浅谈农村电网调度自动化系统的通信方式
>　　俞玮（德清县供电局浙江德清313200）摘要：分析了农村电网的调度自动化系统通信方式，着重介绍了本局采用的主要通信方式。关键词：农村电网；调度自动化；通信随着农村电网的发展和调度自动化程度的不断提高，更需要拥有有效的通信网来传递主站至远端装置RTU之间控制信号和数据，能完成此任务的通信技术有着广泛的选择余地。
1调度自动化通信的特点

　　在农电网中地域分布面广，设备数量庞大，种类繁多，运行环境恶劣等特定条件下，组建合理的通信系统是整个调度自动化系统成功的关键。一般地讲，要考虑以下因素：
（1）具有可靠性
　　通信设备处在阳光、雨雪、冰雹和雷电等恶劣的自然条件下，还要受到高电压、无线电和瞬间电磁干扰，要求通信系统维护方便并能可靠地工作。
（2）具有经济性
　　通信系统的投资不能太大，以免影响调度自动化系统的总体经济效益。
（3）寻址量要大
　　通信系统不仅要满足目前及未来数据传输的需要，还要考虑系统功能升级的要求。
（4）有双向通信能力
　　调度自动化系统要求通信系统具有双向通信能力，以确保变电所实现无人值班。
（5）操作和维护方便
　　设计时应充分考虑维护的方便性，尽量使用标准化的通信设备，便于操作和维护。
2目前调度自动化常用的通信方式（1）无线电通信
　　电力系统的无线电通信常采用微波、扩频等。其成本较高，投资较大，对地形要求也较高，但传输可靠、性能好。目前一些条件允许的变电所常采用扩频通信作为调度自动化通道。（2）电力载波通信
　　电力载波通信技术是调度自动化系统中一种较为理想的通信方式。其最大优点是利用了延伸到各监控设备的电力线作为传输媒体，无需另设通信线路，但是易受电力线路噪声干扰及受配电系统结构变化和负荷设备的影响，传输速率较低。一般传统的调度自动化通道采用这种方式。（3）通信电缆
　　通信电缆主要有光缆、同轴电缆、音频电缆等，其信道质量和价格按顺序依次降低。从信号的传输来看，通信电缆的信号传输质量和速率要优于载波和无线，但设备的投资随距离增长而加大。音频电缆容量大，敷设方便，信号稳定，但传输速率相对较低，一般用于短距离通信。随着光纤通信性价比的不断提高，光缆将成为调度自动化系统中的主导设备，光纤的独特优点是可靠性特别高，抗电磁干扰（EMI）能力特别强，因此用于电力系统特别优越，在事故、雷电或开关冲击等不利情况下都不会有影响。光纤是非电导体，可以和电力线路捆在一起敷设，也可以单独敷设，是一种适用于电力系统各种场合的通信技术。在调度自动化系统中能够满足传输信息容量大、数据速率高、信道可靠等各种要求，但价格较贵。3综合通信系统的采用

　　为满足调度自动化系统的数据流结构，用2种或2种以上通信方式构成调度自动化通信系统是十分必要的。因为：

　　（1）各变电所所处的地理环境和地域范围都不同，不能采用单一的通信技术来解决调度自动化通信问题。

　　调度自动化系统的结构不同，对通信系统的带宽和可靠性的要求是随层次的上升而增加的，故应采用不同的通信技术来满足其信息传输的要求。如主站至各大型变电所的通信、数据交换很频繁，有一定的实时性要求，就要求信道的数据传输速率高，且可靠性高，则可采用光纤通信。

　　（2）各地区原有通信基础设施有差异，可以通过充分利用地区的通信设施资源来满足调度自动化信息传输的要求。通过方案设计和论证，综合本地区的实际需要，只要能在技术上满足自动化要求和经济上可以减少投资的通信技术都在选用之列。
4我局采用的主要通信方式

　　我国农电网是以县供电局为核心，以县级供电网为单位来实施农村供电网自动化系统的。它的实施是以县供电局调度所为中心，与所辖各变电所之间通过调度中心的中央计算机与各变电所的RTU之间以相宜的通信信道相连接，而组成供电网监测系统，以实现变电所无人值班和调度自动化。

　　以下是我局调度自动化系统通信方式的应用：

　　（1）我局调度自动化系统建立早期普遍采用电力载波通信方式。它的优点是方便且投资小，但可靠性较差，通信容量小且传输速率低。

　　（2）对少数条件允许的变电所采用无线扩频通信方式。其抗干扰能力较强，可靠性较高，安装维护也较简单，数字信号的传输质量以及可靠性都远高于电力载波机。但由于受地理条件限制，能采用这种通信方式的变电所较少。

　　（3）对一些较近的变电所采用音频电缆。但它抗干扰能力差，并且容易遭受雷击，投资亦较大，因此只能在局部范围内使用。
（4）采用光纤通信方式，并形成环网。我局已在3个主要变电所形成光纤环网。在此基础上，对较远的35kV变电所架设光纤，并组成新的环网，形成资源和信息共享的信息网。

　　我们采用以华光科技生产的HLX－155为光端设备的光纤双环路通信系统，可以实现无阻塞交叉连接，具有线路与线路及支路，支路与支路的交叉，大大增强了设备的组网能力和网络调度能力。每个站配置两个光端设备，是通过光端设备双环切换控制器来实现自动切换和自愈功能。双环路通信系统见图1所示。图中两个光纤环路使用同一光缆中的两条光纤，两路光纤中的光信号既有区别，又互有联系，互为备用。正常工作时，两路光纤中的光信号沿着相反的方向（A环、B环）各自传送。主站由一个串行口发送信息，同时在A环和B环中传送。子站同时接收来自A环和B环的信息，经光端设备双环控制器，只选择其中一个环路的信号，传到RTU。当光纤通信环路子站Ⅰ与Ⅱ之间光缆故障（K点）时，造成A、B环路被破坏，K点处两侧的光端设备只能收到一个环路的信息。子站Ⅰ号收到A环的信息，子站Ⅱ号收到B环的信息。双环切换控制器检测到只能接收一个环路信息时，经过一定延时，自动把接收的信号切换至另一个环路的发送端，使断点两侧的光端设备，A环和B环相互链接，构成新的光纤路径，实现光纤环路自愈功能。
　　该光端设备还带有先进的网管功能，通过主站网管系统即能断定哪一段光缆或哪一个子站有故障，便于及时查找并进行检修，从而不影响电网的自动化通信。