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摘要:电力通信系统中各模块若仍使用传统接口方式通信,无法保证电网通信业务数据的传输速度以及传输质量,且无法实现电力通信系统的智能化管理,因此一种有效的电网通信业务数据融合技术对于维持电力通信系统的高质量通信具有重要意义。
关键词:电网通信;业务数据;融合技术
1电力系统对通信系统的要求
目前,现代电网的一项重要基础设施就是电力通信,电力通信是保证电网安全稳定运行的一项重要手段。电力系统对通信系统的高度依赖,使电力通信网的可靠性研究成为目前一项迫切解决的问题。电力系统通信要在以安全和可靠为前提的情况下才能去追求通信的速度、效率和技术进步性。通信网络的建设需要充分保证电力通信网络所承载的各项业务的顺利运行,如安全稳定性控制、继电保护等,因此需要注意以下满足可靠性要求的要点:①通常在通信网络中,在任意2个网络节点上,需要有独立的物理路由连通,且必须确保至少2条。②网络节点连接必须符合和满足N-1的原则,对N-2的原则尽可能地满足。在运行过程中,如出现任意网络节点失效断开的情况,电力业务的稳定运行仍能得到有效保证,并且不会造成其他节点出现通道阻塞或通信质量下降的情况,在任意2个网络节点断开时,需要最大限度地确保不会对其他节点的正常通信造成影响。
2电力通信技术在电力系统中的应用
2.1电力通信技术在输电系统中的应用
电力通信技术有利于数据的实时传输,使数据在传输过程中有一个稳定的环境和氛围,防止在传输过程中出现数据丢失或者延迟现象,确保在对输电线路进行可视化巡检过程中能够对存在的隐患做出提前预警。特高压骨干网架的建设,需要结合最先进的电力通信技术来实现电力的远距离、大容量输送,并在传输过程中有效降低损耗。
2.2电力通信技术在发电系统中的应用
电力通信技术在发电领域中的应用,使得我国发电市场的交易情况、各发电厂之间的调度配合、储煤及水情预报等可以实现实时监控。电力通信技术有利于智能电网对新能源的吸纳,实现对新能源系统接入的宏观调控,确保新能源高质量、高效率健康应用。
2.3电力通信技术在变电系统中的应用
变电系统中,电力通信技术的应用主要包括变电站的远程监控、可视化运行以及远程巡检等。近年来,随着我国变电站领域逐渐向智能化方向发展,采用了更多更加先进的技术,通信技术、遥感技术以及控制技术等都逐渐被应用到智能变电站领域,使智能变电站的通信和控制实现了多方位发展。新型通信技术在智能变电站建设中的应用,有利于降低人工干扰,提高变电站运行的可靠性,为电网的安全运行提供有力支持。
2.4电力通信技术在配电系统中的应用
配电网的智能化对智能电网的发展和建设具有重要意义,电力通信技术的应用可以保证数据和信号进行可靠传输,有助于继电保护系统的正常工作和可靠动作。因此电力通信技术在配网巡检、故障处理、配网自动化等方面都具有重要作用。
3电网通信业务数据的融合
3.1光纤EPON与载波结合组网方案
3.1.1混合组网
变电站光纤联通开闭所与环网柜,根据需求对站点进行设置,原则上光纤难以实现覆盖的站点,需要使用载波技术达成通信条件。主载波在光纤通路末端开闭所及环网柜设置,依据线路结构的特征,下行组网中使用主载波设备实现组网,通过载波技术对终端数据进行集合汇总。向上与EPON连接,实现组网联通。
载波通信信息交由主载波汇总,主载波机每台要选择设置两个RS-232的数据接口,一个用于数据通信,一个则在状态监控中进行使用。使用EPON网络将站点信息汇总并传输到变电站OLT中(OLT是一种光缆终端设备)。通过MOXA与设备网口的连接,能够实现服务器终端联通。最终MOXA串口要和载波机串口达成映射条件,进而使得EPON于MOXA服务器和主载波传输中透明化,就相当主载波串口和MOXA串口进行直接连接,进而实现了主站与载波网关的访问,而其中的条件便是MOXA与主载波机串口能够连接。
3.1.2主从载波组网
该组网方式中,选用一主多从的模式,即主载波为主,从载波机为辅的组网结构。主从载波的数据传输中,使用的方式为审核方式。从载波机在环网BCD与开闭所BC中进行安装,主载波、从载波使用注入耦合器与高频电缆进行连接,在电缆屏蔽层中进行信号耦合,实现通信。相比较而言,载波与光纤EPON混合式组网方式更为适用于现代配电发展。
3.2光纤EPON和无线通信结合组网方案
变电站光纤联通开闭所与环网柜,根据需求对站点进行设置,原则上光纤难以实现覆盖的站点,需要使用无线通信技术达成通信条件。在光纤通路末端开闭所及环网柜安设无线基站,环网柜站点安设无线终端和无线基站实现通信。根据线路结构特点无线下行组网,通过无线通信技术将终端数据汇总,向上与EPON相连,实现组网联通。使用无线组网方式的过程中,基站要与传输数据模块达成数据互通的条件,一般由空中接口实现连接,是单条通信方式,根据站点在分布上的规律,选用全向或者定向的方式,同时波束需要赋形,应用智能天线技术可达成这一条件。该组网方案能够实现对系统覆盖范围的最大化,并使得频谱利用率提升,但不会影响到组网使用安全性。开闭所中安装的无线基站和ONU连接通过网口实现;数据传输模块安装在环网柜,与配电终端的连接通过网口实现。基站和数据传输模块间能够达成无线通信。该组网方案为载波组网电缆分支多、站点密集情况提供解决方案。
3.3GPON技术的应用
因为网络管理、布线空间、价格成本、速度等多方面原因,结合GPON组网方式灵活、并支持纯光介质接入技术网络的优势,选用GPON网络这一种特殊的光分配网络,可满足实际应用需求。(1)系统内部通过建立私有的IP池,采用TCP/IP的方式传输,以以太网络方式实现与各个子系统间的访问和控制,各子系统内部采用GPON通信网络,各子系统之间能够实现相关的联动功能。(2)ONU单元为采集终端提供用户侧接入基本接口,即为语音,监控、测量、报警等各类终端提供接入接口。电话、采集器、传感器等终端数据,接入ONU单元转换后,通过光分配网络传输到OLT终端。局端(OLT)与用户(ONU)之间仅采用光纤、光分路器等光无源器件,无需配备电源。(3)GPON网络提供多层级的带宽。上下行均为千兆速率,通过GPON的DBA功能,多层级的动态分配带宽。在下行方向,拥有共享媒质的连接性,而在上行方向其行为特性就如同点到点网络。在上行方向,由于无源光合路器的方向特性,任何一个ONU发出的数据包只能到达OLT,而不能到达其他的ONU。下行方向:OLT发出的以太网数据包经过一个1:n的无源光分路器或几级分路器传送到每一个ONU。(4)点对多点的结构,只需增加ONU数量和少量用户侧光纤跳线即可方便地对系统进行扩容升级,后期升级改造十分方便。
4结语
通过电力系统和通信系统的有效融合,可解决电力网络中通信能力不足,电力网络的全面覆盖能力可有效对通信网络进行延伸。在电力系统中,电力通信系统是整个系统的重要组成部分之一。虚拟数据库技术可依据电网通信业务数据的不断增加而实时更新,有效提升融合准确性,增加用户体验效果,优化电力通信网络服务质量,从而提升电网运行的稳定性。
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