向愷 徐星 林南宇
摘 要:本文主要對當(dāng)前經(jīng)常用到的配網(wǎng)自動化終端主站接入的方式展開介紹,同時對每一種接入方式的缺點與優(yōu)點做出分析。并在此基礎(chǔ)上,讓GPRS、電力載波與光纖做到有效結(jié)合,使得配網(wǎng)自動化終端能夠有效在主站中得以接入。
關(guān)鍵詞:配網(wǎng)自動化;終端接入;電力載波
1 配網(wǎng)自動化終端接入主站存在的問題分析
20世紀(jì)末,我國便完成配網(wǎng)自動化的建設(shè)工作,目前,在二十多年的發(fā)展過程中,通信技術(shù)與自動化技術(shù)都得到了較為快速的發(fā)展,進(jìn)而也使得通信與自動化系統(tǒng)在運行時,其所需要的成本能夠得到有效降低,因此,近年來,我國在開展配網(wǎng)自動化系統(tǒng)研究與應(yīng)用上,均獲得了較為快速的發(fā)展,使配電自動化在實際中得到更多的應(yīng)用。然而,配網(wǎng)自動化要想從之前的部分地區(qū)推行,走向整體推行的話,因為相關(guān)部門沒有完成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,因此,對于每個地方來說,其面臨的狀況都是不一樣的,這就使得配電自動化終端在接入時,有著較大問題出現(xiàn)?,F(xiàn)在,一般用于較多的配網(wǎng)自動化終端接入方式包含EPON、以太網(wǎng)、載波與公網(wǎng)無線等方式,然而,對于每一種接入的方法來說,其都包含著優(yōu)勢與劣勢。下面就具體方式展開討論與分析。
1.1 光以太網(wǎng)接入方式的優(yōu)缺點
對于光以太網(wǎng)的接入方式來說,其主要是利用光以太網(wǎng)技術(shù),完成配電網(wǎng)光纖網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作,從而借助光以太網(wǎng)交換機,來當(dāng)中接入的設(shè)備,把配網(wǎng)子站與終端接入到主站當(dāng)中。對于光以太網(wǎng)這種接入方式來說,其不僅包含了光網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)兩者所具備的優(yōu)勢,而且,對于光網(wǎng)絡(luò)來說,其在使用時,容量較大,可靠性較強,而對于以太網(wǎng)來說,其在應(yīng)用時,則具備組網(wǎng)較為靈活、管理較為便捷、價格較為廉價等優(yōu)勢。對于光以太網(wǎng)來說,其在終端接入主站時,不僅能夠借助點對點的方式,還能夠運用網(wǎng)狀、環(huán)形拓?fù)涞冉Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。從而便會受到新接點接入的時候所造成的不利影響。然而,對于光以太網(wǎng)的接入方式來說,其要求所有接入配電自動化系統(tǒng)的節(jié)點,都包含光纖網(wǎng)絡(luò),這對于目前的實際情況來說,無法做到有效解決。
1.2 EPON接入方式的優(yōu)缺點
作為近年來剛剛研究開發(fā)的一種光纖接入網(wǎng)技術(shù),EPON接入方式是利用點對多點的結(jié)構(gòu),通過無源光纖來實施傳輸,并在以太網(wǎng)上,創(chuàng)造出更多的業(yè)務(wù)。對于這種技術(shù)來說,其在物理層是對PON技術(shù)的應(yīng)用,在鏈路層,是對以太網(wǎng)協(xié)議的運用,同時借助PON拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),完成對以太網(wǎng)的接入。所以,該技術(shù)是以太網(wǎng)技術(shù)與PON技術(shù)的結(jié)合體,并具有這兩種技術(shù)共同的優(yōu)勢。即成本較低、帶寬較高,同時具有很強的擴展性,能夠?qū)Ψ?wù)重組做到較為快捷的處理,并能夠與以太網(wǎng)進(jìn)行兼容,因此在管理上,具有極大的便利性。然而,這種接入方式在應(yīng)用時,同樣也有一些缺陷存在,主要表現(xiàn)在如下方面。一是需要隨配網(wǎng)線路全程建設(shè)光纖;EPON網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湔{(diào)整不 夠靈活,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有新節(jié)點接入時,可能涉及整個網(wǎng)絡(luò)調(diào)整;EPON網(wǎng)絡(luò)受分光器分光衰耗和末端光衰影響,接入距離受到限制;EPON網(wǎng)絡(luò)不能形成自愈環(huán),一旦中間某節(jié)點故障,將影響其后所有節(jié)點的通信。
1.3 無線接入方式的優(yōu)缺點
常用無線接入采用租借公網(wǎng)資源,以 GPRS 技術(shù)利用 GSM 網(wǎng)絡(luò)中未使用的TDMA信道,以封包(Packet)式來傳輸,費用是以其傳輸資料單位計算,較為便宜,傳輸速率可提升至 56Kbps甚至114Kbps。GPRS一個較大的優(yōu)勢是能夠充分利用現(xiàn)有的GSM網(wǎng),向公網(wǎng)業(yè)務(wù)提供商租借可以降低一次性基礎(chǔ)建設(shè) 投入和后期維護(hù)性資金的投入??梢詽M足配網(wǎng)自動化 通信所需帶寬要求,在對用戶分散、城區(qū)邊緣的配電網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸方面具有較大優(yōu)勢。但采用無線接入,對電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)提出了更高要求,需要對公網(wǎng)數(shù)據(jù)接入進(jìn)行隔離和加密,防止重要信息外泄和外部黑客攻擊。網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性受公網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量影響,且如果大量租借公網(wǎng)運營商的 GPRS 網(wǎng)絡(luò),租借費用支出較大。
1.4 電力載波接入方式的優(yōu)缺點
電力載波(PLC)是電力系統(tǒng)特有的通信方式,是利用現(xiàn)有電力線,通過載波方式將模擬或數(shù)字信號進(jìn) 行高速傳輸?shù)募夹g(shù),最大特點是不需要重新架設(shè)網(wǎng)絡(luò),只要有電線,就能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞,目前在配網(wǎng)集中抄表、主網(wǎng)高頻載波保護(hù)等方面應(yīng)用較廣。但配電變壓器對電力載波信號有阻隔作用,所以,電力載波信號只能在一個配電變壓器區(qū)域范圍內(nèi)傳送;電力線間有很大信號損失(10~30dB),一般電力載波信號只能在單相電力線上傳輸;載波信號損失大、配網(wǎng)線路干擾信號多、電力線對載波信號造成高 削減;且傳輸距離受負(fù)荷影響較大,實際應(yīng)用中,當(dāng)電力線空載時,點對點載波信號可傳輸幾公里,當(dāng)電力線上負(fù)荷很重時,只能傳輸幾十米。
2 配網(wǎng)自動化終端接入主站各個方式綜合分析
4種接入方式各有優(yōu)缺點,各有不同的適用范圍??梢钥紤]將整個配網(wǎng)自動化系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分層化,不同層采用不同的接入方式,既考慮到目前的現(xiàn)狀,也可以兼容以后的升級發(fā)展。目前電網(wǎng)通信建設(shè)主網(wǎng)部分比較成熟,35kV 及以上變電站基本已全部覆蓋光纖,可以采用光以太網(wǎng)方式,作為骨干層(第一層);城區(qū)變電所、開關(guān)站、饋線骨干等具備快速敷設(shè)光纜條件,且敷設(shè)造價較低,可以進(jìn)行光纜建設(shè),采用光以太網(wǎng)或者EPON方式,作為匯聚層(第二層);對于饋線支線、分散用戶、城區(qū)邊緣,直接采用GPRS和載波方式,作為接入層(第三層)。
3 總結(jié)
在配網(wǎng)自動化中終端的接入是非常重要的環(huán)節(jié),其接入情況關(guān)系到配網(wǎng)自動化的發(fā)展和配網(wǎng)自動系統(tǒng)的實用化程度。在規(guī)劃設(shè)計時,應(yīng)該根據(jù)各種接入方式的不同特點統(tǒng)籌規(guī)劃,避免盲目建設(shè)而阻礙將來 的發(fā)展或資源浪費,綜合利用光纖、無線、載波三者的優(yōu)勢,揚長避短,為配網(wǎng)自動化打下良好的基礎(chǔ)。
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(作者單位:國網(wǎng)江西省電力公司萍鄉(xiāng)供電分公司)