配電自動化通信系統(tǒng)解決方案的應用優(yōu)勢及存在哪些問題

隨著供電可靠性要求的不斷提高，電網(wǎng)運營面臨巨大挑戰(zhàn)。配電網(wǎng)絡運行狀況的實時監(jiān)測和遠方遙控，是組成智能電網(wǎng)輸變電環(huán)節(jié)的重要部分。配電自動化系統(tǒng)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(xiàn)是建立在配電系統(tǒng)信息化基礎上的，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)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(shù)眾多的遠方終端，并且將反映遠方設備運行狀況的數(shù)據(jù)信息收集到控制中心。通信系統(tǒng)設計的合理性直接影響配電自動化系統(tǒng)的成敗。因此，配電自動化通信系統(tǒng)是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié)，是配電網(wǎng)自動化的神經(jīng)系統(tǒng)。

一、現(xiàn)有配電自動化通信系統(tǒng)解決方案

配電自動化通信系統(tǒng)實現(xiàn)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(wǎng)無源光網(wǎng)絡技術、配電線載波通信、無線專網(wǎng)三種通信技術。

以太網(wǎng)無源光網(wǎng)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(wǎng)協(xié)議，利用PON的拓撲結構實現(xiàn)以太網(wǎng)接入。EPON的組網(wǎng)方式有星形、鏈形等，比較適合配電自動化通信系統(tǒng)的組網(wǎng)。

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(shù)字信號處理技術和集成電路技術來實現(xiàn)數(shù)話同傳的通信方式。

無線專網(wǎng)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2.4GHz直接序列擴頻，最大數(shù)據(jù)傳輸速率為11Mbit/s，也可根據(jù)信號強弱把傳輸速率調整為5.5，2，1Mbit/s帶寬。直線傳播傳輸范圍為室外最大300m，室內有障礙情況下最大100m。Wi-Fi的技術優(yōu)勢在于組網(wǎng)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(wǎng)技術，能夠實現(xiàn)固定及移動用戶的高速無線接入。WiMAX網(wǎng)絡體系由核心網(wǎng)和接入網(wǎng)組成。核心網(wǎng)包含網(wǎng)絡管理系統(tǒng)、路由器、AAA代理服務器、用戶數(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)關設備，主要實現(xiàn)用戶認證、漫游、網(wǎng)絡管理等功能，并提供與其他網(wǎng)絡之間的接口。接入網(wǎng)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50km，帶寬可達70Mbit/s。

物聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)實現(xiàn)信息的互聯(lián)與共享。

二、現(xiàn)有解決方案的優(yōu)點和存在問題

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

EPON通信技術優(yōu)點：1.帶寬高，易組網(wǎng)，方便接入;2.可靠性高，實時性高;安全性高3.受環(huán)境干擾小。

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

無線專網(wǎng)通信技術優(yōu)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(wěn)定，組網(wǎng)受一次網(wǎng)架結構影響較大。

無線專網(wǎng)通信技術中，Wi-Fi是一種無線局域網(wǎng)技術，最大缺陷在于數(shù)據(jù)傳輸速率有限，語音通信、視頻傳輸?shù)葮I(yè)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(xiàn)頻率干擾問題。

相比較之下，近幾年隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，WSN無線專網(wǎng)技術在配電自動化數(shù)據(jù)傳輸中進行了有益的運行嘗試。