上的应用
光纤通信在配电网自动化上的应用简介近年来,随着工业自动化的飞速发展,配电网自动化已经成为电力行业中的重要环节。
而在配电网自动化系统中,光纤通信起着至关重要的作用。
本文将介绍配电网自动化系统中光纤通信的应用以及在该领域的优点。
光纤通信在配电网自动化上的应用光纤通信是将信息通过光的方式传输的技术。
光纤通信在配电网自动化系统中,主要用于提供高速稳定的数据传输,以保证配电网自动化的高效性。
光纤通信在配电网自动化中的传输方式光纤通信在配电网自动化系统中采用的主要传输方式有两种,分别是点对点传输和环形传输。
点对点传输是指将信息从一个发送端传输到一个接收端。
这种传输方式可以确保数据的高速稳定传输,并且对信号干扰的抵抗能力也较强。
环形传输则是指在一个环形光缆中传输信息。
这种传输方式不仅可以提供高速稳定的数据传输,而且还可以在主干线路出现故障时实现环形光缆中的二次备份,保证数据传输的稳定性。
光纤通信在配电网自动化中的应用场景光纤通信在配电网自动化系统中,应用场景主要集中在以下几个方面:1.告警处理:在配电网自动化系统中,会有大量的告警信息需要传输。
利用光纤通信技术,可以快速稳定地传输大量的告警信息。
这样,维护人员可以在第一时间收到关于配电网的信息,从而及时处理问题,提升了配电网自动化的效率。
2.监控数据的传输:在配电网自动化中,需要传输大量的监控数据。
利用光纤通信技术,可以实现高速稳定地传输大量的监控数据,以便及时获得配电网的有用信息。
3.遥控功能的实现:配电网自动化系统中,需要实现对远程设备的遥控功能。
利用光纤通信技术,可以实现遥控功能的高速稳定传输,实现配电网自动化系统的远程操作。
光纤通信在配电网自动化中的优点光纤通信在配电网自动化系统中,具有以下几个优点:1.传输速度快:相比较传统的配电网自动化系统中采用的通信方式,光纤通信技术的传输速度更快。
这可以提高配电网自动化系统的效率。
2.抗干扰能力强:光纤通信技术可以有效地抵御干扰,从而减少配电网自动化系统中发生的通信故障。
配电自动化的多种通信方式
配电自动化的多种通信方式1.前言随着通信技术的发展,目前可选用的通信手段很多,根据所实施的配电自动化系统的具体情况、选用恰当的通信方式,必须对各种通信技术的长处和不足有一个较全面的了解。
从目前的技术水平看,没有任何—种单—的通信手段能够全面满足各种规模的配电自动化的需要,因此多种通信方式在配电网中的混合使用就难于避免。
配电自动化系统的通信网络是一个典型的数据通信系统。
它基本由数据终端设备、数据传输设备和数据传输信道组成,如图1所示。
2、各种通信方式的比较2.1 有线通信方式(1)光纤通信:光纤通信是以光波作为信息载体,以光导纤维作为传输介质的通信手段。
光纤通信主要特点是抗电磁干扰能力强、传输速率高、传输容量大、频带宽、传输损耗小等。
可作为语言、数据和图像的传输。
光纤的种类有:地线复合光缆(OPGW),即架空地线内含光纤;地线缠绕光缆(GWWOP),是用专用机械把光缆缠绕在架空地线上;无金属自承式光缆(ADSS),可以提供数量大的纤维芯数,安装费用比OPGW低,一般不需停电施工,还能避免雷击。
按制造工艺、使用材料、工作波长等差别,光纤可有多种分类方式,但在实际与光端设备配套应用中通常分为两大类,即单模光纤和多模光纤;(2)配电线载波通信:它是以6~10kV配电线路为传输通道,采用移频键控(FSK)和调频技术相结合的调制方式,应用先进的DSP数字信号处理技术和集成电路技术来实现数话同传的通信方式。
具有通道可靠性高、投资少、见效快,最大优点是电通到哪里通信就能到哪里。
配电线载波方式近几年在我国配电网自动化系统中已有大量应用,我国已推出具有国际先进水平的网络化数字载波系统NDLC,从理论上突破了现有的电力线扩频配电载波的局限性,采用专用的耦合方式,具有足够的可靠性;(3)现场总线通信技术:同一区域内部各个智能模块之间的通信(如级联方式的各FTU之间的通信),以及区域智能设备之间的通信(如站间FTU之间的通信、FTU和TTU之间的通信等)多选用现场总线。
阐述配电网自动化(DA)技术的三种模式
阐述配电网自动化(DA)技术的三种模式从2008年开始,中山供电局统筹配电网规划、建设和改造工作,按照“三分”原则(配电网络结构“分区”、配电网络结构“分层”、公用线路和用户设备管理“分界”)对配电网架构进行调整和优化。
解决了10kV电网结构较为薄弱、转供能力差、环网结构不合理等问题,形成了较为简单合理的环网结构,大幅提高了配网线路的环网率,为配网自动化(DA)的顺利实施奠定基础。
1 主站集中型DA模式(基于光纤通信方式)主站集中型DA是馈线自动化普遍采用的模式,在配电房或环网箱安装配电终端,并建设可靠有效的通信网络将配电终端与主站系统相连,通过信息收集和遥控命令由主站系统集中进行故障判别和隔离。
1.1 应用介绍中山供电局在中心城区使用光纤通信方式建设三遥配电终端,实现“三遥+故障隔离”功能。
主站集中型DA采用“主站—终端”的两层结构,在就近的变电站使用通信子站汇聚各配电终端的光纤通道,以减少重复投资;同时配网主站系统与主网EMS系统实现互联,通过数据转发方式获取变电站内开关位置及保护信息。
当线路发生故障时,各终端设备检测到馈线有故障电流,集中上传到主站,由主站系统根据故障信息、拓扑结构,结合变电站的保护动作、开关跳闸信息,综合分析并确定故障类型和故障区段。
主站集中型DA可以闭环或者开环运行,当采用闭环运行方式时,由主站系统根据最优处理方案直接发遥控命令进行故障隔离和恢复非故障区段供电,从而减小停电面积和缩短停电时间;当采用开环运行方式时,主站系统仅提供一个以上的处理方案供调度员参考,辅助调度员进行决策和遥控操作,达到快速隔离故障和恢复供电的目的。
1.2 故障处理分析2 架空线路就地型DA模式(基于重合器-分段器)基于重合器-分段器的就地型DA是通过开关设备的相互配合来实现线路故障的自动隔离和恢复供电,其模式通常有三种:重合器与重合器配合模式、重合器与电压-时间型分段器配合模式以及重合器与过流脉冲计数型分段器配合模式。
配电网自动化通信系统的研究及应用
配电网 自动化系统通信方式有很多种 , 但其主要分为有线 通信方式与无线通信方式。 在有线通信方式 中主要有载波通信
与光纤通信方式两种 。而无 线通信方式 中主要 的应用为G R PS
根据配电网 自动化系统的复杂程度 、 规模 以及预期达到的 自动化水平不同 , 对其通信 系统 的要求也有所 区别 。每个 地区
有 较 强 的抵 抗 电磁 干 扰 的 能力 。
1 设 备 应 具 有灵 活 、 于安 装 的 特 点 . 2 易
备与电力线 。 这些耦合设备必须具备高效 、 、 安全 消除电力线上
的传输 电能对载波通信设备 的损害 , 从而保证 配电网 自动化通
信 系统 的安全 。
2 高压 电力线上存 在着很强 的噪声 , ) 这是由于电晕等情况 产生的。 了消除这些噪声 , 为 得到准确的信息 , 则载波设备必须 具备较高 的发信功率。 3 载波通信使用的频谱是有 限的 , ) 主要 由于载波信号将会 影响到附近 的无线通信信号、 高频 的架空线路 、 电力5 工频 OHz
运行成败。
1 配 电 网 自动 化 通信 系统 的 设 计 要 求
由于业务数据大小与实时性的要求不 同, 对通信系统的要
求也不尽相同 , 电网将会 随着城市的建设 、 配 信息业的发展进 行扩展与改造 , 这就要求其具有一定 的可扩展性与开放性 。
2 配 电网 自动化 系统 通 信 方 式 的 比较
4 载波通信 的建设 成本低 , ) 且具有 电话线与光缆通信 的功
能。
通信 系统 的首要任务就是将站点 的数据传送 给各个终端 , 并将各个端点 的检测数据传送至站点 ,并对数据进行分析 , 实 时监控配 电网的运行情 况。配电网通信系统 的实时性与 双向 性, 能够实现在系统正常时 , 时更新系统的数据 , 及 也能够实现
电缆配电网自动化系统基本功能及通信方式
电缆配电网自动化系统基本功能及通信方式
电缆配电网自动化系统是一种可以实现电缆配电网设备省力操作,远程监控,智能诊断,快速应急,以及发电网络安全、稳定运行的系统。
它的基本功能包括:
1、布置控制:电缆配电网自动化系统能够实现远程控制,可以实
现对电缆配电网设备的自动布置和控制。
2、故障诊断:系统可以根据一定的算法,结合光纤传感技术、故
障定位服务,准确诊断出电缆配电网设备的故障类型和原因。
3、数据采集:系统可以通过交换数据采集技术,实时采集电缆配
电网设备的运行数据,并实现网络上透明传输,实现实时监测和数据
分析。
4、距离保护:系统可以通过在电缆配电网设备之间安装特定的传
感器或遥测装置来实现距离保护功能,以避免意外短路事故的发生。
5、仿真技术:系统还可以通过建立仿真模型,模拟复杂的电缆配
电网系统结构,为设备安装、操作模拟提供技术支持。
6、远程通信:系统使用高速传输协议,通过高速以太网连接各个
现场设备,实现远程通信和控制。
7、应急处理:系统可以快速识别紧急情况,根据异常情况的不同
可以实现设备的自动报警、自动处理等应急操作。
电缆配电网自动化系统的通信方式主要有定位运行系统(LORS)、多级通信接口(MSC)、广播交换网络(BEN)、无线电数据网络(R-DNet)、电力自动化网络(PCN)等。
定位运行系统可以实现定位控制、路径规划、数据采集,等功能;多级通信接口可以实现系统之间的信息
交换和数据传递;广播交换网络可以实现电缆配电网的自动监控;无
线电数据网络可以实现高效的实时数据采集和传输;电力自动化网络
可以实现电缆配电网的自动控制和故障分析。
配电自动化通讯方式
配电网自动化的通信方式配电网自动化有三个基本的功能要求,即对配电网进行安全监视、控制和保护。
例如通过采集配电网上的状态量(如开关位置和保护动作情况等)、模拟量(如电压、电流和功率等)以及电度量,对配电网的运行状况进行监视;通过控制开关分、合闸以及有载调压设备的升、降压等,实现电压调度、无功补偿和负荷平衡等;通过对故障特征景的检测,判断故障区段,使继电保护准确动作,实现故障隔离、恢复正常供电。
通信系统的建设是配电网自动化系统的关键之一。
配电网自动化系统需要借助于有效的通信手段,将反映远方设备运行情况的数据信息收集到控制中心,并将控制中心的控制命令准确地传送到为数众多的远方终端。
没有通信系统的支撑,配电网自动化系统是根本无法实现的。
配电网自动化系统的通信网络是一种典型的数据通信系统。
它基本上由数据终端设备DTE(Data Termination Equipment)数据传输设备DCE(DataCircuitEquipment)和数据传输信道组成。
常见的数据终端设备有配电自动化SCADA(Supervisory Control And Data Acquisi tion)系统、RTU、馈线RTU(FTU)、变台RTU(TTU)、区域工作站、抄表集中器和抄表终端等;常见的数据传输设备有调制解调器(Modem)、复接分接器、数传电台、载波机和光端机等。
一般DCE和DTE之间均采用RS-232C或RS-485标准接口。
和输电网自动化不同,配电网自动化系统要和众多的远方终端通信。
因此如何降低通信系统的造价,而且满足配电网自动化系统的要求,是设计人员面临的重要问题。
随着通信技术的发展,目前可选用的通信手段很多。
但从目前的技术水平看,没有任何一种单一的通信手段能够全面满足各种规模的配电网自动化的需要。
因此在配电网自动化中,常混合使用多种通信方式。
表15-2汇总了可能用到的各种通信方式,下而仅就现场总线和无线扩频通信技术予以简要介绍。
配电自动化主站系统及应用
配电自动化主站系统及应用引言概述:配电自动化主站系统是一种基于计算机技术和通信技术的电力配电管理系统,它能够实现对配电网络的实时监测、故障诊断、远程控制等功能。
本文将介绍配电自动化主站系统的基本原理、功能特点以及在实际应用中的优势和挑战。
一、配电自动化主站系统的基本原理1.1 数据采集与传输:配电自动化主站系统通过传感器对配电网络中的电流、电压、功率等参数进行实时采集,并通过通信设备将采集到的数据传输到主站系统。
1.2 数据处理与分析:主站系统接收到传输的数据后,对数据进行处理和分析,通过算法和模型对配电网络的状态进行评估和预测,为后续的控制和管理提供依据。
1.3 远程控制与调度:主站系统通过通信设备与配电网络中的开关、断路器等设备进行远程控制和调度,实现对配电网络的开关操作、负荷调节等功能。
二、配电自动化主站系统的功能特点2.1 实时监测与预警:主站系统能够实时监测配电网络的电流、电压、功率等参数,及时发现异常情况并发出预警,以避免事故的发生。
2.2 故障诊断与定位:主站系统通过对配电网络数据的分析和处理,能够准确诊断故障的类型和位置,提供技术人员快速处理故障的依据。
2.3 负荷管理与优化:主站系统可以根据实时的负荷情况,进行负荷调节和优化,实现能源的高效利用和节能减排。
三、配电自动化主站系统的应用领域3.1 工业领域:配电自动化主站系统在工业领域中广泛应用,能够实现对配电设备的远程监控和控制,提高生产线的稳定性和效率。
3.2 城市配电网:主站系统可以对城市配电网进行实时监测和管理,提高配电网络的可靠性和安全性,减少停电事件的发生。
3.3 新能源接入:随着新能源的快速发展,配电自动化主站系统在新能源接入方面发挥着重要作用,能够实现对新能源发电设备的监控和管理。
四、配电自动化主站系统的优势4.1 提高配电网络的可靠性和安全性:主站系统能够实时监测和诊断配电网络的状态,及时发现故障并采取措施,提高配电网络的可靠性和安全性。
配电自动化的通信方式
配电自动化的通信方式配电自动化系统需要借助于有效的通讯通道,将控制中心的控制命令准确地传送到为数众多的远方终端,并且将反映远方设备运行情况的数据信息收集到控制中心,从而实现对配电设备运行参数的实施监视与控制。
和输电网自动化不同,配电自动化要和点多面广的远方终端信息交换,因此如何降低通信系统的造价,而且还能满足配电自动化系统的要求,成为规划设计人员面临的重要课题。
配电自动化的通信方式:1、有线通信方式:1.1专线专线通常采用双绞线或音频电缆, 各用户端在与终端设备通信的过程中采用的是polling 方式,通过Modem将数字信号转换成模拟信号在专线上传送, 可实现不小于1 200 b it / s和不低于10 km的通信, 但其传输速率低, 运行维护费用高。
1.2市话网利用市电话网组成配网通信系统, 其特点是不需要投资建设专用通信网, 开通费用低, 但运行费用高。
1.3 配电线载波配电线载波通信是利用已有的电力架空明线或地埋电缆通过配电载波设备来传递语音和数据,其优点是:1) 利用现有的配电线路传输不需另铺专用通信线路, 能连接电网关心的任何测控点;2)其安全性为电力部门所控制, 因而便于管理。
其缺点是: 1)数据传输速率较低;2) 容易受到干扰、非线性失真和信道间交叉调制的影响;3)配电线载波通信系统采用的电容器和电感器的体积较大、价格也较高。
除了传统的电力载波, 目前采用扩频载波或正交频分复用技术的配电线载波也有所应用, 其特点是能在传统载波机无法开通的线路上稳定工作,具有长距离中继等功能, 主要应用于路线长、面积广的农网配电网自动化系统及无法敷设通信线路的特殊场合。
1.4光纤通信光纤通信是以光波作为信息载体,以光导纤维作为传输介质的先进的通信手段,目前常用光纤环网和光纤以太网方式。
与其他通信方式比较,光纤通信有以下的优点:(1)传输频带宽,通信容量大;(2)传输衰耗小,适合于长距离传输;(3)体积小、重量轻,可饶性、抗酸碱、抗腐蚀强,敷设方便,可埋地或架空架设;(4)输入与输出间电隔离,不怕电磁干扰;保密性好,无漏信号和串音干扰;目前光纤通信技术已经成熟,较其他通信方式都优越之外在它对于电磁干扰不敏感。
城市配电网自动化通信方式
C H I N A V E N T U R E C A P I T A L96科技技术应用|TECHNOLOGY APPLICATION3美国AZZ Calvert开放式循环不做密闭,仅在补气口设置防尘滤网目前,国际上有核电站供货业绩的几个母线厂为:法国Alstom,法国Simelectro,美国AZZ Calvert,此三家母线厂采用的冷却空气循环方式对照表如上表。
根据以上对两种冷却空气循环方式的分析,结合在运核电站的使用经验,建议核电站用IPB 采用主回路冷却空气密闭循环、发电机出线端开放式冷却的方式。
国内母线厂家可按此思路研制IPB 用FAC。
三、核电站IPBFAC 风道结构设计分析FAC 的状态直接决定着IPB 能否满负荷安全运行,结构直接决定着FAC 的工作方式及可靠程度。
为了满足核电站对IPB 高可靠性的要求,要求FAC 可在IPB 不停运的情况下检修,并有备用的强迫风冷设备自动切换到工作状态。
在实际应用中,国内外母线厂家对核电站IPB 用FAC 的设计均采用冗余结构的设计,即工作+全负荷备用的结构。
以下对目前国内外母线厂采用的FAC 结构设计进行分析。
1.FAC 双风道结构所谓FAC 双风道结构,即FAC 的风道有两个,一个工作用,另一个为备用,相应的两套冷却设备也布置于这两个风道上,具体如下图1所示:此结构的最大优点是:两套冷却器均可独立工作,其中一个冷却回路故障时,另一个冷却回路可立即投入运行,故障设备可脱离系统检修,基本不影响IPB 运行,即可靠性高。
法国Alstom 为我国核电站设计生产的母线均采用双风道结构。
双风道结构的缺点是:①风道材料用量较大,会增加风门、探头等辅助设备,整套设备造价较高;②整套强迫空气冷却装置的占地面积大,几乎是单风道的两倍。
③安装工作量也较大。
2.FAC 单风道结构所谓FAC 单风道结构,即FAC 的风道有一个,两套冷却器共用一个风道,具体如下图2所示:单风道结构的最大优点是:布置紧凑、设备造价相对较低。
配电网自动化1-10
配电网自动化1-101. 简介配电网自动化是指利用现代化的信息技术和通信技术,对配电网进行监控、控制和管理的一种技术手段。
它通过自动化设备和系统,实现配电网的智能化运行,提高供电可靠性和效率,降低运维本钱。
本文将介绍配电网自动化的根本概念、关键技术和应用场景。
2. 配电网自动化的根本概念2.1 配电网配电网是指从输电网接收电能,并将其分配给最终用户的电力系统。
它由中压配电网和低压配电网组成,起到将从电厂输送来的高压电力分配到各个用户的作用。
2.2 配电网自动化配电网自动化是指利用先进的技术手段对配电网进行自动化监控、调度和控制,以提高供电质量、供电可靠性和供电效率,降低运维本钱的一种技术方法。
3. 配电网自动化的关键技术3.1 远动技术远动技术是指远程监控和控制配电设备的技术。
通过与智能终端的连接,远动技术可以实现对配电设备状态的实时监测,以及对配电设备的远程调控。
3.2 智能终端技术智能终端技术是指将智能化装置应用于配电网的终端设备中,用于实现对配电系统的监控、控制和数据采集。
智能终端可以与配电设备进行通讯,并将采集的数据上传至配电网自动化系统,以实现远程监控和管理。
3.3 数据通信技术数据通信技术是配电网自动化的重要根底。
它通过各种通信技术,将配电设备的状态信息传输到配电网自动化系统,同时将控制信号传输给配电设备,实现数据交换和控制操作。
3.4 大数据分析技术配电网自动化系统会产生大量的数据,包括配电设备的状态数据、运行数据等。
通过采用大数据分析技术,可以对这些数据进行分析和挖掘,提取有价值的信息,为配电网的运行和管理提供科学决策依据。
4. 配电网自动化的应用场景4.1 配电网运行监控配电网自动化系统可以实时监测配电设备的状态和运行情况,通过对数据的分析,可以及时发现故障,并进行预警和处理,保障配电网的稳定运行。
4.2 配电设备远程控制通过配电网自动化系统,运维人员可以远程操控配电设备,实现对设备的远程开关、调控等操作,提高配电网的运行效率和灵巧性。
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配电网自动化通信方式及应用
通信在配电自动化系统中具有处理、命令、发送、返回信息以及传递所有数据的作用,没有可靠的通信,配电网将无法与自动化相联系,所以通信是配电网自动化的重要标志。
文章基于这一背景对配电网自动化的通信进行简单介绍,并分析对比通信方式以及应用情况。
标签:通信方式;配电网自动化;应用
1.配电网自动化的多种通信方式
通信系统是配电网自动化系统建设的关键,只有借助于有效的通信手段,信号才能有效地通过复杂的传输路线到达指定终端,并进行相应的数据处理、分析与控制。
随着通信技术的高速发展,通信系统被广泛使用于配电自动化系统中,但是由于配电网受到地区、供电需求等自身及外界限制,没有任何一种单一的通信手段能够全面满足各种规模的配电网自动化的通信要求,因此对于各通信方式的研究和分析,建设多通信方式组合的通信系统是很有必要的。
2.信号传输的形式
信号在传输过程中主要有模拟量传输和数字量传输两种方式。
模拟量信号在传输过程中一般存在两种情况,第一种情况是在发送端将连续信号转化为原始电信号,在接收装置又将电信号转回连续信号(在转换中一般还伴有放大、滤波等过程)。
由于大多数信号的频率较低,不便于直接传输,所以一般会有第二种情况调制和解调,即将基带信号转化为适合在传输道路中传输的信号,并在终端返转。
数字量传输的过程主要是:①信号源编码;②信道编码;③数字调制;④传输;⑤数字解调;⑥信道译码;⑦信号源译码。
在传输过程中会受到噪声源的干扰,但是在数字通信中,传输信号不是像模拟信号一样是连续的,它是由二进制数组成的离散数据,只要噪声不影响数据的准确性,一般不会受到干扰。
所以数字量传输相对于模拟量传输在抗干扰、差错可控以及加密保密等方面是优于模拟信号传输的。
3.配电网自动化对通信系统的要求
通信系统作为配电终端与用户终端之间的枢纽,在配电网络中扮演着十分重要的角色,一旦出现通信问题,整个配电网络将发生不可预估的故障。
对于通信系统一般需要达到以下几点要求:①可靠性;②数据传输过程中的速动性;③双向通信性:④时效性;⑤抗干扰性;⑥经济性;⑦便易性;⑧可扩展性。
4.常用通信方式及应用
(1)配电线载波通信。
配电线载波通信是指利用现有电力线,即PLC,这种技术在当今的电力线路中已广泛使用,并且积累了大量的成功经验,在现在的
配电自动化通信中仍为主要技术。
这种通信方式在通信过程中通过载波方式将模拟或数字信号进行传输,利用现有的配电网作为通信信道,无须对现有电网进行任何改造。
(2)光纤通信。
光纤通信是用光导纤维和光—电、电—光转换设备构成的传输信息的通信系统。
这种通信方式通信容量大,传输距离长,由于光纤的物理性质,保证了良好的抗电测干扰性,并且原材料丰富,经济效益高。
所以虽然光纤通信存在机械强度差、耦合不灵活等缺点,但它还是成为了当今最常用的通信方式之一。
(3)RS232C、RS485串行总线。
RS232C、RS485接口是被广泛应用的典型低速串行接口,是传统智能设备使用最频繁的接口之一,在通信速度要求不高的小型场合是首选。
由于通信场合的复杂性,我们在进行通信系统的规划中需要合理设计多方式通信,所以传统通信方式仍需考虑。
(4)卫星通信。
通信可分为有线通信和无线通信,卫星通信是典型的无线通信方式。
卫星通信的通信范围大,只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内,从任何两点之间都可进行通信;由于卫星处于太空中,所以一般不受自然灾害影响;同时卫星可在多处接收,电路设置灵活,可随时分散过于集中的话务量,具有很强的运用价值,但其成本也非常高。
(5)其他常见通信方式。
包括工频控制、脉动控制、电话专线、现场总线、无线扩频、高频通信、特高频通信、微波通信等。
配电网自动化的规模、复杂程度和自动化程度,决定了对通信系统的要求。
同时配电网自动化的发展关键也在于通信技术是否实用、可靠、经济。
在目前探索合理的通信系统模式势必是配电网自动化发展的重要一步。
参考文献:
[1]戴新文.配电网自动化通信方式的比较[J].供用电,2007,24(1):30-31.
[2]龔静.配电网综合自动化技术[M].北京:机械工业出版社,2008.。