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配电自动化中数字通信技术的探讨李思宇

发表时间：2020/6/30 来源：《电力设备》2020年第5期作者：李思宇

[导读] 摘要：目前，我国综合国力显著加强，社会在不断进步，上个世纪70年代，某些西方国家第一次提出了配电自动化的概念，经过多年的发展，配电自动化技术已经得到了广泛的应用和推广。

        （国网山西省电力公司长治供电公司山西长治 046000）
        摘要：目前，我国综合国力显著加强，社会在不断进步，上个世纪70年代，某些西方国家第一次提出了配电自动化的概念，经过多年的发展，配电自动化技术已经得到了广泛的应用和推广。现阶段，工业技术的不断发展和国内科学技术的飞速进步使得城市和农村对电能供应的需求越来越严格，如何取得稳定没有波动的持续电力供应，避免因为停电造成经济损失和社会负面效应，变得极为迫切，并催生了对配电系统改革的呼声。原有的配电系统已经逐渐不能满足新的要求，因此越来越多的地区开展了电网改造和配电自动化技术研究。配电自动化通信系统是整个系统的大脑，是传递数据的神经，它将现场的数据采集后归纳整理，传输至远端的变电站及主站，实现远程控制自动化，现场结果反馈自动化，全程监控报警自动化等新的功能模式。所以，配电自动化通信系统不仅可以兼容其他系统，还可以根据不同系统的特点进行适应性调整。配电自动化系统的组成模块主要由主站前后台机、现场设备、通信设备等组成。其中数字通信技术占据着最重要的地位，起到了决定性作用。
        关键词：数字通信；配电自动化；通信方式
        引言
        现阶段数字通信技术一切事应用于我国各类行业中，对相关单位工作提供帮助的同时，也出现部分问题。为解决此类问题，首先需针对数字通信技术的原理展开分析，就此类技术的应用反向中寻求问题结局方式，基于此，本文针对数字通信技术的应用原理展开分析，并进一步针对现阶段中此类技术的应用展开较为实际的分析。
        1数字通信工艺原理分析研究
        传统的通信工艺有着众多的类型，数字通信科技是当前社会通信工艺之中最为重要的一类应用措施。数字通信技术快速，逐步在高端科学技术的层面之上进行相关推广应用。数字通信理论的发展是电子设备各项功能有所加强，对原有体系之中通信系统有一定改进，使得电子通信在技术层面方面革新得到实现。数字通信科技和原理，实际上仅仅包含了两个类型的工作原理：①电子无线电输送以及接收；②传输数据流。现实中，数据信息就是指的无线电波之中对手机开展对应信息数据的传送。手机为信息发出者，并对信号进行接纳，其实不管是哪类电子的通信设备，均是将信号传输以及循环作为传输本质的准则。
        2数据通信方式
        2.1光纤通信
        上个世纪70年代，光纤通信凭借其高传输速率、高可靠性，强抗干扰能力等特点，迅速地占领市场，唯一美中不足的是其投入巨大，光纤通信的主要功能和特点如下。1）高速率：可应用于目前所有速率，最高可达1000Mbps；2）高可靠性：不受电磁波、磁场影响，抗干扰性极强，误码率极低；3）双机备份：为了防止失效，通常采用双环通信网，即双机热备份，出现故障时，备份启动，系统可以自动恢复正常，保证通信传递的连续性；4）配置灵活：增加新的节点只需要就近打开环路直连即可；5）接口匹配：适用于多种标准通信接口。
        2.2具备抗干扰性
        在通信的过程中，信息起到了较为关键的作用，在省道传输的过程中，信号不免会受到其他外界因素的干扰，为了使通信质量得到有效，保证必须不断对其看干扰能力进行提高，如此才能保障数字通信技术能够顺利运行，同时符合数字通信技术的应用要求。在信道传送的过程中，电器干扰将导致电信号出现一定程度的不稳定现象，而此种不稳定现象在模拟通讯中也较难消除。此类现象，将直接导致通信的质量急剧下降，与此同时，数字通信主要通过对信号0及1的判别进行一下部工作，无电脉冲和有电脉冲是保障通讯质量的基础，若干扰信号的强度不会直接影响到无电脉冲及有电脉冲，还可对干扰信号形成正确分辨，那么最终的通信质量也将不会受到任何影响。

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保障通信质量的关键因素即是数字通信技术的抗干扰能力，因此，为实现数字通信技术抗干扰能力的增强，必须对其进行新材料的有效应用，使通信信道的抗干扰能力得到一定程度的增强，进而使通信质量得到一定程度的提高。
        2.3配电线载波(DLC）
        在美国此项技术于19ss年在配电自动化系统中得到应用，近几年国内部分省市的供电公司引进美国西屋电气公司DLc负荷控制系统，并成功投入运行。由于DLc借用配电线作为信号传输通道，配电线路直接延伸到每个用户的每个用电器，因此用配电线来传输自动化信号有着其他通信方式无法比拟的独特优势，它是农村配电自动化信号传输最好的通道。配电线载波通信的数据速率一般在300波特以下，具各双向通信能力，对于实现诸如远程读表(RMR)和从配电馈线的某点取回负荷数据，DLC使最适宜的。
        2.4通信体系结构
        配电自动化系统是综合性的系统项目，包括完整的四大部分：主站线路、供电线路、远动线路、通信线路，根据实际情况来看，既要考虑降低项目造价，还需要满足高可靠性和传输稳定性的需要。现阶段往往对于县级市采用集中管控方式，对于大中城市，采用小区式自治方式，目前还没有成熟的通信方式可以一揽子解决所有问题，所以需要对多重方式进行组合，即多级分布式网络结构。采用三层级结构，信息逐级传递，各部分组成如下所述：1）第一层：配电主站工作站组配电主站工作站组是整个系统的最高级，可以进行全面的监视和控制并开展协调和调度工作。2）第二层：配电子站由于快速响应的需要，每一个变电站都设立了一个子站，子站可以实现故障检测，故障在线判断和快速回复等功能，提高了故障处理效率和系统可靠性，减轻了主站的通信压力。通过RTU和工控机将子站到主站的信道合二为一，实现了全面集成，不仅起到了承上启下的功能，并且增强了扩展能力。3）第三层：终端设备层终端设备层主要进行现场的信息采集、处理和回传实时的数据。
        2.5无线通信
        无线通信是目前在配电自动化技术中用的最广泛、覆盖面最广的技术。现阶段无线通信基站几乎在我国各地区都有覆盖，配电自动化终端采用无线通信技术，只需要在终端上配置相应无线通信模块，即可实现终端的通信，是现代通信种类当中相对来说成本最低一类通信体系，其组网以及安装都较为便利，不但可以实现双向通信，并且覆盖的范围也非常广。但是无线通信抗干扰的能力比较弱，在较强的无线信号或者较强电磁的干扰之下，不能够正常实施数据通信工作。一般常见无线通信的模式涵盖了GPRS、微波、扩频还有电台等多种，其中的电台传输速率是较差的，微波投资是比较高的，对比几种不同的模式，不存有上述两者缺陷的GPRS工艺就被推广运用起来。
        结语
        针对相关技术展开分析后可发现，此类技术的实际应用能够确保各类行业的相关工作更为快速、高质量地展开，现阶段此类技术应用的同时对相关行业的发展具有显而易见的帮助。未来环境下，此类技术将基于现阶段原理与应用实现进一步的发展，望我国相关从业人员能够切实把握机会，利用此类技术使我国各项技术与水平得到较为实质性地发展，使我国尽早迈入发达国家行列。
        参考文献
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        [3]王宏业.试析EPON技术在配电自动化中的应用[J].通信世界，2014，23：133-134.
        [4]阮琪，童靖宇.配电系统自动化发展动态[J].电力工程学报，2008，10（7）：16-19.
        [5]林平伟，王学慧.光纤通信技术及其他通信方式在配电自动化系统中的应用[M].青岛：配电网自动化系统学术交流会议论文集，2001：23-28.