摘要:本文通过比较我国目前用电信息采集和配电自动化方面常用的通信技术,指出各种通信方式的优劣,并提出基于电力线通信方式,辅以GPRS技术的农网信息传输系统,以满足智能配网对通信方式的性能需求与功能需求。
0 引言
随着我国智能电网建设进程的不断加快,对农网用电信息的采集、传输、管理工作变得越来越重要。由于农网具有分布范围广、网架结构复杂、设备数量多的特点,因此农网用电信息采集、传输和管理需首先解决的是通信问题。
1 电力系统中压10kv通信方式比较
目前,国内还没有某种单一的通信方式能满足中压智能配电网对通信的需求。
1.1中压光纤通信方式
光纤通信系统以光纤作为传输介质,以光波作为载体,主要由光发送机、光缆光纤、中继器、光接收机组成。光纤通信网络拓扑结构如图1所示。
光纤通信系统拥有独立的传输线路,数据传输速率高、安全性好、实时性好、可靠性高,但一次性投入太大。目前,国内电力系统只有城网、变电站、供电局间架设了光纤电缆,农村中低压还未架设。
1.2无线公网GPRS通信方式
无线公网是移动、联通GPRS网络及电信CDMA网络,电力系统目前使用最多的是移动GPRS网络。GPRS无线通信通道网络拓扑结构如图2所示。
GPRS网络的数据传输量、传输速率相对较高,对于电能信息采集系统是足够的;另外,信道运维由无线公网运营商来完成;GPRS模块安装方便、使用简单,可接入大量GPRS模块,只要信道容量够大、带宽够大,通信质量就不会受到影响。但是,长时间无限制发送大量数据,数据流量流失,移动运营商会收取一定费用;掉线后重新登陆时间较长;在移动公司的语音业务或GPRS无线数据通信业务较忙时采集终端的GPRS易掉线,掉线后重新登陆与主站连接所用时间较长。
1.3中压载波通信方式
中压载波技术是20世纪90年代兴起的一种新技术,主要运用现代数字通信、微电子等相关领域的最新研究成果,根据配电网结构特点和电力线数字信号在配电网上运行传输的特点研制的,是将模拟信号或数字信号经合适的调制方式调制到一定的频段,通过交流或直流输电线路传送的通信方式,如图3所示。
电力线载波通信技术是将载波信号通过高频电容藕合器或电感藕合器藕合到输电线路的一种通信技术。目前应用最多的是窄带通信技术,其通信频率为40kHz~500kHz,传输距离可以很远。电力载波通信技术应用时间较长,相对成熟,施工现场无需布线,投资较小,安装维护简单。
中压电力线上接了大量的电器设备,低压居民的变频家电及晶闸管等电子产品可能通过变压器影响中压通信,导致电力线载波通道不稳定,具体可表现为电力线信号衰减严重、噪声显著、阻抗低(阻抗不稳定)、谐波干扰、同台区载波信号干扰等。