配电自动化和通信系统的建设

不同，进一步影响相模转换效果不同，最终导致无线电干扰值对土壤电阻率非常敏感。一般输电线路绵延几十公里，沿线地形变化复杂多样，无线电干扰随土壤电阻率的变化较大，因而建议应特别关注无线电干扰值，防止线路在某些区域局部超过无线电干扰的限值要求。

3结论

本文介绍了无线电干扰的计算方法，在此基础上分析了某500kV同塔三回线路的无线电干扰的变化，得到如下结论：（1）随着远离线路杆塔中心距离的增大，无线电干扰逐渐减小。导线下方空间的无线电干扰值最大，杆塔中心至边导线外20m 处之间的无线电干扰变化较快，边导线外20m处以外的无线电干扰变化较缓。（2）导线排布方式不同，从而导致各导线之间的电压叠加效果不同，引起导线表面的电场强度不同，最终反映到无线电干扰值大小不同。合理选择相序，可一定程度上降低输电线路的无线电干扰。（3）土壤电阻率的变化对无线电干扰的影响很大，边相外20m处无线电干扰值随着土壤电阻率增加而迅速降低。对于蜿蜒几十公里的线路，应特别关注无线电干扰随土壤电阻率的变化，避免线路在某些区域超过无线电干扰的限值要求。

［参考文献］

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ｏｎＰｏｗｅｒＡｐｐａｒａｔｕｓａｎｄＳｙｓｔｅｍｓ，１９７２，９１（１）：３０５～３１０

收稿日期：2012－08－20

作者简介：于涛（1982—），男，吉林公主岭人，工程师，研究方向：输电线路施工技术管理。

0引言

配电自动化作为一个综合系统，集计算机、自动化、数据通信和信息管理于一体，可以实现数据的远程收集、远程控制、故障搜寻和定位以及负荷转移等。配电自动化系统可以实现终端和主站之间的数据通信，将主站的控制命令快速、准确地传输到终端设备，并将终端设备的实际情况反馈到主站控制中心。同时，配网自动化系统主要采取分布实施的方式，实现终端设备之间的数据通信，这主要借助于FTU（馈线终端单元）与TTU （配变终端单元）之间的通信来实现。

1配电自动化系统通信的特点

（1）节点数量庞大。配电自动化系统拥有大量的节点，主要包括变电所、变压器、重合器和负荷开关等。同时，所有节点设备都安装了监控设备，而且监控设备安装了数据通信设备［1］。因此，配电自动化系统中的通信节点分布范围广，安装设备复杂，进而导致配电自动化系统通信方式十分复杂。（2）传输距离短。配电自动化系统覆盖范围小，而通信节点数量庞大，使得各节点之间的数据传输距离比较短。配电自动化系统主要采取主干网络和分支网络相结合的形式进行数据传输，这样比较适合短距离传输。（3）通信数据量小。配电自动化系统中的FTU设备承载的数据量比电网中承载的数据量小，所以配电自动化系统信道内的传输数据也比较少。

2配电自动化对通信系统的要求

配电自动化系统具有规模庞大、涉及设备数量多、通信节点多和分布范围广等特点。因其需要稳定、有效和可靠的通信网络，所以配电自动化系统的要求就要参照配电网络的规模而定。下面对配电自动化通信系统的要求进行详细阐述：（1）通信系统的可靠性。配电自动化系统安装在户外，而其采取的数据又存在于温差大、条件恶劣的环境中，所以配电自动化系统应该具备抗干扰能力，能够在断电和发生故障的时候进行即时通信。因此，配电自动化要求通信系统具有较强的可靠性。（2）通信系统的经济性。配电自动化系统建设需要充分考虑经济效益，避免出现重复建设和过高投资等问题。同时，配电自动化系统需要采取恰当的通信方式，以此来节省通信系统的建设费用。另外，配电自动化系统要利用主干通信网络，对主干和分支通信网

配电自动化和通信系统的建设分析

李景沈永东

（江苏省电力公司检修分公司苏州分部，江苏苏州215131）

摘要：介绍了配电自动化系统通信的特点、配电自动化对通信系统的要求，比较了配电自动化系统的各种通信方式，认为应根据不同的环境建设综合通信系统，以获得比较理想的效果。

关键词：配电自动化；通信系统；主站建设

Dianqigongcheng yu Zidonghua◆电气工程与自动化

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机电信息2012年第33期总第351期

络进行整体规划，充分发挥配电自动化系统的效益。（3）容易操作、维护方便。配电自动化系统节点数量众多，不能采用单一的通信方式，而需要采用多种通信方式，保证通信数据的有效传输。配电自动化通信系统自身比较复杂，多种通信方式进一步增加了通信系统的复杂性［2］。因此，通信系统在设计上应尽可能简单，以提高通信设备维护的方便性。例如，通信设备可以选择标准的通信协议，以此提高通信系统的兼容性。（4）双向通信能力。配电自动化系统主要采用双向通信的方式，这样可以实现远程测量、通信和控制等功能。一旦部分通信设备出现故障，主站控制中心可以发布控制命令，将故障地区隔离出去，以此保证整个系统的稳定。

3配电自动化的通信方式比较

随着现代通信技术的发展，配电自动化系统的通信方式也变得多种多样。配电自动化系统可以根据实际通信情况，选择适合的通信方式。任何一种通信方式都有其自身的优点和缺点，所以需要对不同的通信方式进行比较。

（1）载波通信。从传输方式的角度来说，载波通信主要分为一线对地、两线对地、一线和两线相结合方式以及回路间传输方式。在电力系统中，载波传输主要用于继电保护和语音通信等数据的传输。载波传输不必架设专用线路，完全可以沿着电网进行双向通信。目前，载波通信的比特率为150～300bps，完全满足配电自动化系统的双向通信需求。因此，载波通信方式在配电自动化中起着重要的作用。

（2）光纤通信。光纤通信主要以光波为数据载体，在光纤介质中进行传输。光纤通信不同于传统通信方式，具有以下特点：1）光波频率是微波的10万倍，其传输能力也相当于微波的10万倍；2）光纤在传输过程中的耗损比较少，可以进行远程传输；3）光纤体积小，质量轻，可以抵御酸碱的腐蚀，所以可以架设在任何恶劣的环境中；4）光纤主要由包层和芯层两部分组成，具有很好的密封性，也可以抵抗外界的电磁干扰；5）光纤强度不如金属线，不能进行连接，这样不利于分路和连接。配电自动化系统主要考虑的是抗干扰能力，这样可以大大降低通信设备的故障率，所以配电自动化系统首选光纤进行数据传输。

（3）现场总线。现场总线作为一种智能化设备，具有开放性、数字性、双向性和多分支性等特点。现场总线可以保证配电自动化系统的稳定、可靠和安全，提高数据传输速率，降低通信设备的维护成本。现场总线适合FTU以及周边地点的通信，实现智能模块之间的通信，并将主干网络上的所有节点连接到一起，实现一对一、一对多和多对多的数据通信。

（4）无线电通道。无线电的频率在100～400Hz之间，可以实现超短波通信。超短波通信可以避免电离层的反射，但是容易被地面建筑阻挡和消耗。因此，超短波必须进行直线传播，这严重限制了超短波的应用范围。事实上，超短波通信主要应用到平原地区，而不适合山区使用。超短波通信具有设备简单、使用方便和建设速度快等特点。只要选择适当的频率，超短波通信完全可以保证传输的可靠性，满足配电自动化的所有需求。

（5）无线扩频通信。扩频通信不同于传统的无线电通信，其可以利用速率高于信号速率的伪随机噪声码对原信号码进行扩频［3］。扩频通信将原信号扩频到几MHz的频带上，并将扩频后的信号调制到载频上，最后将载波段上的信号进行发送。接受端通过相同的PN码进行解码，将所有PN码相关的信号进行解码，还原为原信号码。这样可以对相关扩频信号进行解码，

而维持其他不相关扩频信号。解码后的原信号通过滤波，分离出所需要的信号。一般来说，原信号经过滤波，可以滤掉大部分噪音信号，降低原信号的信噪比和误码率。不采用无形扩频通信，就需要对传输数据（数据、声音和图像）进行传输，传输过程中数据很容易受到各种因素的干扰。无线扩频通信具有以下几点优势：1）无线扩频通信具有很强的抗干扰能力；2）无线扩频通信可以避免传输过程中的数据截获，提高数据的保密性，扩频调制和低功率发射，大大降低了信号的发射功率，具有很强的隐蔽性；3）无线扩频通信只需一次性投资，不需要持续投资，成本远远低于电缆的铺设。

4通信方式的选择

配电自动化通信系统的通讯方式比较多，并具有各自的特点和优势。在配电自动化通信系统的建设过程中，通信方式的选择应该以先进性、实用性、简便性和扩展性为主，并依据不同地区的特点和环境，采用不同的通信方式。（1）依据重要性进行通信方式的选择。配电自动化系统需要通信设备的稳定，这就可以选择光纤通信。在实时监控设备的通信过程中，需要进行定时的数据采集，这对通信设备可靠性的要求就降低，可以选择经济、实用的通信方式。例如，无线扩频通信和载波通信等。（2）依据速率和容量进行通信方式选择。配电控制中心与配电控制下属中心之间需要进行数据通信，两者构成配电自动化通信系统的主干，这就需要选择容量大和速率快的通信方式，例如高速Internet通信方式。（3）依据环网进行通信方式选择。配电自动化系统对于市区道路进行通信网络架设的时候，需要进行多环网架设，以此连接配电控制中心和配电控制下属中心之间的通信，这时候可以采用光纤双环网，并在沿线节点处设置终端设备。（4）依据实用性进行通信方式选择。配电自动化系统在郊区设置终端设备时候，要充分考虑设备分散、传输距离长和有线通信费用过高等问题。因此，配电自动化系统可以采用无线扩频和载波等方式进行数据传输。例如，光纤传输、电力载波和无线扩频等方式。（5）依据负荷管理进行通信方式选择。负荷管理主要针对分布广泛的用户，可以获得用户的实际情况和部分电业公司的信息。这样对通信速率和可靠性的要求比较低，适合无线扩频和载波的通信方式。

5结语

随着中国电力事业的快速发展，各行各业对电力的需求也不断提高。因此，中国电力部门需要建立一套科学、合理、高效和完整的配电自动化系统。

［参考文献］

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［２］朱大萌，陈立伟．配电自动化系统中的通信系统研究［Ｊ］．信息技术，２００４（８）：４９～５１

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收稿日期：2012－08－09

作者简介：李景（1982—），男，江苏苏州人，助理工程师，研究方向：电网二次系统。

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