配电自动化通信概述

桑文文

摘 要：配电自动化通信网是配电自动化系统的基础，要实现配电自动化，通信的建设不容忽视。本文阐述其与电力骨干通信网的关系，在分析配電自动化业务需求基础上，针对不同通信技术特征对比，对不同地区提出了不同建设方案。

关键词：配电通信网；骨干通信网；对比；建设

配电自动化是以一次网架和设备为基础，由配电自动化系统主站、配电终端和通信网络组成，综合利用计算机、信息及通信等技术，实现对配电网的监测、控制和快速故障隔离，并通过与相关应用系统的信息集成，实现数据共享和功能扩展。

随着城市快速发展，配电网的规模越来越大，配电网结构越来越复杂，具备配电网监控控制功能的配电自动化系统在配电网安全稳定运行中所起的作用日益突出。配电自动化是配电网管理的重要手段，建设具有配电自动化的一流配电网有利于提高地区电网运维的专业化、精益化、集约化水平，有效提高配电网供电的可靠性，为智能电网提供有力支持。

一、配电通信网与骨干通信网

电力通信网建设之初专为电网调度指挥提供通信服务，主要覆盖输变电设备，承载远动、调度电话等业务。随着信息化的高速发展，电力通信网已经成为承载继电保护、调度控制、视频会议、办公系统、客户服务等重要生产、行政业务的神经网络。

国家电网有限公司于2009年启动坚强建设智能电网战略，自动配电网是智能电网的关键环节，将原先只覆盖到输变电设备的骨干通信网进行延伸，提出配电通信网，实现通信网络对配电设施的全面覆盖，为智能配电环节提供信息化支撑。配电通信网与骨干通信网的逻辑结构如下图所示。安装在柱上开关、环网柜、分布式电源等内的配电自动化终端经配电通信网，以有线光纤或无线通信的形式接入电力骨干通信网，连接配电自动化终端与主站，实现对配电网内的配电设备实时远程监控和调整运行方式。[1]

二、配电自动化通信方式比较

配电自动化业务可概括为“三遥”：遥信、遥测、遥控。配电自动化业务对传输带宽要求不高，但由于配电自动化覆盖面广、设备多、种类繁多，要实现配电自动化首先要解决可靠性通信问题。需保障能在恶劣天气下正常工作，抵抗高电压、大电流、雷电等强电磁干扰，故障率及中断时间必须尽量低，具备通信系统监测功能，并不受网络结构变化和单点故障的影响。在满足可靠性供电的基础上，选择合理的通信方式完成配电自动化系统建设尤为重要。

EPON光通信方式具有传输质量好、中继距离长、不受大电流等干扰影响、运行费用低、技术成熟、安全性高等诸多优势，但由于光纤铺设成本高导致组网成本偏高，适用于配电主干线路，对于具备预埋光缆、与主网架同步建设光缆的情况，新建配电线路应优先采用EPON方式进行业务承载。

安全性、可靠性、实时性要求相对较低情况下，一般采用无线专网或无线公网通信模式。无线专网方式组网成本低，运维方便，但受天气、地形、建筑影响大，且需要专用的通信频段，通信制式更新换代快，目前还处于试点应用阶段，建设及运维模式仍然存待进一步探究。无线公网方式租用运营商网络，运营成本低，但安全性不佳，运维受制于运营商，抢修响应不及时，作为电网企业通信网络逐渐完善中的一项过渡方式，已基本退出。

电力线载波通信方式通道利用一次线路，施工简单，受配电线路运行情况影响，适合实时性、并发性要求不敏感的使用场合，对电能质量有一定影响，在目前配电自动化建设中基本停用。

工业以太网方式在实时性、可靠性、安全性、带宽、技术成熟度及产业链等方面具有优势，但设备成本高于EPON，适用于节点较多、通信距离较长的业务场景。

三、配电自动化通信网的建设

国家能源局印发的配电网建设改造行动计划（2015—2020年）中明确要求至“十三五”末，配电自动化覆盖率达到90%以上，各地区配电自动化正全面推进。配电自动化的建设和用户侧需求响应领域对电力通信需求的日益增长，使得配电侧的通信建设成为发展重点。

配电自动化通信网建设应与配网建设同步规划、同步实施，在满足现有配网实时运行信息、计量信息、电能质量信息等配电自动化常规业务需求的前提下，充分考虑分布式能源接入运行信息、微网运行信息、电动车充电站运行信息、视频信息等智能综合业务应用以及通信技术的发展迭代。以“标准先行、统一规划、因地制宜”为原则，综合考虑多种（光纤EPON、无线网LTE等）通信方式，根据业务需要，结合客观条件制约，合理选择技术成熟、经济、安全、实用的通信方式。

供电企业将供电区域按供电负荷密度由大到小，分为A+、A、B、C、D几类区域，大致对应中心城区，城镇，乡村，偏远地区。在A+、A类供电区域，具备光缆敷设条件的，优先选择EPON或者工业以太网交换机等光纤通信技术组网，无线通信或载波通信作为补充，不具备光缆敷设条件的，宜选择载波通信技术；在C类供电区域，宜采用光纤通信与其他通信方式混合的组网方式；D类供电区域，宜采用无线专网、无线公网方式。

配电自动化通信接入网须实现多种通信方式“统一接入、统一接口规范和统一监测管理”，构建“配电一体化通信平台”，确保通信通道安全、可靠、稳定运行。在配电主站端配置配网通信综合网管系统，获取配电通信网业务、站点、性能、配置、告警等各个方面的信息，实现实时监视、运行管理和资源调配功能，综合网管系统应具备较全面的数据共享功能，提供北向接口，实现与通信管理系统、统一监控系统等的信息交互。配电自动化通信系统建设必须满足相关安全防护要求，在实现业务功能的同时，通过手拉手保护、信道加密等方式增强防外破、防入侵安全性。[2]

参考文献：

[1]赵渊鹏.配网自动化技术在电力系统中的应用分析[J].通讯世界，2017（9）：219-220.

[2]江海龙.智能电网新型配电自动化建设与改造[J].农村电气化，2017（358）：8-12.