调度自动化和配电自动化中的通信技术

摘要:本文列举并分析了目前在配电自动化和调度自动化中的通信方式的特点，并指出选择确定不同通信方式应考虑的问题。

关键词:自动化系统 通信方式

在调度自动化和配电自动化系统中，通信占有相当大的比重，通信质量的好坏将对整个系统能否正常运行起到决定性的作用，因此，在选择通信方式时，应采取适度超前的方针，既要考虑它的先进性和可靠性，又要结合本地经济现状和发展前景，兼顾其经济性和合理性。

电力系统常用的通信方式按传输介质可分为两大类，即无线通信方式和有线通信方式。无线通信方式包括：一点多址数字微波、数传电台、无线扩频等。有线通信方式包括：专线、邮局本地网、电力载波、光纤等。

1无线通信

以自由空间为信息传输通道，优点是工作比较稳定，节省了敷设通道的费用，缺点是这种通信方式要求两通信点之间应无障碍(即两点之间传输距离为视距)，因而常用于相对较平坦、开阔的地区，或有条件架设较高天线的地点。

1.1一点多址数字微波

它的规模较大、投资较多，除了微波设备外，还需要选址建若干个微波塔，以实现一定的覆盖范围。其主要特点如下：

(1)容量大，最多可传输1024路或更多的语音和数据；

(2)接口丰富，能够综合传输数据、语音和图像；

(3)工作频率为1.5GHz，工作方式为时分多址。

1.2数传电台

这是一种专用于数据传输的电台，早期的负荷控制使用的就是这类电台。这种电台集无线电数据控制器数据收发机于一体，具有如下功能和特点：

(1)可工作在室外，环境温度-30～60℃；

(2)天线与电台采用同轴电缆，天线与电台之间的距离可达几十米，可选用鞭状或棒状天线；

(3)可组成点对点及点对多点系统，最多可达200多台；

(4)有效距离可达40km以上，而且具有一定的绕射能力；

(5)工作频段为220～240MHz；

(6)数据传送为分组传送，实时传送；

(7)体积小，质量轻。

1.3无线扩频

扩频技术是将所传输的信息用伪随机码序列(扩频码)进行调制，伪随机码的速率远大于传送信息的速率，这时发送信号所占据带宽远大于信息本身所需的带宽，实现了频谱扩展，同时发射到空间的无线电功率谱密度也大大降低。在接收端则采用相同的扩频码进行相关解调来解扩并恢复信息数据。

扩频通信具有许多独特的优势，被广泛用于计算机局域网互连，数据通信、图像传输、电力系统、微波专用网等领域，其特点如下：

(1)建网周期短，组网快速灵活，可根据需要组成点对点、点对多点的系统；

(2)抗干扰、抗衰落能力强，通信质量高；

(3)保密性好；

(4)覆盖范围广；

(5)快速安装，免维护，天线小巧；

(6)无需申请频率许可证。

2 有线通信

2.1专线

这种通信方式的通道是电力部门专用的，通常采用双绞线或音频电缆，各用户端在与终端设备通信的过程中采用的是polling方式，通过MODEM将数字信号转换成模似信号在专线上传送。

2.2邮电本地网

这种通信方式是利用邮电通信网(市内电话网)组成配网通信系统，其特点是不需要投资建设专用通信网，开通费用低，但运行费用高，这种方式组网示意见图1。

2.3电力载波

这种通信方式是利用已有的电力架空明线，通过耦合设备传递语音和数据，是目前电力系统中应用最多最广泛的通信方式。

2.4光纤通信

(1)简述光纤是一种适合光波传输的，光损耗小、质地柔软可弯曲的透明玻璃丝，用它可作为有线光通信的传输线。实用的光纤通信系统是不能用光纤直接构成通信网的，通常是由多根光纤、加强芯、保护材料、固定材料等组合成光缆构成传输线的。光纤通信的主要特点是速率高、稳定性好、抗干扰能力强、组网方式灵活，可以实现综合数据传输，但投资大。

(2)光纤通信系统的组网方式见图2。

图2中树形网是线形网和星形网的组合。

环形网的最大特点是具有即时自愈功能。

网孔形拓扑是网络结构的最高形态，任何网络形式都可以说是网孔形拓扑的简并特例。理想的网孔形拓扑是图2(e)中所有节点可根据需要实现直通的互连。

以上几种通信方式各具特点(见表1)，应根据具体情况选用，也可以选用几种方式的组合。

表1电力系统几种常用通信方式的比较

(注：本文获优秀论文三等奖)

孙廷云 安徽省灵璧县供电局调度所(234200)