智能電網之智能配用電解決方案

一、智能電網之配電自動化

堅強智能電網是包括發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調度等各個環(huán)節(jié)和各電壓等級的有機整體，是一個完整的智能電力系統(tǒng)。"堅強"是基礎，"智能"是關鍵。堅強網架與智能化的高度融合，是我國電網發(fā)展的方向。

配電自動化是智能電網的重要基礎之一，需要通過配電自動化系統(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。配電網絡的構成有電纜和架空線路兩種方式，電纜網絡多采用具有遠方操作功能的環(huán)網開關，對一次設備和通信系統(tǒng)的要求高。架空網絡以線路上的重合器、分段器和負荷開關為主，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絡混合而成，對線路上主干線分段的數量取決于對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，但同時實現(xiàn)自動化的方案也越復雜。

配網綜合自動化系統(tǒng)主要由主站系統(tǒng)、配變子站監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、配電網現(xiàn)場監(jiān)控單元(FTU/TTU等)組成。?

二、智能電網之用電信息采集

智能用電包括兩大部分，第一部分是為滿足智能電網對用電的信息的掌控而建設的用電信息采集系統(tǒng)(簡稱集抄)，第二部分是未來三/四網合一的基礎PFTTH，即依電力復合光纖入戶而建的電力光纖寬帶互動網絡。

電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的建設是為"SG186工程"營銷業(yè)務應用提供電力用戶實時用電信息數據，接入終端主要是集中器、采集器及網絡化智能電表，從客戶用電信息的源頭提供數據支持，為分時電價、階梯電價、全面預付費的營銷業(yè)務策略的實施提供技術基礎。它直接面向最終電力用戶，是智能電網在客戶方面的具體體現(xiàn)，它將極大地改進客戶服務。人們會從日常生活中直接感受到它帶來的許多益處。

三、智能配用電系統(tǒng)通信方式的選擇

通信系統(tǒng)是建設智能配用電系統(tǒng)的關鍵技術，通信系統(tǒng)的好壞從很大程度上決定了系統(tǒng)的優(yōu)劣，配用電自動化要借助可靠的通信手段，將控制中心的控制命令下發(fā)到各執(zhí)行機構或遠方終端，同時將各遠方監(jiān)控單元(FTU/TTU/DTU/采集器)所采集的各種信息上傳至控制中心。

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，可簡單地分為有線方式和無線方式，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、租用電話線、光纖、有線電視網(CATV)、現(xiàn)場總線和RS-485、專線等;無線方式包括：傳統(tǒng)無線電通信(AM、FM、PM等)、GPRS/3G、數控電臺等。配電自動化對通信系統(tǒng)的要求，取決于配電網的規(guī)模和要求實現(xiàn)的具體希望水平，總體比較各種通信方式的優(yōu)劣應綜合考慮如下幾點：

(1)通信的可靠性

(2)通信技術的先進性

(3)可行性和使用維護的方便性

(4)配電通信的實時性

(5)通信系統(tǒng)的可擴充性。

通過分析對比我們不難看出，配電自動化使用的多種通信方式的特點：

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

(2)配電載波。從目前的技術水平上看，典型的配電載波機的傳輸率可達到150-300bit/s，可滿足雙向通信的要求，對遠方抄表和監(jiān)測線路數據比較經濟。但對于停電區(qū)數據如何用配電載波上傳仍然是一個技術難題，有待進一步研究。配電載波系統(tǒng)數據傳輸速率較低，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，其優(yōu)點是技術相對簡單。

(3)現(xiàn)場總線和RS-485�，F(xiàn)場總線(FIELD BUS)是近二十年發(fā)展起來的新技術，它是連接智能化的現(xiàn)場設備和自動化系統(tǒng)的雙向傳輸、多分支結構的通信網絡，它適合于FTU和附近區(qū)域工作站的通信，以及變電站內部各個智能模塊之間的內部通信，現(xiàn)場總線可分為CANBUS(Controller Area Network)、LON WORKS(Local Operating Networks)和PROFI BUS(process Field Bus)等，對于一些實時性要求不高的場合，可以利用RS-485代替現(xiàn)場總線進行數據信號的傳輸。

(4)無線通信。無線通信方式有：AM、FM、PM、GPRS等也可以應用到配電系統(tǒng)自動化的數據傳輸，但相對來講，在數據通信速率、保密性上存在不足，目前主要做為有線通信的補充。

(5)光纖通信。光纖通信與其他通信比較有以下優(yōu)點：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，組網方便、靈活。在配電自動化中，可以利用已建成的變電站到主控中心的光纖網絡進行數據傳輸，可以無源光網絡(EPON)或光纖自愈環(huán)網(工業(yè)交換機)來進行傳輸，這在許多地區(qū)都有成功的經驗，是未來配網自動化數據通信發(fā)展方向。

以太無源光網絡(EPON)是一種新型的光纖接入網技術，它采用點到多點結構、無源光纖傳輸，在以太網之上提供多種業(yè)務。它在物理層采用了PON(無源光網絡)技術，光線路終端(OLT)與光網絡單元(ONU)之間僅有光纖、光分路器等光無源器件，無需租用機房、無需配備電源、無需有源設備維護人員，因此，可有效節(jié)省建設和運營維護成本，尤其適應于配網線路配網結構，具備通信保護能力。目前的電力骨干網絡已滿足向配網線路延伸的基本條件，EPON技術非常適合于呈帶狀或鏈狀分布的配網線路，系統(tǒng)建設成本低，易于維護，標準10/100BASE-T RJ-4