配電自動化通信網現有解決方案優缺點

隨著供電可靠性要求的不斷提高，電網運營面臨巨大挑戰。配電網絡運行狀況的實時監測和遠方遙控，是組成智能電網輸變電環節的重要部分。配電自動化系統的建設、運行，能有效減少故障處理時間，進一步提升生產運行管理精益化水平，提高供電服務水平。

配電自動化的實現是建立在配電系統信息化基礎上的，配電網自動化系統需要借助于有效的通信手段，將控制中心的控制命令準確地傳送到為數眾多的遠方終端，并且將反映遠方設備運行狀況的數據信息收集到控制中心。通信系統設計的合理性直接影響配電自動化系統的成敗。因此,配電自動化通信系統是配網自動化系統中非常重要的環節,是配電網自動化的神經系統。

一、現有配電自動化通信系統解決方案

配電自動化通信系統實現變電所和配電終端(含開關站、開閉所和柱上開關等配電終端)之間的通信，主要采用有線和無線兩種傳輸方式，目前主要有以太網無源光網絡技術、配電線載波通信、無線專網三種通信技術。

以太網無源光網絡技術(EPON)是一種新興的寬帶接入技術，在物理層采用了PON技術，在鏈路層使用以太網協議，利用PON的拓撲結構實現以太網接入。EPON的組網方式有星形、鏈形等，比較適合配電自動化通信系統的組網。

配電線載波通信是以10kV配電線路為傳輸通道，采用移頻鍵控(FSK)和調頻技術相結合的調制方式，應用DSP數字信號處理技術和集成電路技術來實現數話同傳的通信方式。

無線專網通信技術：主要分為WiFi、WiMAX、WSN/ZigBee等技術。

Wi- Fi標準主要包括802.11b、802.11a和 802.11g 等，它使用開放的 2.4 GHz 直接序列擴頻，最大數據傳輸速率為11 Mbit/s，也可根據信號強弱把傳輸速率調整為5.5，2，1 Mbit/s 帶寬。直線傳播傳輸范圍為室外最大300 m， 室內有障礙情況下最大100 m。Wi-Fi 的技術優勢在于組網簡單且成本低廉，豐富的終端支持，不需要布線，非常適合移動辦公的需要。

WiMAX 技術是一項基 于IEEE 802.16 標準的寬帶無線接入城域網技術，能夠實現固定及移動用戶的高速無線接入。WiMAX 網絡體系由核心網和接入網組成。核心網包含網絡管理系統、路由器、AAA 代理服務器、用戶數據庫以及網關設備， 主要實現用戶認證、漫游、網絡管理等功能，并提供與其他網絡之間的接口。接入網中包含基站、用戶站和移動用戶站，主要負責為 WiMAX 用戶提供無線接入。無線信號傳輸速率可達 50 km，帶寬可達 70 Mbit/s。

物聯網的實質是利用RFID(Radio Freq uency Identification，射頻自動識別)、WSN等技術，通過計算機互聯網實現信息的互聯與共享。

二、現有解決方案的優點和存在問題

根據三種類型的接入方式在配電自動化通信網中的應用進行分析，三種通信技術各有其應用上的優點：

EPON通信技術優點：1.帶寬高，易組網，方便接入;2.可靠性高，實時性高;安全性高3.受環境干擾小。

配電線載波通信優點：1.建設成本較低;2.施工簡便，無需布線;3.專網運行，安全性高。

無線專網通信技術優點：1.建設成本低;2.施工簡便，無需布線;3.應用范圍廣，可用性高。

但上述三種方式也存在對應缺點：EPON建設成本較高，主要是光纜建設成本，光纖通信方式光纜鋪設難度大，而且隨著運行期配電站點的調整，光纜的遷移、建設成本較高。配電線載波通信不夠穩定，組網受一次網架結構影響較大。

無線專網通信技術中， Wi-Fi 是一種無線局域網技術，最大缺陷在于數據傳輸速率有限，語音通信、視頻傳輸等業務的QoS很難得到保障;WiMAX 可以在需要獲得許可的無線頻段或利用公用頻段，容易出現頻率干擾問題。

相比較之下，近幾年隨著物聯網技術的發展，WSN無線專網技術在配電自動化數據傳輸中進行了有益的運行嘗試。