配电自动化及通信系统建设方案研究与应用程广宇

配电自动化及通信系统建设方案研究与应用程广宇

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摘要:20世纪90年代初开始,我国就开始了配电自动化的发展,至今已有20余年,其所带来的社会、经济效益均十分显著,配电网通信技术也逐渐走向成熟。配电网的作用是保障供电的质量,为用户提供较好的用电服务,可以让企业产生更多的经济效益。配电通信系统的建设和改造应充分利用现有通信资源,完善配电通信基础设施,避免重复。在满足现有配电自动化系统需求的前提下,充分考虑业务综合应用和通信技术发展前景,规划、分步实施、适度超前。

关键词:配电自动化;通信系统;建设方案;应用

引言

随着现代生活水平的切实提高,人们对配电网的运行安全以及稳定性有了更高的要求。对此,配电自动化系统的发展已经显得尤其重要。通信网络作为配电自动化系统之中的重要构成部分,在极大程度上影响着配电自动化系统的质量以及运行效能,对此,必须要落实通信网络在配电系统中的有机规划以及组建。

1配电自动化系统中通信网络的规划

1.1通信网的规划目标

通信网络的构建,必须要具备双向的实时通信能力,以此有效满足自动化系统的自动化业务需求开展。在这一基础上,其必须要落实先进性、开放性、拓展性的基础特点,能够为配电自动化系统的发展提供重要的平台基础。具体来说,通信网络在设计的过程中必须要明确以下几个方面的基本规划要求:首先,通信网络的建设必须要能够满足自动化系统的通信需求,能够进行实时的双向通信,并能够保证在较强的电磁状态下实现信息的自动化交互。其次,通信网络必须要满足配电网的通信需求,能够达到实时性、宽带传输、安全性、可靠性等方面的具体业务标准。再次,应该落实为技术标准统一,具有开放性的网络通信平台,能够有机接入新的通信设备以及新的通信技术,并具有一定程度的兼容能力。

1.2通信网的组网规划

对于通信网的组网规划工作,必须要落实以下几个方面的基本原则。第一,应该对已有电力通信网的网络资源进行有机应用。保证组网的经济性以及适用性,并保证规划的适度超前,以此有效避免重复建设,优化建设资源。第二,必须要保证组网信息的安全性,以自有专网的组建为主,公共网络的组建为辅。具体的,系统的通信方式应该落实为光纤通信。第三,必须要结合配电网的实际发展情况,以达到性价比的最优化,以此有效满足配电自动化系统的整体性要求。第四,保证通信网络规划与配电网建设的同步性,并对配电网的组织结构进行有机的统筹考量。第五,应该使用骨干层以及接入层的分层组网建设模式,以此实现对众多设备的统一管理。

2通信设备选型

2.1OLT设备选型

2.1.1电信级高可靠性

OLT所有主件(引擎板,业务板,电源,风扇)支持热插拔;双主控模块冗余备份;交换网冗余;双电源模块冗余备份;风扇冗余;无源背板设计,确保系统的稳定可靠运行。

2.1.2丰富的业务、端口类型

OLT设备应支持丰富的2/3层协议。支持EPON、百兆、千兆、万兆等各种类型的以太网接口;提供4PON口、8PON口、16PON口同时带8GE上行单板的接口密度;提供多种组合接口板,全面满足客户需求。

2.1.3大容量、高密度端口

最大支持768Gbps交换容量;最大支持128KMAC地址表项;整机最大支持96个EPON端口;每条EPON线路可以支持1.25Gbps的对称带宽,最大分光比1∶64。分布式的体系架构和硬件AISC处理保证IPv4/IPv6业务线速转发,不存在集中式处理的瓶颈,满足网络业务不断发展的需求。

2.1.4完善的安全保护机制

内置安全机制,可从控制、管理、转发三平面全方位保障网络设备的安全。内置协议报文攻击识别模块,防止协议报文攻击;安全的SNMPv3网管协议;IP、VLAN、MAC和端口等多种组合绑定;组播/广播风暴抑制;uRPF单播反向路径转发,防止非法或者异常的流量进入网络;抵御多种病毒攻击,保证设备管理的安全。

2.1.5高度集中的运营管理与维护

管理组件应提供完善的性能监控,丰富的声光告警,完整的EPON图形拓扑,便捷的批量配置,多种增值业务配置。支持对ONU的集中管理/远处监控/远处调测/远程维护/远程在线升级。

2.2与EMS的信息集成整合方案

将EMS系统IEC61970/61968标准接口与配电自动化信息交互总线连接到了一起,达到了信息数据共享的目的。在运行过程中,会通过信息交互总线向配电自动化系统提供实时的数据信息,变电站的建设图形以及拓扑信息等,提供方式为协议方式。此外,还能够在信息交互总线处获得更多有用的数据信息。其中最为重要的信息主要有馈线电气单线图信息、历史数据信息以及当下的数据信息等。EMS系统与信息交互总线的连接部位为通信接口服务器。

2.3与PMS的信息集成整合方案

在对生产管理信息系统进行建设的过程中,使用的是全省集中覆盖方式,生产管理信息服务器安装在了省内各个配电公司中,各配电公司可以采用内网接入的方式连接到生产管理信息系统中。配网自动化与PMS信息集成整合方式为数据交互总线互联。生产管理信息系统按时把配网的实际情况、各种配电设备的运行状态及所出现的故障问题等信息全部传输到数据处理中心,从而实现数据资源的共享。数据处理中心会将配网数据抽调到交互区域,实现各路配网数据的统一,然后再根据这些数据信息来对外界提供更准确的数据服务。

4配电通信网组网建设应用方案

就目前来看,虽然总体目标架构不可以使用单一的通信方式,不过光纤通信依然是以后通信系统运行的主要内容。因此,配电通信建设部门必须建设统一的配电网通信系统,并在SDH中设置一个虚拟网传输配电数据。在使用EPON通信技术的时候,必须采用工业级ONU,设备的PON接口必须为两个,这样不仅能够实现通信设备的自愈化,还能够使设备在高温、潮湿等一系列恶劣环境下保持稳定运行。在进行ONU设备安装的时候,必须将其安装于环网柜或者断路器上,并将这些设备的数据信息全部传输到相关的变电站。在进行OLT设备安装的时候,需要将其安装在变电站内,并将变电站收集的数据信息全部传输到主站。由于本工程项目在改造的时候使用的是PON系统,能够在短时间内对配电线路进行全覆盖。为了使光线电路资源发挥出最大的作用,还应当充分考虑ODN分光比配置问题,确保ODN配置的合理性。由于配电网信息点具有一定的串联特点,因此,在建设过程中可以适当采用非均匀ODN分光,从而为电力网络通信的稳定性及可靠性提供有效的保障。

配电主站到变电站通信网络之间的连接方式为光纤方式,配电自动化到变电站之间连接方式也是采用光纤方式。变电站会将收集到的数据信息处理为以太网信号,然后再将其传输到SDH/MSTP通信网络中。本工程建设中OLT设备在设计的过程中融入了三层路由功能。由于三层路由能够使网络隔离开并根据网络的形式实施分层。并且还具有VPN功能,通过对VPN技术的应用,还能够使电路传输配电信息和其他无关的网络信息隔离开。

在进行自动化配电网信息系统集成建设的时候,其网架结构通常都会采用手拉手接线方式。而EPON网络结构也同样会与网架采用手拉手接线方式来实现互联。

结语

电力配网的自动化通讯网络虽然显著提升了电力系统的智能化、信息化、网络化程度,但也由于其网络化特征,引发了网络安全问题,造成整个智能电力系统的安全威胁。面对通讯网络中的安全威胁,需要电力企业提升各类安全技术,并减少人为因素影响,切实保障电力通讯网络安全。

参考文献

[1]曾庆跃.电力系统配网自动化技术应用分析[J].通讯世界,2017(22).

[2]弓明超.电力系统中配网自动化技术探讨[J].科技风,2018(20).

[3]吴斌.电力系统中的配网自动化技术应用的研究[J].中国战略新兴产业,2017(48).

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