看智能電網(wǎng)如何智能配電

一、智能電網(wǎng)之配電自動(dòng)化

堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是包括發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度等各個(gè)環(huán)節(jié)和各電壓等級(jí)的有機(jī)整體，是一個(gè)完整的智能電力系統(tǒng)。"堅(jiān)強(qiáng)"是基礎(chǔ)，"智能"是關(guān)鍵。堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架與智能化的高度融合，是我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的方向。

配電自動(dòng)化是智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)之一，需要通過配電自動(dòng)化系統(tǒng)采集盡可能多的配電信息，并向下延伸到低壓用電信息的匯集。配電網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成有電纜和架空線路兩種方式，電纜網(wǎng)絡(luò)多采用具有遠(yuǎn)方操作功能的環(huán)網(wǎng)開關(guān)，對(duì)一次設(shè)備和通信系統(tǒng)的要求高。架空網(wǎng)絡(luò)以線路上的重合器、分段器和負(fù)荷開關(guān)為主，其中架空線路多使用雙電源手拉手供電是最基本的形式。配電線路通常都是由電纜—架空線路兩種配電網(wǎng)絡(luò)混合而成，對(duì)線路上主干線分段的數(shù)量取決于對(duì)供電可靠性要求的選擇。線路分段越多，故障停電的范圍越小，但同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的方案也越復(fù)雜。

配網(wǎng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要由主站系統(tǒng)、配變子站監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、配電網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元(FTU/TTU等)組成。

二、智能電網(wǎng)之用電信息采集

智能用電包括兩大部分，第一部分是為滿足智能電網(wǎng)對(duì)用電的信息的掌控而建設(shè)的用電信息采集系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱集抄)，第二部分是未來(lái)三/四網(wǎng)合一的基礎(chǔ)PFTTH，即依電力復(fù)合光纖入戶而建的電力光纖寬帶互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。

隨著通信手段的不斷出新，目前可供使用、選擇的通信方式有多種多樣。按照傳統(tǒng)的分類方法，可簡(jiǎn)單地分為有線方式和無(wú)線方式，其中有線方式包括：架空明線或電纜、配電線載波、電信本地網(wǎng)、租用電話線、光纖、有線電視網(wǎng)(CATV)、現(xiàn)場(chǎng)總線和RS-485、專線等;無(wú)線方式包括：傳統(tǒng)無(wú)線電通信(AM、FM、PM等)、GPRS/3G、數(shù)控電臺(tái)等。配電自動(dòng)化對(duì)通信系統(tǒng)的要求，取決于配電網(wǎng)的規(guī)模和要求實(shí)現(xiàn)的具體希望水平，總體比較各種通信方式的優(yōu)劣應(yīng)綜合考慮如下幾點(diǎn)：

(1)通信的可靠性

(2)通信技術(shù)的先進(jìn)性

(3)可行性和使用維護(hù)的方便性

(4)配電通信的實(shí)時(shí)性

(5)通信系統(tǒng)的可擴(kuò)充性。

通過分析對(duì)比我們不難看出，配電自動(dòng)化使用的多種通信方式的特點(diǎn)：

(1)架空明線或電纜。其特點(diǎn)是建設(shè)簡(jiǎn)單，線路衰耗大，頻帶窄，容易受到干擾，電力系統(tǒng)自動(dòng)化中只能做近距離傳輸信道。

(2)配電載波。從目前的技術(shù)水平上看，典型的配電載波機(jī)的傳輸率可達(dá)到150-300bit/s，可滿足雙向通信的要求，對(duì)遠(yuǎn)方抄表和監(jiān)測(cè)線路數(shù)據(jù)比較經(jīng)濟(jì)。但對(duì)于停電區(qū)數(shù)據(jù)如何用配電載波上傳仍然是一個(gè)技術(shù)難題，有待進(jìn)一步研究。配電載波系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率較低，容易受到干擾，由于反射使得配電載波在饋線的某些部分存在盲點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單。

(3)現(xiàn)場(chǎng)總線和RS-485。現(xiàn)場(chǎng)總線(FIELDBUS)是近二十年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，它是連接智能化的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)，它適合于FTU和附近區(qū)域工作站的通信，以及變電站內(nèi)部各個(gè)智能模塊之間的內(nèi)部通信，現(xiàn)場(chǎng)總線可分為CANBUS(ControllerAreaNetwork)、LONWORKS(LocalOperatingNetworks)和PROFIBUS(processFieldBus)等，對(duì)于一些實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)合，可以利用RS-485代替現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸。

(4)無(wú)線通信。無(wú)線通信方式有：AM、FM、PM、GPRS等也可以應(yīng)用到配電系統(tǒng)自動(dòng)化的數(shù)據(jù)傳輸，但相對(duì)來(lái)講，在數(shù)據(jù)通信速率、保密性上存在不足，目前主要做為有線通信的補(bǔ)充。

(5)光纖通信。光纖通信與其他通信比較有以下優(yōu)點(diǎn)：光纖傳輸頻帶寬、通信容量大，傳輸損耗小，光電隔離，不受電磁干擾，組網(wǎng)方便、靈活。在配電自動(dòng)化中，可以利用已建成的變電站到主控中心的光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可以無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)或光纖自愈環(huán)網(wǎng)(工業(yè)交換機(jī))來(lái)進(jìn)行傳輸，這在許多地區(qū)都有成功的經(jīng)驗(yàn)，是未來(lái)配網(wǎng)自動(dòng)化數(shù)據(jù)通信發(fā)展方向。

以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)是一種新型的光纖接入網(wǎng)技術(shù)，它采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)、無(wú)源光纖傳輸，在以太網(wǎng)之上提供多種業(yè)務(wù)。它在物理層采用了PON(無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))技術(shù)，光線路終端(OLT)與光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)之間僅有光纖、光分路器等光無(wú)源器件，無(wú)需租用機(jī)房、無(wú)需配備電源、無(wú)需有源設(shè)備維護(hù)人員，因此，可有效節(jié)省建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本，尤其適應(yīng)于配網(wǎng)線路配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，具備通信保護(hù)能力。目前的電力骨干網(wǎng)絡(luò)已滿足向配網(wǎng)線路延伸的基本條件，EPON技術(shù)非常適合于呈帶狀或鏈狀分布的配網(wǎng)線路，系統(tǒng)建設(shè)成本低，易于維護(hù)，標(biāo)準(zhǔn)10/100BASE-TRJ-45以太網(wǎng)接口輸出至終端，方便應(yīng)用和擴(kuò)展，485等接口也方便原有業(yè)務(wù)終端的接入。