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物联网技术及其在电力系统通信中的应用(二)

时间:2012-07-17 16:38来源:未知 作者:陈蕾 点击:
2 . 2 配网通信 配网相对于高压输变电网,特别是1 0 k V 及以下电压等级网络具有结构复杂、电压等级多、配电设备数量多、支线多、分布广、变动频繁等特点。根据配网自动化层次要求,整个配网通信可分为通信子站、配网主站、区调分站层3 层,如图2 所示。 通信子站层:指配网

2 . 2 配网通信
        配网相对于高压输变电网,特别是1 0 k V 及以下电压等级网络具有结构复杂、电压等级多、配电设备数量多、支线多、分布广、变动频繁等特点。根据配网自动化层次要求,整个配网通信可分为通信子站、配网主站、区调分站层3 层,如图2 所示。

通信子站层:指配网F T U 、T T U 、D T U 等终端到通信子站层的通信,通信子站通常设置在1 1 0 k V 或2 2 0 k V变电站。

配网主站层:指上述通信子站与配电主站之间的通信层,根据电监会二次安全防护及相关要求,该层数据承载在调度数据网中。

区调分站层:该层主要是区调分站与配电主站的通信层面。该层数据量相对较大,承载在调度数据网中。

        根据配网通信的特点,目前配电网通信无法用单一的通信方式实现,而主要是采用光纤通信、载波通信、租用无线公众网通信及无线宽带技术实现。无线公网(G P R S / C D M A )与载波通信的安全性稍差,光纤专网是作为主干覆盖到1 1 0 k V 变电站,由于配电网改动频繁,在市区内光纤的施工难度较大,很难做到灵活的改动,而郊外光纤的施工成本太高,无线宽带技术W i M A

        X 、M c W i l l可以作为配电网最后一段的补充,但是W i M A X 技术也会受到天气及多路径反射影响,而支持M c W i l l 的企业和系统丰富程度并不高,不利于推广使用。
物联网能较好地解决配电终端、配电主站之间的通信,可以通过把配电网的所有设备及部件连上物联网,轻松地完成配网通信任务,同时能实现配网自动化“三遥”(遥信、遥测、遥控)信息,目前采用的G P R S 、载波等通信技术由于带宽不足仅能实现“两遥”(遥信、遥测)信息。而且物联网能较好地解决配电终端数量多、变动频繁等问题。

2 . 3 智能电网
        智能电网是一个具有先进技术水平的安全、可靠、高效、灵活的现代化电网。在智能电网中,各电压等级的电网协调发展,先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、控制技术和决策支持技术与电网有机融合,电网安全、可靠、高效运行,能有效满足现代“低碳社会”发展的新需要。智能网络构架图如图3 所示。

        物联网技术能够为智能电网提供较好的测量技术、通讯技术、控制技术,实现远程抄表、电网负荷节能控制、电网设备状态在线监测、事故准确定位跟踪、输电线路杆塔、线路监测(覆冰监测、温度检测)等。例如电网底层的数据包括配电房的开关、电缆沟的信息,这些信息目前无法用有效的通信方式采集,而如果通过物联网有效的联合,就可以实时地把各种各样的底层信息采集上来,使电网管理从事后处理变成事前预防,大大提高电网管理和应急的效率[ 4 ]。

2 . 4 社会服务及社会管理
        物联网还可以应用到智能交通、工业监控、市政设施管理、远程医疗、环境治理、数字家庭等涉及社会服务及管理的众多领域。

2 . 5 存在的问题
        目前物联网还仅仅是应用在物流领域,而且其技术体系尚未完善,除需要突破上述提到的四大关键技术外,还要有地理信息系统、微型定位系统、全球定位系统等做支撑。另外还需要制定物联网的标准和规范,统一所有物品的编码,信息安全也是物联网技术中难点及重大课题。

3 应用展望
        电力系统中的物联网,既可以作为输电通信基础网络的补充,加强输电通信网的可靠性,也可以作为配电网络主要通信方式,弥补目前公网及无线通信网络无法实现的功能,同时能作为抵御极端天气的电力应急通讯方案和通信抗灾体系的有效手段。物联网就其本身而言,代表了下一代信息技术的发展,而目前其发展正处于起步阶段,仍然面临技术完备性不足、产品成熟度低、成本偏高、规划管理、无线电频率资源合理安排及分配等诸多因素的制约,但随着各方面的共同努力,物联网将迎来美好的未来,对经济起到积极的推动作用。

     
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