配电自动化中数字通信技术的探讨

发表时间:2020/8/18   来源:《城镇建设》2019年12月第24期   作者:龚金莲
[导读] 随着社会现代化进程加快以及科技的高速发展,通信行业也有着巨大的进步,

        【摘         要】随着社会现代化进程加快以及科技的高速发展,通信行业也有着巨大的进步,其中数字通信技术也被广泛运用于其他各个领域,以促进各行各业融洽发展。本文简单的介绍了配电自动化以及数字通信技术,并详细列举数字通信技术的优点极其使用条件,列举了当代几项常见的数字通信技术,以供相关行业参考。
        【关键词】配电自动化;数字通信技术;引用探讨
一、前言
         随着社会用电总量急速增长,我国已在全国各地都铺设了完善健全的配电网,以保证各地用户供电量充足。其中,配电自动化技术是实现配电网全国普及并且高效运转的关键技术之一,也是基础保障技术之一,而数字通信技术可以说是配电自动化技术进一步提高的技术瓶颈于突破点。
         传统的通信技术有许多类型,而当代数字通信技术是如今通信工艺中较为关键的一项应用技术措施。数字通信的理论进步提高了各类电子设备的应用价值,并对传统的通信体系有着本质拔高的技术作用,为通信技术提供了新的技术发展方向与技术支持。
         数字通信技术的原理主要由两类原理组成,一是电子无线电输送及接收,二是传输数据流。在生活中,信息数输送可以理解为无线电波对手机等移动电子设备中的目标数据进行传送等操作,手机等作为发送者,需要接收信号波。从根本上来说,无论哪种电子通信设备,都以信号传输和循环为传输本质。
二、配电自动化体系与数据通信体系简述【1】
(一)配电自动化体系
         配电自动化体系是一项综合性较强的现代化体系,主要由大量信息工艺综合起来形成的复合装置管理信息化系统,类似于控制技术、通信技术以及计算机技术等技术的结合体。主要用于实现配电网的自动化运行与智能配电,以减轻操作人员的操控负担,降低人力资源,并维持巨大耗电量社会下的配电成本。同时,该技术也提高了我国的配电质量,保证配电的稳定性与安全可靠,有力于我国电力行业进一步发展,以取得更大的社会效益与经济效益。
         该体系中主要包括主站、终端、通信网、大量线路以及设备等部分。
(二)数据通信体系
         通信系统最明显的表征信息措施即运用了计算机二进制代码中的“0”与“1”来实施表征。其中,电路中只有低电平与高电平两类电平方式,可以说电路形式极其简单。在进行数据传输通信时,脉冲信号一般将高电平定义为“1”,低电平则为“0”,因此脉冲信号的显示即为一串由“1”与”0“的代码组成。进行信号接收时,接收方会对信号的高低电平进行相应的判断,在此过程中,会受到其他因素的影响或干扰,但是影响不太大,因为普通的干扰无法将”0“转换成”1“的功能。若干扰的影响有所积累,则可能导致信号发生转变,因此在信号传输过程中,中继站要做好信息保真修正工作,降低干扰性。
三、配电自动化数据通信系统特点以及使用要求【2】
         配电自动化数据通信系统与大部分自动化系统类似,只是添加了前后方数据传输的功能,其特点基本相同。
(一)信息元庞大:配电自动化数据通信相同中涉及到多座变电站、变压器以及开闭所等设备,因此要对整个系统全面监管起来则要设置大量的RTU或智能终端设备,这就导致了系统节点数量庞大。

一个普通的城市中系统的节点数量可能达到一千以上,这样的情况会造成成本骤增,因此在实际使用情况中,一般只针对重要地区或特殊设备进行监管工作,以降低管理成本。
         图1所示为配电自动化系统结构图。
        
图1 配电自动化系统结构图
(二)信息元较为分散:由第一条特点可知配电自动化数字通信系中具有大量的节点,可以说只要能正常用电的城市都具有大量的信息元,结合我国地理特点,地域广阔,跨度极大,因此这些节点不但数量多,也分布散漫。
(三)通信距离短:由于配电自动化通信系统中采用了主干道和支道结合使用的架构,因此通信距离一般会控制在三公里以内。
(四)通信数据量少:由于配电自动化通信系统中所监控的对象主要为线路开关与变压器等设备,因此通信数据量相对较小。
(五)信道复杂:配电自动化数字通信系统的信道主要在光缆、配电线载波、无线以及有线中选择,需要结合实际的使用条件与要求。
         配电自动化数字通信系统的使用要求也较多,主要如下:
(一)抗干扰性高:配电网的工作环境一般较为苛刻,风吹雨淋是较为常见的恶劣因素,因此具有一定的抗干扰性来维持配电工作的稳定进行是系统的基本要求。
(二)相应速度高:整个配电系统相对来说较为复杂且涉及范围较广,当有故障发生时,并不能完全依赖抢修人员。因此,系统需要具有高响应速度,对突发的系统故障有着快速准确的反应动作,及时控制故障并解决或缓解系统恶化情况,并保证供电快速恢复。
四、数据通信种类【1】
(一)光纤通信
         光前通信技术在配电自动化技术中运用得越来越频繁的通信技术之一,其主要特点如下:①速率极高,并且可以适应所有速率;②稳定可靠,其抗干扰性极高,几乎能够屏蔽任意形式的电磁干扰作用;③数据冗余备份,具有对信息二次备份的基本作用。主要是因为在系统发生故障时,为了避免通信中断问题,特意设置了二次备份,以保证系统的正常运行;④接口多元化,可以采取任意接口形式,实现了各类设备的接入与通信工作。
(二)无线通信
         无线通信是当代我国配电自动化技术中运用最广泛、覆盖最为全面的技术之一。就现阶段而言,我国无线通信基站覆盖了所有的地区,配电自动化的终端配备相应的无线通信模块,即可实现全面的终端通信。并且该技术是当代通信技术中成本较低的一项技术,组装维护等工作也较为简便,同时可以实现双向通信工作,覆盖范围也较为客观。目前较为常见的无线通信模式包括GPRS、微波、扩频以及电台等多种形式,其中,电台的信息传输速率最差,微波的成本较高,对比这两种形式,GPRS由于其缺点较少被广泛使用。
(三)有线通信
         有线通信相对无线通信来说最大的缺点就是受空间限制,除此之外,基本没有其他缺陷,组装建议,成本低廉合理,通信质量极高,可操作性客观。目前来说,有线通信技术的主要实现方式有以下几种:①电话线网方式;②使用EIA/RS485总线的接口来实现远距离有线通信;③通过调制解调器的有线载波形式;④LAN工艺现场总线形式。
六、总结
         数据通信工艺可以有助于配电自动化体系正常的运行,可以在系统发生问题时及时进行相应处理措施,而且使得体系正的运行得到恢复。现在配电网规模越来越大,配电自动化应用越来越广泛,更加需要灵活运用数据通信工艺,进而确保配电自动化设备可以正常发挥功能。
【参考文献】
[1]何悦.配电自动化中数字通信技术的探讨[J].通讯世界,2020,27(01):236-237.
[2]张平泽.数字通信技术在配电自动化中的应用[J].制造业自动化,2013,35(24):80-83.
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