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探讨基于多种通信方式并存的配网自动化通信系统

  一、引言
  配网系统是电力系统实现电能分配的重要保障,是电力系统的有机组成部分。配网自动化系统通过将通信技术、自动化技术、电子技术、计算机技术等多种现代化信息技术进行集成,从而实现对整个配网运行状态与故障的实时监测与控制,实现配网工作的一体化与标准化。虽然我国配网自动化系统目前已取得了较大进步,但仍存在许多不足之处,如配网结构复杂,光缆难以预埋,各地区通信标准不一致等。克服这些问题是提高我国配网自动化通信水平的有效路径。
  二、各种通信技术在配网自动化通信系统中的可行性分析
  对EPON、GPRS等通信技术是否在配网自动化通信系统中可行进行分析,有利于通信技术的更好利用,有利于多种通信技术并存配网自动化通信系统的不断完善。
  (一)EPON技术在配网自动化通信系统中的可行性
  基于以太网的EPON通信技术具有高可靠性、高效性与可扩展性等特点。目前,我国已建成配电网大多以光纤通信为主,且35kv以上变电站基本上实现了光纤全覆盖。对于这种配电网,应用拥有数量较多、分布范围较广终端用户的EPON技术,不仅可以满足多种类型光纤通信需求,提高配网自动化通信系统的可扩展性与兼容性,而且光纤电缆铺设非常便利。
  另外,EPON通信节点众多,分布广泛,数据量较小且通信距离短,一般情况下对于不同终端传输速率要求,其都能够通过提供的带宽和带宽分配来予以解决,因而可以实现信息的高效传输。同时,在EPON通信系统中,采用并联方式将光网络单元设备相互之间与终端相互之间及其两者之间连接起来,当某一设备或终端发生故障时,一方面可以降低故障对其他设备的不良影响,一方面可以保证其他设备正常稳定进行,这就大大提高了配网自动化通信系统运行的可靠性与稳定性。因此,在配网自动化通信系统中应用EPON技术,可以较好的满足现代配网自动化系统对通信技术提出的高要求。
  (二)GPRS技术在配网自动化通信系统中的可行性
  作为网络技术与无线通信技术相结合下的产物,将GPRS技术应用到配网自动化通信系统当中可以在一定程度上减少电力系统成本的消耗。因为GPRS运营商能够为GPRS通信系统的正常运行提供一支高强专业水平的维护团队,这就大大减少了电力企业在系统运行维护方面对于人力、物力和财力的支出。不仅如此,在配网自动化通信系统中应用GPRS技术还可以实现双向传输,让系统拥有更广的网络覆盖范围与更丰富的资源。基于以上种种优势和特点分析,以及现有大量实践证明,GPRS技术在配网自动化通信系统中的应用是切实可行的,且就当前应用情况来看,其在该领域具有良好的发展前景。
  三、基于多种通信技术并存的配网自动化通信系统的设计
  以某地区电厂配网自动化通信系统建设为例,对EPON技术与GPRS技术如何在配网自动化通信系统中实现并存应用进行说明。如下,是本文给出的设计方案。
  (一)总体方案设计
  一般,电力系统中的配网自动化通信系统应具备三层结构,从上至下依次为主站、子站和终端。主站主要执行整个配网自动化系统的监控与管理工作;子站主要负责对各种指令与信息进行上、下行传送,通常设置在各个变电站处;终端负责对各种设备仪器数据的全面采集与监控,包括变压器、环网柜、线路等。
  (二)通信系统设计
  1、EPON通信系统
  主站与子站之间的一层为整个配网自动化通信系统的核心层次,对该层网络架构采用环网结构,信息传输所需网络使用以太网,各终端设备与EPON通信网络的互联通过TCP/IP协议来完成。由于EPON通信技术较为灵活,因而可以采用多种组网方式对系统通信方式进行设计。
  2、GPRS通信系统
  鉴于现有无线网络建设较为完善,通信系统也具备较高的安全性和可靠性,因此GPRS通信系统的设计可以按照如下方式进行:首先,将GPRS通信模块嵌入到配网自动化系统中的主站、子站与终端当中,嵌入完成后安装SIM卡,以确保终端所采集的数据优先通过内部GPRS无线通信网络被传输到GGSN(网关支持节点)上。利用GGSN对数据进行处理,然后将其传输到路由器上,再转发至主站,最终完成配网自动化通信系统对配网内终端的监控、管理与维护,完成系统对各配电设备的自动化操作。
  (三)配网综合通信网管系统的设计
  多种通信技术并存的配网自动化通信系统除了需要精心设计每一种通信技术的通信系统之外,还需要合理设计多种通信技术综合的通信网管系统,以便对不同通信设备、不同通信需求进行规范化、高效化管理。即在多种通信技术并存配网自动化通信系统基础上,再构建一个能够对EPON通信系统、GPRS通信系统进行监控与综合管理的综合通信网管系统。从实际出发,该系统的设计应包括一体化数据采集模块,通信资源管理模块、故障诊断模块与综合监控模块等多个功能模块。这些功能的实现可以使配网通信自动化系统很好的实现远程遥控,实现对各电气设备及其运行状态、各个通信系统、各线路电流、电压、功率等相关参数的实时监控,以及故障的检测、诊断、定位与隔离等。
  四、总结
  综上所述,作为国家智能电网建设的一个重要组成部分,配网自动化通信系统虽然目前在国内还没有建立起一个统一的标准,但通过本文对基于多种通信技术并存配网自动化通信系统的设计与分析,对EPON技术与GPRS技术的介绍可以知晓,多种通信技术并存的配网自动化通信系统的设计与开发将会成为未来配网自动化系统重点研究的方向与主要发展趋势。(作者单位:吉林电视台)

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