時間:2023-04-06 18:48:28
引言:易發表網憑借豐富的文秘實踐,為您精心挑選了九篇電力系統通信論文范例。如需獲取更多原創內容,可隨時聯系我們的客服老師。
1.1故障分析法
①全方位故障檢測法:全方位故障檢測法的方法屬于SDH傳輸設備查找和定位故障的最有效的方法。全方位故障檢測法,就是通過對整個線路運行通道進行的一種全方位檢測,然后依照定位來確切具體地查處所存在的問題。全方位故障檢測法比較實用,可以多次是使用這個方法解決多處存在的問題。在進行全方位故障檢測時,通常采取以下步驟:首先要對整個通道進行采樣,也就是從多個有故障或存在問題的站點中選出其中一個站點,然后在這個站點的多個可能有問題的通道中選出一個,經過分析后畫出這個業務一個方向上的路徑圖,標出業務源和所經過的一些站點等信息,最后采用逐段檢測的方法就可以定位出故障的站點和單板。②信號指示信息分析方法:信號指示信息分析法就是在網絡管理的總站取到相關設備的相關信息,包括了性能參數、運行工況和設備的網絡運行狀況等,根據相關信息對設備進行維護和故障排除工作。具體的實施方案:首先通過網管來獲取一些重要的指示信息和性能的信息,綜合有效匯總之后,進行故障定位工作,以便于迅速、有效地解決存在的故障。同時能夠全面的了解全網設備歷史的或當前的與設備有關的重要信息,這對以后有效預防此類故障有重要意義。③等效部件代換方案:等效部件代換方案就是在SDH傳輸設備在運行過程中出現問題時,使用一個工作正常的物體去替換一個工作有問題的物體,如果替換后,設備工作重新恢復正常,那么問題就在此處。此方法能夠達到迅速、準確定位故障的效果、排除設備故障的目的。等效部件代換的方法以其快捷、簡便,被廣泛應用。
1.2故障處理手段
在SDH設備運行時,如果出現問題,要根據分析故障的原則和各種故障定位分析法,對故障進行準確定位,然后采用有效的、有針對性的方法進行故障處理。在處理過程中,要根據實際情況,進行確切的分析和研究,通過查閱相關資料,找到合適的解決方案。在處理故障過程中,要不斷發掘問題的本原,抓住問題的關鍵,這樣才能處理好以后可能出現的各類問題。
2.1維護內容
在電力系統的實際運行過程中要對設備進行維護的主要內容有針對光纜設備、配線架和電源等設備的維護。以下是詳細的設備維護內容:①保證系統設備運行:在電力系統通信光纖的實際運用過程中,相應的通信設備要保障時刻處于一個正常工作的運行環境中。例如:可以把電力系統中的供電和傳輸設備的工作直流電壓要求控制在-48V±20%,使其允許的詳細電壓保持在-38.4到-57.6V的對應范圍內;SDH網管監控系統和電力系統的本地維護終端所使用的計算機都是相對應的設備,在運行使用過程中,禁止用在其他地方,進行有效阻攔病毒的侵害。②故障排除:要求在實際的系統維護中進行有效地故障分析和處理,確切地說,就是要依照具體的故障信息和告警指示信息,經過排查后定位設備的故障位置,合理及時找出相應的設備故障原因,盡量在短時間內完成設備故障解決,確保電力系統通信光纖設備的正常運行。③集中維護:電力系統通信光纖設備在進行有效維護的時候,普遍使用的維護方法是集中法,就是需要相應部門要建立個系統運行維護中心,把設備運行維護所需要的主要監控、維護儀器和設備運維人員集中在一個站點上,對人員減少配置。
2.2設備的環境要求
為了讓SDH光傳輸設備能有一個干凈整潔的工作環境可以很好的工作,工作人員必須清理好機房的衛生環境,要求工作人員定期進行清潔和整理。比如,工作人員要定期清掃室內垃圾或定期清除設備上的灰塵。維護好設備的環境,使設備能夠更好地工作,而且也會使設備延長使用壽命。同時,要確保設備有良好的工作條件和保持室內的溫濕度。首先要保證傳輸設備的工作在直流電壓-48-20%~-48+20%,電壓的范圍保證在-38.4~-57.6。最后要確保設備機房內的溫濕度保持在最佳狀態。
2.3設備和網管的巡視查看
定期對設備和網管進行有效率的巡視查看,有助于及時發現故障并對故障進行處理,這是很重要的,及時發現問題的同時也能夠減少各類損失。
三、總結
(1)在電力通信中,完成通信需要多個設備的參與,而這主要是由于設備的性質不同、功能不同,且所承擔的任務也不同,因此,這就使得電力系統通信網絡結構復雜,由于傳統的通信已無法適應電力系統通信網絡發展的要求,因此,把光纖通信作為介質,提高通信質量也就成為一種趨勢。(2)電力通信與其它通信之間的區別在于,其不僅對傳輸信息質量要求高,而且在通信實時性方面有著較高要求。隨著中國經濟社會發展的轉型升級,電網規模的擴大,通信信號的種類日漸繁雜,同樣要求在電力系統通信領域應用光纖通信,不僅包括繼電保護信號,也包括語音信號,通過應用光纖通信,可提高信號傳輸質量。(3)由于電力系統的覆蓋范圍廣,在通信這一領域,對傳輸范圍和抗沖擊能力均有較高的要求,為了最大程度上降低通信的損耗,保證傳輸的質量,特別是長距離傳輸的質量,也要求應用光纖通信。
2電力系統中光纖通信的特點
光纖通信的特點,主要是相對于傳統電力通信方式來說的,這些特點同時也可視為光纖通信的優點,主要包括以下幾個方面:(1)電力系統中的光纖通信的通信容量相當大,一般情況下,一對光纖便足以滿足上百路甚至上千路信息路徑通過,同時在一根光纜中,含有幾十根甚至上百根光纖纖芯。(2)眾所周知,光纖的制作材料一般為硅或者玻璃,所以這也就意味著光纖制作的原料來源非常豐富,所以對于節約金屬材料的使用量具有重要的意義。(3)在電力系統通信領域中,光纖通信的保密性良好,外界的電磁干擾不容易對其造成影響,同時光纖通信也不受雷擊、潮濕等因素的影響。(4)電力系統用的光纖,主要是OPGW光纜,其敷設與地線一次性完成,比較簡單。(5)由于光纖通信無感應性能,所以電力系統中的光纖通信不容易受到電位升高的影響,毫無疑問,光纖通信技術是電力通信系統最為理想的通信技術。
3光纖通信在電力系統中的應用領域
光纖通信在電力系統中主要在以下方面有應用:(1)電網監控與調度自動化。電網智能化和自動化程度提高,在電網中應用光纖通信技術成為一種常態,在監控與調度中的應用表現為:把監控傳感器采集到的狀態信息傳輸給上級系統,同時下達有關的指令。(2)在配網自動化中的應用。確保系統運行的安全性與可靠性,要求在電力系統通信領域應用光纖通信,在狀態監測、調度管理與分層控制等方面具有重要的作用。此外,光纖通信在繼電保護器中也有著應用,主要是用于保護電流縱差中的導引線、保護繼電保護裝置、智能變電站或控制室內的信號傳輸線等。
4光纖通信在電力系統中的發展前景
現階段,光纖通信在快速發展的形勢下,已經發展到第五代光纖通信階段,在這一階段的光纖通信技術,具有容量大、信號傳輸速率快等諸多的優點。隨著技術的進度與經貿水平的提高,全球的信息化程度逐步提高,因此對光纖通信的通信距離、容量和速度等提出了更高的要求。電力系統中,光纖通信的發展前景包括下面幾個方面:
4.1光纖傳送網新技術
目前,傳輸40GE/100GE網絡的技術中,主要包括兩種技術:①40Gbit/s技術;②100Gbit/s技術。同時,這兩種技術中又包含有編碼調制技術、色散補償技術與非線性抑制技術,以及OSNR保證對策等幾個方面。在未來電力系統發展過程中,為有效保證長距離光纖通信的要求,應使用光纖傳輸網新技術,主要是FEC技術,也就是多種增強前向糾錯技術,以及動態增益均衡技術、新型編碼調制技術等,通過利用電均衡接收機、功率調整技術等,可實現增加容量的目的。而頻分復用技術、偏振復用技術和波分復用技術等,在未來的電力系統通信中,毫無疑問將會有越來越廣泛的應用。
4.2光纖通信接入網新技術
在現階段,電力系統中光纖通信接入技術主要存在傳輸距離、分光比、業務支持能力等方面的差距。目前光纖接入技術包括EPON技術(即太無源光網絡)、GPON技術(即基于I-TU-TG984標準的新寬帶無源光網絡),以及基于星型結構的以太網接入技術、基于樹形拓撲的APON/BPON技術等。一般情況下,EPON技術的實現,相比于GPON技術來說要簡單不少,但是對于多業務的支持能力不如GPON技術。而基于星型結構的光纖接入技術是在傳統的以太網的基礎上實現的電力系統光纖通信的接入技術,這種技術適宜在單用戶對寬帶的要求大的區域(此種光纖接入情況下只能對單個用戶進行連接)或者具有豐富光纖資源的區域,因此,相對來說基于星型結構的光纖接入技術的范圍比較窄,并不是主流光纖接入技術的發展方向。
4.3光纖通信光交換新技術
對于光網絡來說,典型屬性之一便是光交換。當前,基于實現特征與交換顆粒進行光交換技術的劃分,可以分為OPS即光分組交換、OBS即光突發交換、OCS即光路/波長交換。OCS的交換單位是波長,具有易于實現,交換顆粒大的優勢,然而寬帶的利用率以及復用特性非常差;OPS的交換單位是分組,并且交換的顆粒較小,因此不易于實現,然而其寬帶的利用率以及統計復用特性非常好。基于光路/波長光交換技術與光分組交換技術的OBS,相對來說較為容易實現,同時,寬帶利用率和復用特性能較好,因此,在未來電力系統通信中光纖通信的應用中,OBS會處于主導位置。
5結語
目前,關于廣域保護系統結構國內外學者提出不同的見解,一般可分為分布式、區域集中式、變電站集中式以及分層集中式。其中,在分布式廣域保護系統中,廣域保護算法內置于每個裝設在變電站內部的保護IED中,分布式廣域保護系統的廣域保護決策過程完全在單個保護IED中實現,這使得分布式廣域保護系統更適合于實現廣域繼電保護的功能。區域集中式廣域保護系統其功能包括實現傳統繼電保護功能、通過通信網絡與廣域保護決策中心設備交換信息等。變電站集中式廣域保護系統主要是利用收集到的信息實現廣域保護算法,并向站內相應保護IED發送控制命令。分層集中式廣域保護系統繼承了區域集中式和變電站集中式廣域保護系統的優勢,而且它既能夠與上層區域廣域保護決策中心設備通信又能夠與下層的保護IED通信,同時也能夠彌補變電站集中式存在的一些缺點。
2電力系統信息綜合傳輸調度算法研究
電力系統不同于其他系統的運行,尤其是順利實現其信息的綜合傳輸不可避免的需要解決諸多潛在的問題,尤其是信息業務綜合傳輸過程中存在的流量沖突問題,特別需要注意的是不僅要保證實時信息業務的服務質量,同時也不可忽視各類非實時信息服務質量,這些非實時信息也是傳輸過程中重要的組成部分。實現基于IP技術和區分服務體系結構模型的網絡通信模式的關鍵技術包括隊列調度法,本文主要對隊列調度算法進行深入討論,使其在對電力系統信息綜合傳輸的服務質量問題進行解決時能夠發揮出關鍵的作用。WFQ算法的分組服務順序與GPS模型有很大差異,它是一種模擬通用處理器共享模型的隊列調度算法,本文在WFQ算法基礎上提出了WF2Q+算法,并通過將“虛擬延遲時間”引入WF2Q+算法解決了該算法在推遲傳輸高優先級信息業務分組的問題,進而提出了提出以基于IWF2Q+算法的區分服務體系結構模型實現電力系統信息綜合傳輸。
2.1WF2Q+算法介紹及分析WF2Q+算法是一種基于GPS模型的分組公平隊列調度算法。在實際的信息業務傳輸過程中,分組到達各列隊頭部的時間會存在一定的微小差別,致使根據GPS模型得到的各隊列頭部分組服務順序也出現微小差別,從而也會影響到WF2Q+調度器先為高優先級隊列內分組提供服務,還是為低優先級隊列提供服務。觀察圖1我們可以發現,優先級較高的信息業務在電力系統分組傳輸過程中不能保證其實時性,關鍵在于優先級較高的信息業務分組到達時間較晚,從而使得優先級較低的信息業務“捷足先登”,到達時間稍快,影響了電力系統高優先級信息業務分組傳輸的實時性。
2.2改進的WF2Q+算法——IWF2Q基于上述問題,為了保證電力系統信息綜合傳輸中高優先級信息業務分組的實時性,本文采用了PQ調度算法,并用PQ算法原理對WF2Q+算法進行改進,按照這種方式獲得的算法非常有可能將高優先級分組推遲傳輸問題輕而易舉地解決,同時也能保持良好的公平性。具體操作如下:將優先級最高隊列中傳輸個分組所需時間的倍定義為隊列的“虛擬延遲時間。IWF2Q+算法與WF2Q+算法都采用SEFF分組選擇策略,此時,不得大于系統虛擬時間,并且越小的隊列中的分組越優先獲得調度器的服務,通過這種方式高優先級隊列中所轉發分組的延時得到了降低。
3仿真分析
本文首先仿真對比電網發生故障時WFQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情況下IEEE14母線系統各變電站與控制中心站之間變換信息時4類信息業務分組的平均延時,結果如圖2所示。觀察圖2可知,WF2Q+算法與WFQ算法在保證信息業務實時性方面的性能不相上下,而WF2Q+算法推遲傳輸高優先級信息業務分組的問題可通過IWF2Q+算法解決,并且能夠減小高優先級信息業務分組延時,同時也會導致低優先級信息業務分組延時變大。其次仿真對比電網發生故障時PQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情況下得到的系統中各變電站與控制中心站之間傳輸四類信息業務的平均服務速率,如圖3所示。該結果說明基于WF2Q+算法和IWF2Q+算法的區分服務體系結構模型能夠較好地協調不同優先級信息業務獲得的服務效率,達到了各類信息業務傳輸的公平性,且性能相當。
4課題研究結論及展望
1電力氣象信息服務系統的應用功能
1.1事故分析
災害性天氣及惡劣氣候對電網的安全運行造成的影響主要表現為:大雪、凍雨、雨夾雪等天氣極易使線路出現倒塔、斷線的現象;強風易使輸電線路發生斷線或相間放電;大霧及沙塵天氣易使輸電線路發生污閃;雷電天氣容易使變電站及輸電線路由于雷擊而遭受損壞;氣溫之間的溫差過大也會使輸電設備無法正常運行;暴雨天氣極易使輸電線路發生倒塔。以上災害性天氣必須引起電網調度部門的高度重視。及時、準確的對災害性天氣進行預警,能夠使電網調度及管理部門提前做好應對的措施,從而減少或避免災害帶來的損失。
1.2野外的施工檢修
每年都要對電力系統中的輸配電設備進行定期或不定期的檢修,需要檢修的設備的數量多、時間長,操作也相對比較復雜,并且該項工作極易受到當地天氣、氣候等因素的制約,尤其是在惡劣天氣狀況下,會嚴重影響到室外的電力施工、搶修及檢修等工作。為了確保順利、安全的實施該項操作,需要先準確預報當地、當時的氣象條件,再進行操作及檢修等工作,這種方法不僅使檢修的質量及速度有所提高,還能夠在一定程度上減少由于停電引起的負荷損失。
1.3負荷預測在電力系統的運行管理及計劃
過程中,負荷預測在電能分配、發電及輸電等方面發揮著決定性作用。負荷用電不僅與經濟的增長及工農業的發展息息相關,還受到經濟、政治及政策等因素的制約。以本省為例,山西省負荷用電與天氣及氣候等因素之間的相關關系比較明顯,干旱、內澇等增加了農灌的負荷,強度較高的降雪、降雨天氣大幅度降低了用電負荷。山西省電網用電負荷表現出明顯的季節性,通常表現為當夏季的氣溫升高時,制冷負荷有所增加;當冬季氣溫降低時,采暖負荷快速增加。因此,氣溫是電網負荷中一個較為敏感的因素。
1.4電氣設備的氣象服務評價
服務系統的主要功能是通過統計與分析歷史的電力及氣象資料,研究并逐步建立電力調度、電力線路發生污閃事故的氣候量化條件,再依據不同的氣象條件對污閃的概率進行計算。針對大風、溫度、暴雨及濕度等建立起相應的警報系統,再分析電力設備的維護安裝條件,并以此建立起合理的與設備安裝維護相關的氣象指標。
2電力系統氣象信息服務網絡化路徑
2.1加大基礎設施的投入力度,建立多元化的投資體系
電力氣象信息服務網絡化的基礎設施建設是電力氣象信息服務的關鍵問題。通常情況下山西省各個地區電力氣象信息服務網絡化基礎設施建設存在著很大程度的差異,一些地區受到資金的制約,沒有足夠的資金投入到網絡建設中,致使無法廣泛、深入的開展電力氣象信息服務網絡化建設。因此,多元化投資體系的建立非常有必要。將政府投資作為主體,并設立專用資金用于建設電力氣象信息服務的網絡設施,從而為電力氣象信息服務網絡化創造良好的發展條件。另外,還要使市場的作用得到充分發揮,制定科學、合理的政策,吸引和鼓勵個人及企業投資,為該地區電力氣象信息服務網絡化基礎設施的建設提供充足的資金支撐。
2.2充分發揮政府的主導作用
社會及科技的發展,使山西省氣象信息網絡已經滲透到電力系統領域。目前,該地區的氣象信息服務網絡正逐步完善,但與發達省份相比,仍然存在著很大程度的差距。首先,基礎設施相對比較薄弱,硬件設施較為簡陋且短缺,技術手段也明顯不足;另外,網絡的運行維護及軟件的開發等缺乏經費保障。電力氣象信息服務網絡化是一個與多個部門相互關聯的綜合性能較強的系統工程,相關部門必須建立起有力的具有主導性的領導體系,并加強對電力氣象信息服務網絡化的組織與管理,明確的對各個部門進行分工協作,不僅能使電力信息服務網絡化建設過程中的浪費及重復建設現象大大減少,還能有效促進其快速、健康發展。
2.3開展技術培訓,加強信息服務人才隊伍建設
建設優秀的電力氣象信息服務隊伍是氣象信息服務工作順利開展的重要保證。目前,山西省正在逐步完善氣象信息服務組織,但是仍然缺乏電力氣象信息服務方面的人才,一方面存在著嚴重的數量不足;另一方面是現有的電力氣象信息服務人員的技能及知識都已過時、陳舊,不能夠與復雜的電力需求相適應。因此,必須加強工作人員的培訓與教育,可以通過正規學校遠程教育或在職培訓,使人員的素質得到提升,還要定期組織相關人員進行技術業務培訓,爭取構建一支專業的高素質的電力氣象信息服務隊伍;同時,還要重視擴大電力氣象信息服務的隊伍,以確保及時、準確、有效的開展電力氣象信息服務工作。
2.4建立有效的氣象信息收集及機制
氣象服務信息資源在電力的發展過程中發揮著重要作用,因此,必須對傳播渠道進行改革,通過網絡渠道收集電力部門對氣象信息服務的廣泛需求,并定期組織學者專家等進一步對需求進行分析,再向決策部門上報。這一方法就能夠使決策部門對電力部門的需求及動向進行快速了解,并及時的對供給方式及內容等進行調整,還要快速的對電力部門的需求作出反應,使電力部門的需求與政府目標相互一致。另外,還要制定切實可行的法律及制度,使政府的氣象信息更加制度化與規范化。
2.5加強信息資源的整合,推進資源共享
電力系統通信電源的設計目標是能夠為電力通信系統提供高效,穩定的能源,所以,電力系統通信電源技術將會從提高系統的安全性能和穩定性能著手,在提高供電性能、高效節能,實現網絡化,數字化管理等方面快速發展。在高效節能方面,高頻變化仍是電源技術發展的主流,通過功率集成技術來簡化電力系統通信電源的結構,使其向模塊化、集成化的方向發展,在降低損耗的同時提高供電效率。然而,隨著互聯網的普及和計算機的不斷進步,網絡化管理和數字化的控制也日漸成為通信電源發展的重要趨勢。所以,保護通信互聯網終端的電源設備必須具備數據處理和網絡通信能力。此外,采用全數字化控制技術的電源的自我監控能力普遍增強,大大提高了設備的可靠性和對用戶的適應性。
2.電力系統通信電源的日常維護
2.1通信電源設備的日常維護為通信系統電源建立起一套完善可行的運行維護制度是很必要的,這樣就可以保證做到定期對設備進行檢測,及時發現潛在的隱患,防患于未然。要定期檢查設備的電器連接情況,尤其是重要負載與空氣開關的連接和蓄電池連接,空氣開關之間的連接,這些都極為重要。同時也應該定期檢查交流配電設備的繼電器開關、電表指示等。除了每次的定期檢查,平時的日常巡查也是必要的。每次巡查的時候,應該仔細檢查接地電纜和機架的連接是否牢固,檢查電機房的接地電阻是否符合規定要求。除此之外,還要檢查各模塊的負載情況,在現場就要測量整個電力系統通信電源的電壓,負載電流,交流電的電壓和蓄電池的溫度,環境溫度和濕度以及檢查告警功能等等。
2.2通信電源蓄電池的日常維護蓄電池是保證直流系統或者是交流系統能夠不間斷供電重要設備,是整個系統中最為關鍵的重要組成部分。日常對蓄電池的維護同樣也是不能松懈的。對于蓄電池的日常維護,應該要先測出電池的電壓,以此為主,用來發現各個電池間的電壓是否均勻,并檢查出有沒有落后的電池。為了保證電池能夠安全使用,要使電池在浮充狀態下保持滿容量,如果電池失去了容量,即使對前端的交流高低壓系統、整流系統等配置管理得再好,都可能造成失電而引致通信故障。所以,我們在日常的維護工作中應改注意以下事項。蓄電池不能夠過分放電,即使放電后也要及時的充電,同時也應該注意不能經常性的出現充電不足的現象,也不可以經常性的過分充電,這些行為都會使蓄電池受到損壞。對于閥控的密封電池,日常檢測時則要注意檢測極柱及周圍安全閥是否有酸霧出現,連接情況是否松動和腐蝕,殼體是不是發生滲漏和變形。除了上述所提到了注意事項外,蓄電池也應該要保持清潔干凈,室內外要保持干燥,通風情況良好,最好能夠避免陽光直接照射到蓄電池本身。同時,值得注意的是,在存放蓄電池的室內不可以存放易燃,易爆和容易腐蝕的物品,更加不能將明火帶入室內,以免造成不必要的傷害,甚至是引起火災。在做好以上注意事項的基礎上,平時注意不再蓄電池上放置任何金屬物品,避免發生短路現象。并且還要做好日常維護,維修的記錄。只有做到每個細節都層層把關,一絲不茍,才能保證電力系統通信電源能正常工作,提供高效的服務,帶來可觀的經濟效益。
3.結語
隨著通信技術的發展,目前電力通信系統主要由SDH光纖通信、電力載波、衛星及無線載波等組成。集團伴隨輸電線路的建設已建成大量OPGW及ADSS等架空光纜,光纜線路已覆蓋集團的各水電站、變電站、水庫大壩和辦公場所;且光纖線路已形成環路,已具備了搭建光纖通信系統的有利條件。根據調控中心多業務、大容量的通信需求,結合已建光纜線路的先天優勢,通信系統以SDH光纖通信為主來搭建。根據《電力系統通信設計技術規定》中“至主要發電廠、變電所及網絡節點間的主干通道應有兩種不同傳輸介質的電路或物理路由完全獨立的電路組成”的要求,集團通信系統需建設主用通信通道和備用通信通道,并在主要站點建設應急通信通道。主備用及應急通道通過三個不同路由分別接入調控中心,形成通信系統的冗余保護。
1.1主備用通道
主通信通道應采用大容量,通信傳輸質量好,電路可靠性高的通信方式。目前作為電力系統干線的通信方式主要有光纖和微波兩種,光纖通信具有運行維護方便,傳輸容量大,抗干擾性能強的特點。微波通信具有能跨越復雜地形,抗洪水、地震等自然災害的優點,但受天氣影響大,傳輸容量相對較小。集團已建設完善的光纖線路,所以通信系統主用通道和備用通道均采用SDH光纖通信技術。
1.2應急通道
應急通道應是受自然災害影響較小、獨立于主備用通道之外的通信系統。應急通道僅在主備用通道均中斷的情況下使用,對通道帶寬要求不高。集團工程點分散、距離遠,不宜采用微波通信,因此應急通道選用衛星系統。在發生光纖通信中斷的情況下,衛星通道能夠及時建立應急通信,將電廠及變電站的關鍵信息上傳至調控中心,確保調控中心和廠站通信通暢。
2、SDH傳輸網
2.1SDH傳輸網搭建
SDH傳輸網是通信系統的基礎,為調控中心運行管理提供高速、全面、安全、便捷的通信服務傳輸平臺,并為通信系統提供主備用通道。SDH傳輸網不僅要能滿足集團調控中心生產運行、調度指揮、行政管理等的要求,還要能快速處理各類語音、數據、圖像、文字等信息。調控系統各業務對通信帶寬要求較高,因此SDH傳輸網主干傳輸速率選用2.5Gbit/s,支干傳輸速率為622Mbit/s。通過集團各水電站、變電站和工程點組成一個光纖環網,搭建STM-16光纖保護環。主備用通道通過不同的兩個路由分別連接至調控中心,形成冗余通信通道,見圖1。
2.2SDH傳輸網安全
已建光纖線路已形成環路,所以采用二纖雙向復用段保護方式建設二纖雙向復用段保護環,實現通信通道自愈功能;復用段保護既節省通道資源又能形成有效的安全保護措施。除建設復用段保護環外,每個通信節點的設備均設冗余保護,交叉連接單元、時鐘單元以及電源模塊等核心板件采用1+1冗余配置。通過復用段保護和設備冗余配置,SDH傳輸網可靠性得到了極大的提高,能夠滿足調控中心各項業務對通信安全的要求。
3、衛星通信
3.1衛星通信規劃
衛星通信系統選用VSAT衛星通信系統,為星狀通信系統絡結構,采用浮動靜態路由單跳衛星鏈接,主、備用通道和衛星應急通道可自動切換。根據衛星通信系統作為應急通信的特點,系統網絡信令傳輸體制采用TDM/TDMA/SCPC,這種體制不但安全可靠,又能最大限度的節省衛星帶寬,減小主站設備投入。此組網方式既可用于簡單的電話線路連接,亦可服務于IP數據傳輸,還能用于視頻傳輸服務,見圖2。
3.2基于IP的數據傳輸業務實現
衛星通信系統提供10M/100M以太接口,各種IP業務設備直接通過以太網交換機與之相連,并通過終端的衛星端口上星與遠端站點通信。語音選用VoIP方式,通過設備的IP通道傳送;在優先保證話音和基本數據業務正常通訊的前提下,衛星通道也可以連接各站點間的其他IP數據通信業務,從而共享衛星帶寬。
4、結語
傳統的電力監控系統所使用的是有線通信技術,雖然該技術性能更好,但是并不適合城市電力監控系統的建設。而且所需要花費的資金較高,在任何一段線路出現問題就會導致整個監控系統無法正常運轉,那么在這種情況下就要發展無線通信技術。以往電力監控系統的通信主要分為三種,首先是利用電力線載波通信技術,其次就是利用電纜和光纖實施通信。最后就是利用大微波技術實現通信。但是這三種通信方式都有其缺陷,例如電力載波通信技術需要電網要達到35kv以上,但是在電力監控系統中主要是監控城市的用電情況,而城市的電網電壓通常是10kv,所以電力載波技術室無法運用在電力監控系統中的,通常電力載波技術是運用在長途電力監控系統中,因為長途輸電電網中的電壓都超過了35kv。而通信電纜和通信光纖雖然通信質量較好,但是相應的其建設資金也較高,而且城市電網的建設速度較快,通信電纜和通信光纖無法及時加快建造步伐。另外還有不少城市為了保證城市形象就使得一些電力設施進行改造,即通信電網建設在地下,那么通信電纜和通信光纖也要隨之改道,這樣無形之中又增加了電力監控系統建設的成本。所以這種方法也沒有得到較多的運用。大微波通信屬于無線通信技術在電力監控系統中也得到了較多的運用,不過運用的范圍有限,因為大微波技術受到微波傳輸特點的影響一般運用在長距離的輸電線路監控系統中,并不適合城市的電力監控系統。城市電力監控系統的建設對于城市居民用電有很大的影響,但是電力監控系統中最重要的通信技術沒有得到較好的解決。而無線通信技術則可以處理電力監控系統中的通信難題,無線通信技術不僅傳輸的速度較快,而且在數據的傳輸過程中不需要通信電纜,信號更為穩定、質量也更高。
2無線通信技術在電力監控系統中的應用
目前電力監控系統中的無線通信技術主要采用的是ZigBee技術,ZigBee技術適用于近距離的電力監控系統,可以進行雙向通信。
2.1快速的傳輸數據
電力監控系統需要快速的數據傳遞,這樣才能夠在終端計算機上對電網進行控制,ZigBee技術的優點之一就是傳輸的速率較快,電網的運行狀態是瞬息萬變的,如果采集設備所采集到的信息不能夠及時的傳遞給終端計算機,那么電力工作人員就無法快速的得知電網的實時運行動態,從而無法對電網進行管控。
2.2提高了工作效率
電力監控系統更大限度的加快了電力部門的工作效率,使其能在電力故障發生之后迅速的反應,并排除故障。但是在沒有運用電力監控系統之前是無法實施快速的檢修與搶修。因此在電力故障發生之后會造成較大的經濟損失。電力監控系統可以很好的改變電力故障中存在的問題,使得電力工作人員能夠在發生電力故障之后迅速的找出故障位置,快速的消除故障,更大限度的挽回經濟損失。
2.3降低系統建造成本
1光纖通道的配置方式
電力系統主要是由發電廠、輸變電系統、配電系統等共同組成。而在系統中,信息的采集和傳輸是其正常運行的關鍵因素,因此光纖通信技術在電力系統中扮演著越來越重要的角色。雙光纖通信的組網方式極其靈活,大致分為樹形、星型、鏈型、網狀、環狀等。按照智能電網配電自動化系統的特點,光纖網通常采用環型網或者樹型環型相結合的網絡,并通過與計算機的連接實現數據資源共享。由于環路節點較多,為防止光纜設備故障、通訊中斷等通信事故出現,大多數企業采用雙光纖環路自愈網,并配置具有自愈功能和自動切換的光纖收發器。當光纜出現故障時,斷點兩側的光纖設備通過雙環路切換器構成新的光纖路徑,實現自愈功能,為電網的運行調度和繼電保護系統保駕護航。
2光纖通信有利于保護輸電線路
供電單位作為一個特殊的部門,對電網可靠性的要求極高,因此對繼電保護的要求也越來越高。當系統發生故障時要求必須做出及時高效的反應,快速切除,及時解決故障,絕不允許出現任何紕漏,繼電保護發生拒動的現象更是不被允許的。另一保護電網的有效方法是全線速動的縱聯保護,其保護作用的發揮程度直接關系到高壓電網的穩定運行。當出現故障時,高壓線路縱聯保護兩端的保護裝置通過故障信息的交換,可以甄別出是本線路故障還是區外故障,并根據不同的故障采取不同的方法。在遇到區外故障時不動作,在甄別出是區內故障時,快速反應及時切除故障以達到保護的作用。光纖抗干擾性,容量大的特點為電流差動保護的應用提供了強大的技術支持。
3光纖通信在電網中的發展前景
隨著經濟、技術的發展,光纖通信技術、計算機技術也越來越多的應用到了現代生產生活中。光纖通信訊技術在電力系統中的應用也越來越深入廣泛,電力系統調度自動化已經成為了一種必然發展趨勢。通過數字傳輸手段傳遞電量訊號、用光纖作為傳輸媒介取代金屬電纜共同構成了網絡通信的二次系統,這種網絡二次系統成為電力系統的未來發展趨勢。自動化技術的發展是智能化電力系統的基礎。而智能化電力系統則是對信息傳輸全程實現數字化,這對光纖通信技術提出了更高的要求。光纖通信技術也應積極創新,與時俱進,實現應用上的平穩發展,并對重點技術及科技難題進行逐一突破、逐步完善。電網現代化要求調度自動化進一步加強,要求人力從繁復的勞動中解放出來。調度自動化有利于優化配電網絡結構,簡化保護和運營程序,提高供電的可靠性和電能質量。作為新的傳輸媒介,將光纖運用到電力通信系統中,并依據電力系統自身特點對其進行科學的改進,可以提高電力系統各個組成部分的運轉能力,也可以提高電力系統運轉的穩定性、安全性和可靠性。隨著光纖的不斷發展進步,電力通信會越來越完善,光纖在電力系統中的應用也會越來越深化。
4小結
用戶信息采集系統的實行,會為電力企業減少經濟支出,調整和優化配置電力資源,以使員工在工作的過程中,能夠實現抄表的信息化管理,減輕員工工作壓力,進而確保抄表信息的精準性,以實現供電企業用電的精細化管理模式。此外,用戶信息采集系統的實時監測,能夠實現遠程抄表功能,全面監測用電計量裝置,以及,控制用戶繳費情況,并且實現線損的現代化管理,減少因人工操作產生的誤差,以不斷提高用電管理效率,進而為電力企業獲取更多的經濟收益。
2以往用電管理模式存在的主要缺陷
在電力企業發展過程中,以往用電管理模式是采用人工抄表,抄表人員在供電企業下屬的分支機構工作,之后,匯集用戶的抄表信息,以及時告知用戶用電狀況。對于已經欠費的用戶,應及時通知用戶欠費金額,進而使用戶及時繳費。但是,這種人工抄表模式,不利于電力企業各個部門有機的結合在一起,不僅會消耗大量的人力、物力以及財力,又不能熟悉和了解用戶用電狀況。因此,伴隨信息化時代的到來,以往用電管理模式已經不能適應現代信息化發展的要求,所以,建立用電信息采集系統至關重要。
3用電信息采集系統在電力企業中的應用
在電力企業發展過程中,用電信息采集系統的應用,能夠轉變以往的用電管理模式,進而形成現代化的管理模式,信息化管理模式主要表現在以下幾個方面:
(1)抄表結算環節的自動化用電信息采集系統的應用,對于供電環節、用電環節以及售電環節,能夠全面、系統的采集各個環節的用電信息,不僅可以調整和優化配置人力資源,也能及時、準確的獲取抄表信息,進而最大限度的節省電力資源,以不斷提高管理效率。此外,抄表結算環節的自動化,會實現計量、抄表的規范化管理,以不斷提高結算的精準性。
(2)有效控制用戶繳費時間用電信息采集系統的實行,能夠使用戶自由控制繳費時間,在一個月之內,可以進行分期交付。因此,此系統的實行,是為了規范不能及時繳費的用戶,以減少抄表周期,使電費發行次數逐漸增多。所以,我們能夠看出,此系統的實行,不僅能及時監督用戶繳費,還能夠確保資金的流轉。
(3)全面監測用電計量裝置用電信息采集系統的應用,能夠改進和完善以往現場檢查的缺陷,在以往計量裝置運行過程中,不能及時發現系統存在的問題,然而,此系統的應用,能夠全天候監測用電計量裝置。例如,如果電能表底被修改,以及表計參數發生變化,用電信息采集系統的實行,會全天候監測計量裝置,隨時對用戶進行遠程監控,以免出現檢查人員違背相關規定,做出違法行為。
(4)電力企業的服務水平不斷提高用電信息采集系統的應用,能夠為用戶提供滿意優質的服務,并且為用戶提供精準、可靠的用電信息,對于用戶在用電過程中,出現的問題,此系統會及時發現,以使電力企業采取有效的解決對策,用電信息采集系統為用戶提供優質的服務主要表現在以下幾個方面:首先,信息采集系統的應用,能夠使用戶利用網絡平臺、在線通話以及短信等方式,增加用戶與供電企業交流與溝通的機會,進而使供電企業熟悉和了解用戶需求,以滿足用戶不斷變化發展的需要,提高電力企業的社會聲譽。其次,用電信息采集系統的應用,對于在供電過程中,出現的安全故障問題,能夠為供電企業提供必要的依據,進而在最佳時間內維修安全故障,以免出現斷電現象,為用戶帶來不必要的經濟支出。最后,抄表自動化的實現,在用戶日常生活中,抄表人員不會經常干擾,以免用戶與抄表人員產生矛盾與問題。
(5)實現線損管理的現代化在供電企業運行的過程中,在線損管理方面,仍舊存在較多缺陷,例如,周期較長、人為計算產生的誤差等等,進而不能科學、合理的分析線損消耗狀況,不能及時反映線損的實際運行狀況。而用電信息采集系統的應用,為計算線損消耗數據提供了有利條件,利用抄表環節的自動化,能夠獲取用戶的所有信息,從而減少分析線損數據的時間,并且分析時間也發生了很大變化,由以往每月轉變為每天,以確保線損數據的時效性。此外,將線損理論與與數據進行對比,能夠快速查明導致線損形成的原因,以使供電企業制定相應的解決對策,以免因跑電、冒電、漏電導致線損降低,進而不斷提高線損的管理水平。
4結論