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浅述通信技术在配电自动化系统中应用 　　摘 要：通信网络是智能电网的重要支持平台，以往电力建设在通信网络建设方面，重点放在输电区域，造成了配电区域通信网络基础薄弱，制约配电网智能化发展。本文通过分析了智能配电通信网的特点及发展需求，对无源光网络、无线WiMAX和电力线载波通信技术进行了分析，提出了配电通信网的组建方式和未来发展方向。 　　关键词：智能电网；通信技术；通信网络 　　中图分类号：TM76 文献标识码：A 　　智能电网是当今社会发展的需要，是电力系统发展的方向，其范围涉及发、输、变、配、用和调度等环节。通信网络作为支撑智能电网建设的基础，在电力系统骨干网络区域基本建成了覆盖110 kV及以上电压等级厂站，及各级调度管理机构的光纤通信网络。信息传输实现了光纤化、数字化和网络化。但在配电区域，由于点多面广，只在局部区域内，试点配网、自动化及通信网络建设，难于全面推广。配电区域通信系统一直以来缺乏规划和重点建设，这成为了智能电网建设的瓶颈，制约了配电智能化建设。由于通信技术的进步和发展，为配网智能化建设提供了条件。其中无源光网络技术成熟，新一代宽带无线技术WiMAX已成规模应用，电力线载波采用与正交频分复用技术，能够提高传输带宽和可靠性[1]-[2]。 　　1 配电区域通信网现状 　　1.1通信网现状 　　配电区域通信网主要与配电自动化系统配套建设，由于区域性试点和资金投入问题，缺乏统一的规划，电力通信基础建设薄弱。目前，只在试点区域配电开关房、配电房，采用PON光纤专网为主，中压电力线载波、无线公网（GPRS、CDMA）为辅的通信方式，整个配电通信网络缺乏长远规划。 　　1.2 配网自动化对通信的需求 　　配网自动化数据类型主要分为状态、测量和控制信息数据。状态信息是指开关的分合状态、设备运行状态，电网运行状态和故障信息。测量信息是指线路电压、电流以及功率信息等。控制信息指由控制中心下发的遥控、设点等控制命令。由于实现多功能的配电系统信息量大，实时性、安全性要求高，宜采用光纤专网方式通信，提高传输带宽和可靠性，而电力载波、无线公网作为辅助的通信方式组成配网自动化通信网络。 　　2通信技术 　　2.1 PON技术 　　PON是一种点到多点结构的单纤双向光接入网络。PON由网络侧的光线路终端OLT、光分配网络ODN和用户侧的光网络单元ONU组成。OLT设置在控制中心机房，是一个多业务平台，提供面向PON的光纤接口。ONU放在用户设备端侧，提供面向用户的多种业务接入。ODN完成光信号功率的分配，为OLT与ONU之间提供光传输通道[3]。 　　2.2 无线WiMAX技术 　　WiMAX是一种无线宽带城域网接入技术，其中物理层和Mac层均基于IEEE 802.16工作组开发的无线城域网技术，能够实现固定及移动用户的高速无线接入。WiMAX网络体系由核心网和接入网组成。核心网包含路由器、代理服务器、用户数据库以及网关设备，实现用户认证、漫游、网络管理等功能，并提供与其他网络之间的接口。接入网包含基站和用户站，负责为WiMAX用户提供无线接入。WiMAX系统 采 用 了 包 括 正 交频分 复 用 技 术OFDM、多入多出MIMO等多种技术提高网络传输带宽和抗干扰性能[4]。 　　2.3 电力载波技术 　　电力载波技术是利用电力线作为传输媒质，通过载波方式传输信号，在35 kV及以上电压等级的输电线路已大量应用，主要承载调度电话、远动和线路继电保护信息。目前，电力线载波通信采用40～500 kHz传输频带，传输速率为几十kbps。目前，宽带电力线通信主要采用OFDM自适应调制解调、卷积编码、信道估计等技术，能够很好地适应电力线信道特性，传输速率也从1 Mbps发展到2、14、45 Mbps，甚至200 Mbps，保证了通信带宽和可靠性。 　　3通信网组网方式 　　3.1技术和经济分析 　　3.1.1 技术性 　　PON作为光纤通道的接入方式，在传输带宽方面优于WiMAX和电力载波方式。WiMAX和电力载波技术受限于传输介质，虽采用新一代宽带通信技术，其传输速率和PON仍有较大差距。尽管PON网络均为无源器件，由于信号在光纤中损耗较小，传输距离仍达到20 km；无线WiMAX系统具备非视距传输能力，能有效对抗衰减和多径干扰，其理论传输距离可以达到50 km，为保证传输速率和信号质量，覆盖半径一般为几km；电力载波由于受电力线运行方式、状态影响，限制了其运行的灵活性、可靠性。网络安全性方面，PON采用搅动方案实现OLT和ONU间密钥同步和更新；WiMAX通过AES-CCM协议对数据加密封装和EAP协议用户身份认证，实现信息的安全传输。 　　3.1.2 经济性 　　PON在传输过程中不含有源电子器件，无需配备电源，维护简单；WiMAX通