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通信技术对电力系统智能化发展的研究

来源:论文联盟  作者:田振军 [字体: ]

通信技术对电力系统智能化发展的研究

1 电力系统智能化发展的社会需求
  智能电力系统包含电源端、输电端、配电端、用户端的智能化、数据化和网络化。它是在传统电力系统的基础上,由智能化的电力终端元件、通讯单元、互联网单元构成,实现具有不同权限的人在世界的任何地方,对用电情况进行监控以及电力能源的合理调配,保证从供电端到终端用户这个过程中所有监控节点之间的信息和电能的双向流动。
  2 通信技术对电力系统智能化发展的影响
  当前国内配电终端设备取得了很大的进步,能够实时采集电压、电流、电度、频率、谐波、频率、开关量、故障录波等电力系统参数,并能够支持多种通讯方式,满足多种组网方式。比如,红外通信接口、GPRS通信接口、WIFI通讯接口、RS232串口通信接口、RS485通信接口、以太网通信接口、电力线载波通信接口、CAN通信接口。
  通信技术的发展及分析:电力系统的智能化关键一环是通信技术。通信技术的发展将制约电力系统的智能化。下面列举一下目前较为成熟的通信接口技术。
  2.1 RS485通信接口
  RS485,工业上通常采用两线制组成半双工网络,最高传输速率10Mbps,最长通讯距离2公里以内,考虑电力现场复杂环境以及通讯可靠性,本文推荐使用距离不超过300米。因此这种通信接口在电力系统中只能用于站内组网。事实上这种通信接口是目前电力系统终端设备站内组网使用最为普遍的通信物理接口。
  2.2 以太网通信接口
  以太网目前电力行业内上使用最成熟 的是快速以太网(100Mbit/s)。设备与网络交换机之间的连线不超过100米。当然若实现站内与供电局之间的长距离通信目前一般铺设专用光纤或者电力专用电缆。这种通信接口连接到站内交本文由论文联盟http://wWw.LWlm.cOm收集整理换机上进而可实现站内组网以及远距离通信,目前以太网的通信速率可达到10Gbits,但是我们的终端设备核心处理器大多是1GB以内单片机,也就是說以太网速度完全满足终端设备的通讯需求。
  2.3 GRPS通信接口
  GPRS通信依赖于网络运营商的信号基站,目前4G速度可以100M以上。这种通信方式主要用于长距离通信。可实现世界任何地方对终端设备的实时监测,监控。
  2.4 电力线载波通信技术
  电力线载波通讯是利用现有电力线,通过载波方式将模拟信号或者数字信号进行高速传输的技术。由于配变变压器对电力载波信号具有阻隔作用,因此电力线载波信号只能在一个配变变压器台区范围内进行使用。在电力线空载时,点对点信号可传输几公里,但当电力线上负荷很重时只能传输几十米。所以本文认为在电力系统中不推荐使用电力线载波,当然电力线载波可应用于智能家居或者站内短距离组网通信。
  2.5 WIFI通信接口
  WIFI无线通信接口通信速率最高可达11Mbps,通信距离受WIFI发射接收设备功率以及使用现场环境影响,由于站内设备一般为钢铁结构,因此WIFI无线在站内组网使用会受到限制,但是在终端用户使用将非常方便,比如用户可以在WIFI环境下通过计算机或者手机组态监控用电使用情况,并控制相关电力设备动作。
  2.6 Can通信接口
  Can通信接口与RS485通信接口类似,但速度比RS485通信接口要高,可达到1Mbps,通信距离可达10Km,并且支持全双工通信。目前can总线大多应用于汽车电子中,但在电力系统中的应用还不是那么广泛。相信不久的将来can总线会越来越多地应用于电力系统中。
  2.7 其他通信接口
  限于篇幅的原因,简单介绍一下红外通信、蓝牙通信以及RS232串口通信接口。红外通信在电力系统中,目前应用主要是手持设备与终端设备的通信,这种通信方式通信距离较短,不能应用于站内组网。RS232串口通信接口通信距离也在几十米之内,主要应用于对设备的维护,不能应用于站内组网。蓝牙通信在电力系统中应用较少,它与WIFI通信一样,是短距离无线通信。
  3 电力系统智能化可行性研究
  通信媒介的多样化,以及互联网技术的高速发展,实现电力系统的智能化在硬件技术上已经完全没有问题。在输配电终端我们可以通过以上介绍的通信物理接口组成站内网络,通过光纤或者通信电缆将信息分享到通用网络上,我们就可以通过电脑或者手机在任何地方实现对用电情况的实时监测。
  4 结语
  通信技术以及互联网技术的发展,会将使我们可以联网式的控电,供电部门可以根据用电使用情况通过互联网络合理地调配用电。终端用户也可以通过互联网实时监测自己的用电情况。
  未来智能化电力系统,将成为世界前沿技术,所有的电力配电元件,包括家用电器都会囊括在这个系统中。供电部门包括客户通过互联网能够随时随地对用电情况进行检测和控制。

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