配网自动化系统通信方案

3．配网自动化系统通信方案

3．1通信系统结构

图10 配网自动化通信组网结构图

如图10所示，通信系统可以分为三个层次，第一层是主站与子站之间的通讯层；第二层是子站与馈线主干线上的终端设备（FTU、DTU等）之间的通讯层；第三层是终端设备之间（如FTU、DTU与TTU之间）的通讯层。

3．2我市市中压配网系统通讯现状

我市市电业局现有电力载波、光纤、音频电缆、程控调度机、程控交换机、微波等多种通信方式，通信网络主要由电力载波、光纤、程控交换机（含调度机）组成。近年来，随着我市一次电力系统的不断发展，现代化水平不断提高，原有的以电力载波通信方式为骨干组建的电力专用通信网络越来越难以满足系统发展的需要，存在着通道数量少、干扰大、难以提供数字通道、设备及线路可靠性低、电力线路检修时通信中断、备用通道组织难度大、无法满足高速率数字信号（如MIS连网）的传输要求、无法开通各种各样的新业务等一系列的问题。为配合电网特别是城网改造工程的实施，按照省电业局《城市电网建设、改造技术原则》的原则：“城网通信网应按照规划设计，实现与电力网同步建设和运营。．．．城网通信网应建设为．．．综合高速数字网，并应适应远期商业化运营的需要。城网通信网应以光纤为主，建设为环状网和部分链形电路结合组成的复合网。在可能情况下，尽可能选用复合地线光缆和无金属自承式光缆。”，我市市电业局在近几年开始大力发展光纤通信网络，并以发展符合现代通信发展方向的SDH光纤通信网络为主，对于边远站区则辅之以必要的载波通信方式。按照我市局电力通讯网络建设的规划，城区内一般通信点将拥有6个以上的2M数字通道，枢纽通信站则更多。预计整个城网通讯工程完成后我市城区内将形成以下光纤通信网络（具体详细的网络结构见附图5《我市市电业局光纤通信发展规划图》）：

环网1：局－体育村变－贾庄变－东郊变－计山变－铁南开关站－局光纤环网，采用武汉邮电院的GHS－4型34M系列环网设备；

环网2：局－建设变－中兴路变－光明变－湛河变－九里山变－计山变－新华变－局SDH STM－1光纤环网；

环网3：局－建设变－黄楝树开关站－五一路变－贾庄变－金属公司开关站－建东小区开关站－体育村变（仅完成光纤转接）－局SDH STM－1光纤环网。本环网中，由局－建设变－黄楝树开关站－五一路变采用STM－4级别的设备，局站、建设变、五一路变均采用交叉连接设备，其目的不仅在于本工程

的连通，同时也作为整个城网光纤通信网的核心。

环网4：局－建设变－黄楝树开关站－五一路变－土建处开关站－优越路开关站－太阳城开关站－太平洋开关站－顺祥开关站－神马开关站－光明变－自来水开关站－中兴变（光纤转接）－邮电大楼开关站－中兴变（光纤转接）－建设变（光纤转接）－局SDH STM－1光纤环网，其中局－建设变－黄楝树开关站－五一路变段与环网3采用相同的设备，光明变－自来水开关站－中兴变（光纤转接）－邮电大楼开关站－中兴变（光纤转接）－建设变（光纤转接）－局段与环网2分芯使用；

环网5：局－五一路变（走局－五一路变STM－4设备）－西市场变电站－肖营变－郑营变－光明变（光纤转接）－局（由光明变－局中间环节与环网4相同）SDH STM-1光纤环网。

以上五个光纤环网通过在局站、建设变、五一路变利用STM－4级别的DXC设备互连，在计山变、贾庄变通过2M数字通讯口互连，在局站、建设变、五一路变、贾庄变、计山变、体育村变、光明变通过光纤配纤互连，构成了一个布局合理、可靠性高、接入方便、牢不可破的有机整体。五个环网互相依存，互为备用，组网形式相当灵活，是一个非常稳定的网孔关网络。

3．3通信方案

3．3．1通信方案设计原则

由于通讯方案与馈线自动化方案及SCADA数据传输方式、规约、速度等关联紧密，因此从系统总体性能以及将来的发展考虑，设计应当遵循的基本原则如下：

➢主站与子站之间的通信主要采用光纤信道进行通信，要充分利用已经建成或正在建设的城区变电站和地调之间的电力专用光纤通讯信道；

➢子站与馈线主干线上的终端设备之间的通信要以原有的通信信道为基础，综合选用光纤、载波、有线和无线通讯信道。原则上以光纤信道为主，并

按区域构成路径最佳的物理环网，可以考虑以太网组网方式；

➢终端设备之间的通信信道主要使用载波信道、有线信道和无线信道。3．3．2主站与子站之间的通信方案

主站到子站的通信可以采用以下几种通信方案：

➢光纤收发器通信方式

主站和子站之间的通信，通过使用光纤收发器直接利用光纤进行通信，该通信方式具有较大优点，主要是10M/100M的网络数据不必通过转换（或压缩），通信速率较高，另外通过这种方式连接各个子站就象，在一个局域网上一样，相互之间的访问更快捷便利，但该通信方式需要使用通信光缆中的一对光芯。其结构如下：

光纤收发器的结构如下图：

➢ SDH 2M+路由器通信方式

SDH 2M+路由器的通信方式，具有通信速率高、通信可靠性强的特点，子站到主站的数据能快速地到达，解决了子站到主站之间通信的瓶径问题，可较快的实现馈线的故障诊断、故障隔离和非故障区的恢复供电。但其缺点是占用通信通道的资源较多，它需要提供一个2M 数字通道，相当于32个64K 数据通道。其结构如下：

➢ SDH 64K 通信方式

RJ45

SDH 64K通信方式具有占用通信通道少的优点，其缺点是会出现子站到主站之间的通信瓶径现象。该方式在实现时较简单，只需要在对端的SDH通信设备上各增加一块具有RS232接口的64K异步数据板。其结构如下：

主站到子站的通信如果采用光纤收发器通信方式和SDH 2M+路由器通信方式，则通信规约采用基于TCP/IP的IEC104通信规约,若采用SDH 64K通信方式则采用DNP3.0通信规约。

如附图5所示，配网自动化首期项目所涉及的五一路变、中兴路变、光明变、新华变和建设变等5座110KV变电站和计划建设子站的体育村变、九里山变、西市场变、贾庄变、计山变均已接入光纤通讯网，“十五”期间计划