农村电网调度自动化工程中的通信解决方案

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关键词:摘要:本文分析了农村电网调度自动化工程中面临的几个主要问题,指出电力线载波是适合当前农网实际的一种理想通信方式。DF9400系列载波通信设备为农村电网调度通信提供立了完整的解决方案,可以满足当前农村电网调度自动化工程的需要。文中介绍了DF9400系列产品的性能,并给出了几种典型应用模式。摘 要:本文分析了农村电网调度自动化工程中面临的几个主要问题,指...
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  • 摘要:本文分析了农村电网调度自动化工程中面临的几个主要问题,指出电力线载波是适合当前农网实际的一种理想通信方式。DF9400系列载波通信设备为农村电网调度通信提供立了完整的解决方案 ,可以满足当前农村电网调度自动化工程的需要 。文中介绍了DF9400系列产品的性能,并给出了几种典型应用模式。

摘 要:本文分析了农村电网调度自动化工程中面临的几个主要问题,指出电力线载波是适合当前农网实际的一种理想通信方式。DF9400系列载波通信设备为农村电网调度通信提供立了完整的解决方案 ,可以满足当前农村电网调度自动化工程的需要 。文中介绍了DF9400系列产品的性能 ,并给出了几种典型应用模式 。
关键词   电力线载波通信、农村电网  、调度自动化

1. 农村电网调度自动化工程中面临的主要问题
       提高用电管理水平和供电服务质量已成为电力企业的现实需求,是市场经济发展的必然结果;政府非常重视这一关系到国民经济整体发展的基础产业的建设,正投入巨资进行中国电网的改造。农村电网调度自动化正是在这一背景下应运而生 ,通过合理控制无功负荷和电压水平,改善供电质量;自动抄表计费,提高企业经济效益和工作效率 ,为用户提供自动化的用电信息服务。
       对于县级电力企业而言,目前农村电网调度自动化中主要待解决的问题是如何节省人力资源 。由于自动化水平低,存在大量操作有人工完成 ,如:查抄用户电度表、监视和记录变压器油温、检查核对配电变电所的负荷 、沿配电线路合或分开关 、投入或撤除补偿电容器、升或降有载调压装置分接头调节电压等。由于原来各级乡镇电管站归乡镇政府与电业局共管,人力支出费用较低,目前县级电力企业已进行了体制改革 ,各级电管站已全部划归电业局管理,使电业局负担徒增。因此,提高自动化程度 ,减员增效已成为县级电业局面临的主要问题 。
      针对这个问题 ,在内涵十分丰富的农网自动化工程的建设过程中,首先需要着重提高两个方面的自动化水平,其一是农村电网运行监控 ,另一个是自动抄表。
       在这其中,通信网络的建设占据极其重要的地位,是整个系统的基础和前提。与城市电网调度类似 ,通信模式的选取是决定系统能否满足实际需要和发挥最佳经济效益的关键环节 。与城市电网调度强调提高供电可靠性的目标不同,农村电网自动化工程在近期内的主要目标是如何降低人力成本,提高维护效率 ,而在实时性等方面的要求不象城网那样苛刻,并且资金紧张是大多数县级电业局面临的共同问题,因此光纤通信等投资大的通信手段并不适合当前农村配网发展的需要。而利用现有电力网络实现数据通信 ,可以大大节省通信网的建设投资,是一种事半功倍的选择;并且当前电力载波通信技术有了长足的发展,其中 ,东方电子开发的DF9400 系列载波通信设备在中压配电线路上的抗干扰能力和通信速率均已能满足实际工程的需要 ,为我国农村电网调度自动化工程的实施提供了一种理想的通信解决方案。

2. DF9400系列电力线载波通信设备的主要特点
      DF9400配电载波通信设备是东方电子研制出的中压电网载波通信新产品,是电网中各级信息汇集点与数据采集终端之间通信的桥梁 。它具备2种通信接口,一是通过载波方式与配电子站通信 ,二是通过串行线与测控终端通信。
2.1 DF9400通信载波模块主要功能:
1)调制解调功能
       将测控终端采集的数据经耦合电容调制到10KV配电网发送至农网调度主站。将10KV调度主站上传输的命令解调送往测控终端 。最传送速率为1200波特率,可实现透明传输,能满足遥控、遥信 、遥测、遥调贺电度信号的传输要求 。
2)硬件中继功能
       DF9400系列载波通信模块提供了硬件中继功能 ,在线路较长或信号传输质量较差时自动启动中继功能,以保证全系统在任何情况下都能正常通信。
3)串口通信功能
DF9400系列载波通信模块可完成与测控终端的全双工串口通信。
4)串口维护功能
       DF9400系列载波通信设备提供了一路串口用以设置或修改有关的巡运行参数,如波特率设置、中继功能设置 、自环功能设置、频率设置与自动调整等等 。提供的串口维护软件功能丰富、实用 、友好。
5)自环功能
       通过设置自环功能可以方便进行远方测试和维护。此外 ,DF9410和DF9430设备还提供了自动换向功能,线上冲突检测功能以及跨开关的功能 。
       DF9400载波通信设备的通信方式为异步半双工,平时工作在载波接受状态 ,串口有发送数据请求时工作在载波发送状态,数据发送结束后返回接收状态。该产品系工业级产品,防磁、防震、防潮 、防雷 ,适用于户外安装 ,能满足配电自动化的要求,适用于各种需要对配电数据进行通信的场合。
2.2 DF9400载波通信设备的技术指标:
       DF9400载波通信设备可抗高压、大电流、雷电等干扰 。适用于配网10KV电力线数据传输,抗噪性能强 ,其主要技术指标为:
(1) 工作环境温度:-40℃至+85℃
(2) 线上通信速率:300 、600 、1200bps可选;
(3) 最大传输距离:复杂线况条件下不带中继可传输7-8公里
(4) 误比特率:BER≤1&ti;10-5 ;
(5) 消耗功率:不加功放条件下,发射功率﹤2W,接收功率﹤1.33W;
(6) 接收灵敏度:2mV;
2.3 DF 9400载波通信设备接线方式


 
                     图 1 DF9400 通信系统组成示意图
3. 基于DF9400通信设备的农村电网调度自动化典型应用模式
      前已述及 ,DF9400载波通信设备为农村配网自动化工程提供了经济实用的解决方案。其透明传输方式使其很方便地能和其他终端设备组网运行,利用其提供的两个串口还可以实现不同应用系统共享信道。
3.1单纯系统应用模式
       在这种模式中,一个主站(子站)系统与数个测控单元以“挂灯笼”的方式组成一个数据采集与监控系统 。典型应用模式如利用DF9420 ,可以很便利地和本公司生产的DF9320TTU变压器测控单元以及配电自动化主站系统组成配网运行监控系统。完成“四遥 ”即数据与信息处理功能。其结构如图2所示 。
 


                     图2  应用模式1
    
       图2模式中,将TTU和前置机/主站系统分别置换成自动抄表集中器和抄表后台处理系统,就组成了另一类应用系统 。
3.2 不同任务系统共享信道模式
       目前 ,各电业局往往选用不同公司的产品建设多种用途的自动化系统,各种产品之间互不兼容,显然为不同的系统分别建立通信信道是不现实的。为了实现集成运行 ,需要修改产品之间的通信协议 ,以求能实现互联,这是一条将任务复杂化的技术路线,除非产品或工程的意义非常重大 ,否则对开发方而言经济效益不明显,而采用共享信道的模式不失为一种简洁的实现方式。
       在我们实施的工程中,某县级电业局的配网自动化工程存在两套不同的自动化系统需要集成运行 ,即配网运行监测与调度系统和自动抄表系统 。为了实现系统的集成运行,我们采用信道共享的运行模式,其系统体系结构如图3所示。主站之间通信采用守时进程服务模式 ,由配网运行监测与调度系统控制通信信道的占用与出让,集成抄表系统后台应用软件系统。

4.结束语
       本文分析了农村电网自动化面临的几个主要问题,指出了电力线载波是解决目前农村电网自动化通信的一种合适的通信模式 ,电力线载波通信具有建设成本低廉,通信距离远等特点,适合在通信适时性要求不高 ,而资金不充足的地区大量展开 。

 


 
                       图3 异种任务共享信道模式

杜刚强:硕士 ,一直从事电力系统自动化的研究开发工作
张雪  :本科,一直从事电力系统自动化的开发设计工作
周翔  :博士,一直从事自动化系统的研究工作

 

 

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