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1.1故障分析法
①全方位故障检测法:全方位故障检测法的方法属于SDH传输设备查找和定位故障的最有效的方法。全方位故障检测法,就是通过对整个线路运行通道进行的一种全方位检测,然后依照定位来确切具体地查处所存在的问题。全方位故障检测法比较实用,可以多次是使用这个方法解决多处存在的问题。在进行全方位故障检测时,通常采取以下步骤:首先要对整个通道进行采样,也就是从多个有故障或存在问题的站点中选出其中一个站点,然后在这个站点的多个可能有问题的通道中选出一个,经过分析后画出这个业务一个方向上的路径图,标出业务源和所经过的一些站点等信息,最后采用逐段检测的方法就可以定位出故障的站点和单板。②信号指示信息分析方法:信号指示信息分析法就是在网络管理的总站取到相关设备的相关信息,包括了性能参数、运行工况和设备的网络运行状况等,根据相关信息对设备进行维护和故障排除工作。具体的实施方案:首先通过网管来获取一些重要的指示信息和性能的信息,综合有效汇总之后,进行故障定位工作,以便于迅速、有效地解决存在的故障。同时能够全面的了解全网设备历史的或当前的与设备有关的重要信息,这对以后有效预防此类故障有重要意义。③等效部件代换方案:等效部件代换方案就是在SDH传输设备在运行过程中出现问题时,使用一个工作正常的物体去替换一个工作有问题的物体,如果替换后,设备工作重新恢复正常,那么问题就在此处。此方法能够达到迅速、准确定位故障的效果、排除设备故障的目的。等效部件代换的方法以其快捷、简便,被广泛应用。
1.2故障处理手段
在SDH设备运行时,如果出现问题,要根据分析故障的原则和各种故障定位分析法,对故障进行准确定位,然后采用有效的、有针对性的方法进行故障处理。在处理过程中,要根据实际情况,进行确切的分析和研究,通过查阅相关资料,找到合适的解决方案。在处理故障过程中,要不断发掘问题的本原,抓住问题的关键,这样才能处理好以后可能出现的各类问题。
2.1维护内容
在电力系统的实际运行过程中要对设备进行维护的主要内容有针对光缆设备、配线架和电源等设备的维护。以下是详细的设备维护内容:①保证系统设备运行:在电力系统通信光纤的实际运用过程中,相应的通信设备要保障时刻处于一个正常工作的运行环境中。例如:可以把电力系统中的供电和传输设备的工作直流电压要求控制在-48V±20%,使其允许的详细电压保持在-38.4到-57.6V的对应范围内;SDH网管监控系统和电力系统的本地维护终端所使用的计算机都是相对应的设备,在运行使用过程中,禁止用在其他地方,进行有效阻拦病毒的侵害。②故障排除:要求在实际的系统维护中进行有效地故障分析和处理,确切地说,就是要依照具体的故障信息和告警指示信息,经过排查后定位设备的故障位置,合理及时找出相应的设备故障原因,尽量在短时间内完成设备故障解决,确保电力系统通信光纤设备的正常运行。③集中维护:电力系统通信光纤设备在进行有效维护的时候,普遍使用的维护方法是集中法,就是需要相应部门要建立个系统运行维护中心,把设备运行维护所需要的主要监控、维护仪器和设备运维人员集中在一个站点上,对人员减少配置。
2.2设备的环境要求
为了让SDH光传输设备能有一个干净整洁的工作环境可以很好的工作,工作人员必须清理好机房的卫生环境,要求工作人员定期进行清洁和整理。比如,工作人员要定期清扫室内垃圾或定期清除设备上的灰尘。维护好设备的环境,使设备能够更好地工作,而且也会使设备延长使用寿命。同时,要确保设备有良好的工作条件和保持室内的温湿度。首先要保证传输设备的工作在直流电压-48-20%~-48+20%,电压的范围保证在-38.4~-57.6。最后要确保设备机房内的温湿度保持在最佳状态。
2.3设备和网管的巡视查看
定期对设备和网管进行有效率的巡视查看,有助于及时发现故障并对故障进行处理,这是很重要的,及时发现问题的同时也能够减少各类损失。
三、总结
(1)在电力通信中,完成通信需要多个设备的参与,而这主要是由于设备的性质不同、功能不同,且所承担的任务也不同,因此,这就使得电力系统通信网络结构复杂,由于传统的通信已无法适应电力系统通信网络发展的要求,因此,把光纤通信作为介质,提高通信质量也就成为一种趋势。(2)电力通信与其它通信之间的区别在于,其不仅对传输信息质量要求高,而且在通信实时性方面有着较高要求。随着中国经济社会发展的转型升级,电网规模的扩大,通信信号的种类日渐繁杂,同样要求在电力系统通信领域应用光纤通信,不仅包括继电保护信号,也包括语音信号,通过应用光纤通信,可提高信号传输质量。(3)由于电力系统的覆盖范围广,在通信这一领域,对传输范围和抗冲击能力均有较高的要求,为了最大程度上降低通信的损耗,保证传输的质量,特别是长距离传输的质量,也要求应用光纤通信。
2电力系统中光纤通信的特点
光纤通信的特点,主要是相对于传统电力通信方式来说的,这些特点同时也可视为光纤通信的优点,主要包括以下几个方面:(1)电力系统中的光纤通信的通信容量相当大,一般情况下,一对光纤便足以满足上百路甚至上千路信息路径通过,同时在一根光缆中,含有几十根甚至上百根光纤纤芯。(2)众所周知,光纤的制作材料一般为硅或者玻璃,所以这也就意味着光纤制作的原料来源非常丰富,所以对于节约金属材料的使用量具有重要的意义。(3)在电力系统通信领域中,光纤通信的保密性良好,外界的电磁干扰不容易对其造成影响,同时光纤通信也不受雷击、潮湿等因素的影响。(4)电力系统用的光纤,主要是OPGW光缆,其敷设与地线一次性完成,比较简单。(5)由于光纤通信无感应性能,所以电力系统中的光纤通信不容易受到电位升高的影响,毫无疑问,光纤通信技术是电力通信系统最为理想的通信技术。
3光纤通信在电力系统中的应用领域
光纤通信在电力系统中主要在以下方面有应用:(1)电网监控与调度自动化。电网智能化和自动化程度提高,在电网中应用光纤通信技术成为一种常态,在监控与调度中的应用表现为:把监控传感器采集到的状态信息传输给上级系统,同时下达有关的指令。(2)在配网自动化中的应用。确保系统运行的安全性与可靠性,要求在电力系统通信领域应用光纤通信,在状态监测、调度管理与分层控制等方面具有重要的作用。此外,光纤通信在继电保护器中也有着应用,主要是用于保护电流纵差中的导引线、保护继电保护装置、智能变电站或控制室内的信号传输线等。
4光纤通信在电力系统中的发展前景
现阶段,光纤通信在快速发展的形势下,已经发展到第五代光纤通信阶段,在这一阶段的光纤通信技术,具有容量大、信号传输速率快等诸多的优点。随着技术的进度与经贸水平的提高,全球的信息化程度逐步提高,因此对光纤通信的通信距离、容量和速度等提出了更高的要求。电力系统中,光纤通信的发展前景包括下面几个方面:
4.1光纤传送网新技术
目前,传输40GE/100GE网络的技术中,主要包括两种技术:①40Gbit/s技术;②100Gbit/s技术。同时,这两种技术中又包含有编码调制技术、色散补偿技术与非线性抑制技术,以及OSNR保证对策等几个方面。在未来电力系统发展过程中,为有效保证长距离光纤通信的要求,应使用光纤传输网新技术,主要是FEC技术,也就是多种增强前向纠错技术,以及动态增益均衡技术、新型编码调制技术等,通过利用电均衡接收机、功率调整技术等,可实现增加容量的目的。而频分复用技术、偏振复用技术和波分复用技术等,在未来的电力系统通信中,毫无疑问将会有越来越广泛的应用。
4.2光纤通信接入网新技术
在现阶段,电力系统中光纤通信接入技术主要存在传输距离、分光比、业务支持能力等方面的差距。目前光纤接入技术包括EPON技术(即太无源光网络)、GPON技术(即基于I-TU-TG984标准的新宽带无源光网络),以及基于星型结构的以太网接入技术、基于树形拓扑的APON/BPON技术等。一般情况下,EPON技术的实现,相比于GPON技术来说要简单不少,但是对于多业务的支持能力不如GPON技术。而基于星型结构的光纤接入技术是在传统的以太网的基础上实现的电力系统光纤通信的接入技术,这种技术适宜在单用户对宽带的要求大的区域(此种光纤接入情况下只能对单个用户进行连接)或者具有丰富光纤资源的区域,因此,相对来说基于星型结构的光纤接入技术的范围比较窄,并不是主流光纤接入技术的发展方向。
4.3光纤通信光交换新技术
对于光网络来说,典型属性之一便是光交换。当前,基于实现特征与交换颗粒进行光交换技术的划分,可以分为OPS即光分组交换、OBS即光突发交换、OCS即光路/波长交换。OCS的交换单位是波长,具有易于实现,交换颗粒大的优势,然而宽带的利用率以及复用特性非常差;OPS的交换单位是分组,并且交换的颗粒较小,因此不易于实现,然而其宽带的利用率以及统计复用特性非常好。基于光路/波长光交换技术与光分组交换技术的OBS,相对来说较为容易实现,同时,宽带利用率和复用特性能较好,因此,在未来电力系统通信中光纤通信的应用中,OBS会处于主导位置。
5结语
目前,关于广域保护系统结构国内外学者提出不同的见解,一般可分为分布式、区域集中式、变电站集中式以及分层集中式。其中,在分布式广域保护系统中,广域保护算法内置于每个装设在变电站内部的保护IED中,分布式广域保护系统的广域保护决策过程完全在单个保护IED中实现,这使得分布式广域保护系统更适合于实现广域继电保护的功能。区域集中式广域保护系统其功能包括实现传统继电保护功能、通过通信网络与广域保护决策中心设备交换信息等。变电站集中式广域保护系统主要是利用收集到的信息实现广域保护算法,并向站内相应保护IED发送控制命令。分层集中式广域保护系统继承了区域集中式和变电站集中式广域保护系统的优势,而且它既能够与上层区域广域保护决策中心设备通信又能够与下层的保护IED通信,同时也能够弥补变电站集中式存在的一些缺点。
2电力系统信息综合传输调度算法研究
电力系统不同于其他系统的运行,尤其是顺利实现其信息的综合传输不可避免的需要解决诸多潜在的问题,尤其是信息业务综合传输过程中存在的流量冲突问题,特别需要注意的是不仅要保证实时信息业务的服务质量,同时也不可忽视各类非实时信息服务质量,这些非实时信息也是传输过程中重要的组成部分。实现基于IP技术和区分服务体系结构模型的网络通信模式的关键技术包括队列调度法,本文主要对队列调度算法进行深入讨论,使其在对电力系统信息综合传输的服务质量问题进行解决时能够发挥出关键的作用。WFQ算法的分组服务顺序与GPS模型有很大差异,它是一种模拟通用处理器共享模型的队列调度算法,本文在WFQ算法基础上提出了WF2Q+算法,并通过将“虚拟延迟时间”引入WF2Q+算法解决了该算法在推迟传输高优先级信息业务分组的问题,进而提出了提出以基于IWF2Q+算法的区分服务体系结构模型实现电力系统信息综合传输。
2.1WF2Q+算法介绍及分析WF2Q+算法是一种基于GPS模型的分组公平队列调度算法。在实际的信息业务传输过程中,分组到达各列队头部的时间会存在一定的微小差别,致使根据GPS模型得到的各队列头部分组服务顺序也出现微小差别,从而也会影响到WF2Q+调度器先为高优先级队列内分组提供服务,还是为低优先级队列提供服务。观察图1我们可以发现,优先级较高的信息业务在电力系统分组传输过程中不能保证其实时性,关键在于优先级较高的信息业务分组到达时间较晚,从而使得优先级较低的信息业务“捷足先登”,到达时间稍快,影响了电力系统高优先级信息业务分组传输的实时性。
2.2改进的WF2Q+算法——IWF2Q基于上述问题,为了保证电力系统信息综合传输中高优先级信息业务分组的实时性,本文采用了PQ调度算法,并用PQ算法原理对WF2Q+算法进行改进,按照这种方式获得的算法非常有可能将高优先级分组推迟传输问题轻而易举地解决,同时也能保持良好的公平性。具体操作如下:将优先级最高队列中传输个分组所需时间的倍定义为队列的“虚拟延迟时间。IWF2Q+算法与WF2Q+算法都采用SEFF分组选择策略,此时,不得大于系统虚拟时间,并且越小的队列中的分组越优先获得调度器的服务,通过这种方式高优先级队列中所转发分组的延时得到了降低。
3仿真分析
本文首先仿真对比电网发生故障时WFQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情况下IEEE14母线系统各变电站与控制中心站之间变换信息时4类信息业务分组的平均延时,结果如图2所示。观察图2可知,WF2Q+算法与WFQ算法在保证信息业务实时性方面的性能不相上下,而WF2Q+算法推迟传输高优先级信息业务分组的问题可通过IWF2Q+算法解决,并且能够减小高优先级信息业务分组延时,同时也会导致低优先级信息业务分组延时变大。其次仿真对比电网发生故障时PQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情况下得到的系统中各变电站与控制中心站之间传输四类信息业务的平均服务速率,如图3所示。该结果说明基于WF2Q+算法和IWF2Q+算法的区分服务体系结构模型能够较好地协调不同优先级信息业务获得的服务效率,达到了各类信息业务传输的公平性,且性能相当。
4课题研究结论及展望
1电力气象信息服务系统的应用功能
1.1事故分析
灾害性天气及恶劣气候对电网的安全运行造成的影响主要表现为:大雪、冻雨、雨夹雪等天气极易使线路出现倒塔、断线的现象;强风易使输电线路发生断线或相间放电;大雾及沙尘天气易使输电线路发生污闪;雷电天气容易使变电站及输电线路由于雷击而遭受损坏;气温之间的温差过大也会使输电设备无法正常运行;暴雨天气极易使输电线路发生倒塔。以上灾害性天气必须引起电网调度部门的高度重视。及时、准确的对灾害性天气进行预警,能够使电网调度及管理部门提前做好应对的措施,从而减少或避免灾害带来的损失。
1.2野外的施工检修
每年都要对电力系统中的输配电设备进行定期或不定期的检修,需要检修的设备的数量多、时间长,操作也相对比较复杂,并且该项工作极易受到当地天气、气候等因素的制约,尤其是在恶劣天气状况下,会严重影响到室外的电力施工、抢修及检修等工作。为了确保顺利、安全的实施该项操作,需要先准确预报当地、当时的气象条件,再进行操作及检修等工作,这种方法不仅使检修的质量及速度有所提高,还能够在一定程度上减少由于停电引起的负荷损失。
1.3负荷预测在电力系统的运行管理及计划
过程中,负荷预测在电能分配、发电及输电等方面发挥着决定性作用。负荷用电不仅与经济的增长及工农业的发展息息相关,还受到经济、政治及政策等因素的制约。以本省为例,山西省负荷用电与天气及气候等因素之间的相关关系比较明显,干旱、内涝等增加了农灌的负荷,强度较高的降雪、降雨天气大幅度降低了用电负荷。山西省电网用电负荷表现出明显的季节性,通常表现为当夏季的气温升高时,制冷负荷有所增加;当冬季气温降低时,采暖负荷快速增加。因此,气温是电网负荷中一个较为敏感的因素。
1.4电气设备的气象服务评价
服务系统的主要功能是通过统计与分析历史的电力及气象资料,研究并逐步建立电力调度、电力线路发生污闪事故的气候量化条件,再依据不同的气象条件对污闪的概率进行计算。针对大风、温度、暴雨及湿度等建立起相应的警报系统,再分析电力设备的维护安装条件,并以此建立起合理的与设备安装维护相关的气象指标。
2电力系统气象信息服务网络化路径
2.1加大基础设施的投入力度,建立多元化的投资体系
电力气象信息服务网络化的基础设施建设是电力气象信息服务的关键问题。通常情况下山西省各个地区电力气象信息服务网络化基础设施建设存在着很大程度的差异,一些地区受到资金的制约,没有足够的资金投入到网络建设中,致使无法广泛、深入的开展电力气象信息服务网络化建设。因此,多元化投资体系的建立非常有必要。将政府投资作为主体,并设立专用资金用于建设电力气象信息服务的网络设施,从而为电力气象信息服务网络化创造良好的发展条件。另外,还要使市场的作用得到充分发挥,制定科学、合理的政策,吸引和鼓励个人及企业投资,为该地区电力气象信息服务网络化基础设施的建设提供充足的资金支撑。
2.2充分发挥政府的主导作用
社会及科技的发展,使山西省气象信息网络已经渗透到电力系统领域。目前,该地区的气象信息服务网络正逐步完善,但与发达省份相比,仍然存在着很大程度的差距。首先,基础设施相对比较薄弱,硬件设施较为简陋且短缺,技术手段也明显不足;另外,网络的运行维护及软件的开发等缺乏经费保障。电力气象信息服务网络化是一个与多个部门相互关联的综合性能较强的系统工程,相关部门必须建立起有力的具有主导性的领导体系,并加强对电力气象信息服务网络化的组织与管理,明确的对各个部门进行分工协作,不仅能使电力信息服务网络化建设过程中的浪费及重复建设现象大大减少,还能有效促进其快速、健康发展。
2.3开展技术培训,加强信息服务人才队伍建设
建设优秀的电力气象信息服务队伍是气象信息服务工作顺利开展的重要保证。目前,山西省正在逐步完善气象信息服务组织,但是仍然缺乏电力气象信息服务方面的人才,一方面存在着严重的数量不足;另一方面是现有的电力气象信息服务人员的技能及知识都已过时、陈旧,不能够与复杂的电力需求相适应。因此,必须加强工作人员的培训与教育,可以通过正规学校远程教育或在职培训,使人员的素质得到提升,还要定期组织相关人员进行技术业务培训,争取构建一支专业的高素质的电力气象信息服务队伍;同时,还要重视扩大电力气象信息服务的队伍,以确保及时、准确、有效的开展电力气象信息服务工作。
2.4建立有效的气象信息收集及机制
气象服务信息资源在电力的发展过程中发挥着重要作用,因此,必须对传播渠道进行改革,通过网络渠道收集电力部门对气象信息服务的广泛需求,并定期组织学者专家等进一步对需求进行分析,再向决策部门上报。这一方法就能够使决策部门对电力部门的需求及动向进行快速了解,并及时的对供给方式及内容等进行调整,还要快速的对电力部门的需求作出反应,使电力部门的需求与政府目标相互一致。另外,还要制定切实可行的法律及制度,使政府的气象信息更加制度化与规范化。
2.5加强信息资源的整合,推进资源共享
电力系统通信电源的设计目标是能够为电力通信系统提供高效,稳定的能源,所以,电力系统通信电源技术将会从提高系统的安全性能和稳定性能着手,在提高供电性能、高效节能,实现网络化,数字化管理等方面快速发展。在高效节能方面,高频变化仍是电源技术发展的主流,通过功率集成技术来简化电力系统通信电源的结构,使其向模块化、集成化的方向发展,在降低损耗的同时提高供电效率。然而,随着互联网的普及和计算机的不断进步,网络化管理和数字化的控制也日渐成为通信电源发展的重要趋势。所以,保护通信互联网终端的电源设备必须具备数据处理和网络通信能力。此外,采用全数字化控制技术的电源的自我监控能力普遍增强,大大提高了设备的可靠性和对用户的适应性。
2.电力系统通信电源的日常维护
2.1通信电源设备的日常维护为通信系统电源建立起一套完善可行的运行维护制度是很必要的,这样就可以保证做到定期对设备进行检测,及时发现潜在的隐患,防患于未然。要定期检查设备的电器连接情况,尤其是重要负载与空气开关的连接和蓄电池连接,空气开关之间的连接,这些都极为重要。同时也应该定期检查交流配电设备的继电器开关、电表指示等。除了每次的定期检查,平时的日常巡查也是必要的。每次巡查的时候,应该仔细检查接地电缆和机架的连接是否牢固,检查电机房的接地电阻是否符合规定要求。除此之外,还要检查各模块的负载情况,在现场就要测量整个电力系统通信电源的电压,负载电流,交流电的电压和蓄电池的温度,环境温度和湿度以及检查告警功能等等。
2.2通信电源蓄电池的日常维护蓄电池是保证直流系统或者是交流系统能够不间断供电重要设备,是整个系统中最为关键的重要组成部分。日常对蓄电池的维护同样也是不能松懈的。对于蓄电池的日常维护,应该要先测出电池的电压,以此为主,用来发现各个电池间的电压是否均匀,并检查出有没有落后的电池。为了保证电池能够安全使用,要使电池在浮充状态下保持满容量,如果电池失去了容量,即使对前端的交流高低压系统、整流系统等配置管理得再好,都可能造成失电而引致通信故障。所以,我们在日常的维护工作中应改注意以下事项。蓄电池不能够过分放电,即使放电后也要及时的充电,同时也应该注意不能经常性的出现充电不足的现象,也不可以经常性的过分充电,这些行为都会使蓄电池受到损坏。对于阀控的密封电池,日常检测时则要注意检测极柱及周围安全阀是否有酸雾出现,连接情况是否松动和腐蚀,壳体是不是发生渗漏和变形。除了上述所提到了注意事项外,蓄电池也应该要保持清洁干净,室内外要保持干燥,通风情况良好,最好能够避免阳光直接照射到蓄电池本身。同时,值得注意的是,在存放蓄电池的室内不可以存放易燃,易爆和容易腐蚀的物品,更加不能将明火带入室内,以免造成不必要的伤害,甚至是引起火灾。在做好以上注意事项的基础上,平时注意不再蓄电池上放置任何金属物品,避免发生短路现象。并且还要做好日常维护,维修的记录。只有做到每个细节都层层把关,一丝不苟,才能保证电力系统通信电源能正常工作,提供高效的服务,带来可观的经济效益。
3.结语
随着通信技术的发展,目前电力通信系统主要由SDH光纤通信、电力载波、卫星及无线载波等组成。集团伴随输电线路的建设已建成大量OPGW及ADSS等架空光缆,光缆线路已覆盖集团的各水电站、变电站、水库大坝和办公场所;且光纤线路已形成环路,已具备了搭建光纤通信系统的有利条件。根据调控中心多业务、大容量的通信需求,结合已建光缆线路的先天优势,通信系统以SDH光纤通信为主来搭建。根据《电力系统通信设计技术规定》中“至主要发电厂、变电所及网络节点间的主干通道应有两种不同传输介质的电路或物理路由完全独立的电路组成”的要求,集团通信系统需建设主用通信通道和备用通信通道,并在主要站点建设应急通信通道。主备用及应急通道通过三个不同路由分别接入调控中心,形成通信系统的冗余保护。
1.1主备用通道
主通信通道应采用大容量,通信传输质量好,电路可靠性高的通信方式。目前作为电力系统干线的通信方式主要有光纤和微波两种,光纤通信具有运行维护方便,传输容量大,抗干扰性能强的特点。微波通信具有能跨越复杂地形,抗洪水、地震等自然灾害的优点,但受天气影响大,传输容量相对较小。集团已建设完善的光纤线路,所以通信系统主用通道和备用通道均采用SDH光纤通信技术。
1.2应急通道
应急通道应是受自然灾害影响较小、独立于主备用通道之外的通信系统。应急通道仅在主备用通道均中断的情况下使用,对通道带宽要求不高。集团工程点分散、距离远,不宜采用微波通信,因此应急通道选用卫星系统。在发生光纤通信中断的情况下,卫星通道能够及时建立应急通信,将电厂及变电站的关键信息上传至调控中心,确保调控中心和厂站通信通畅。
2、SDH传输网
2.1SDH传输网搭建
SDH传输网是通信系统的基础,为调控中心运行管理提供高速、全面、安全、便捷的通信服务传输平台,并为通信系统提供主备用通道。SDH传输网不仅要能满足集团调控中心生产运行、调度指挥、行政管理等的要求,还要能快速处理各类语音、数据、图像、文字等信息。调控系统各业务对通信带宽要求较高,因此SDH传输网主干传输速率选用2.5Gbit/s,支干传输速率为622Mbit/s。通过集团各水电站、变电站和工程点组成一个光纤环网,搭建STM-16光纤保护环。主备用通道通过不同的两个路由分别连接至调控中心,形成冗余通信通道,见图1。
2.2SDH传输网安全
已建光纤线路已形成环路,所以采用二纤双向复用段保护方式建设二纤双向复用段保护环,实现通信通道自愈功能;复用段保护既节省通道资源又能形成有效的安全保护措施。除建设复用段保护环外,每个通信节点的设备均设冗余保护,交叉连接单元、时钟单元以及电源模块等核心板件采用1+1冗余配置。通过复用段保护和设备冗余配置,SDH传输网可靠性得到了极大的提高,能够满足调控中心各项业务对通信安全的要求。
3、卫星通信
3.1卫星通信规划
卫星通信系统选用VSAT卫星通信系统,为星状通信系统络结构,采用浮动静态路由单跳卫星链接,主、备用通道和卫星应急通道可自动切换。根据卫星通信系统作为应急通信的特点,系统网络信令传输体制采用TDM/TDMA/SCPC,这种体制不但安全可靠,又能最大限度的节省卫星带宽,减小主站设备投入。此组网方式既可用于简单的电话线路连接,亦可服务于IP数据传输,还能用于视频传输服务,见图2。
3.2基于IP的数据传输业务实现
卫星通信系统提供10M/100M以太接口,各种IP业务设备直接通过以太网交换机与之相连,并通过终端的卫星端口上星与远端站点通信。语音选用VoIP方式,通过设备的IP通道传送;在优先保证话音和基本数据业务正常通讯的前提下,卫星通道也可以连接各站点间的其他IP数据通信业务,从而共享卫星带宽。
4、结语
传统的电力监控系统所使用的是有线通信技术,虽然该技术性能更好,但是并不适合城市电力监控系统的建设。而且所需要花费的资金较高,在任何一段线路出现问题就会导致整个监控系统无法正常运转,那么在这种情况下就要发展无线通信技术。以往电力监控系统的通信主要分为三种,首先是利用电力线载波通信技术,其次就是利用电缆和光纤实施通信。最后就是利用大微波技术实现通信。但是这三种通信方式都有其缺陷,例如电力载波通信技术需要电网要达到35kv以上,但是在电力监控系统中主要是监控城市的用电情况,而城市的电网电压通常是10kv,所以电力载波技术室无法运用在电力监控系统中的,通常电力载波技术是运用在长途电力监控系统中,因为长途输电电网中的电压都超过了35kv。而通信电缆和通信光纤虽然通信质量较好,但是相应的其建设资金也较高,而且城市电网的建设速度较快,通信电缆和通信光纤无法及时加快建造步伐。另外还有不少城市为了保证城市形象就使得一些电力设施进行改造,即通信电网建设在地下,那么通信电缆和通信光纤也要随之改道,这样无形之中又增加了电力监控系统建设的成本。所以这种方法也没有得到较多的运用。大微波通信属于无线通信技术在电力监控系统中也得到了较多的运用,不过运用的范围有限,因为大微波技术受到微波传输特点的影响一般运用在长距离的输电线路监控系统中,并不适合城市的电力监控系统。城市电力监控系统的建设对于城市居民用电有很大的影响,但是电力监控系统中最重要的通信技术没有得到较好的解决。而无线通信技术则可以处理电力监控系统中的通信难题,无线通信技术不仅传输的速度较快,而且在数据的传输过程中不需要通信电缆,信号更为稳定、质量也更高。
2无线通信技术在电力监控系统中的应用
目前电力监控系统中的无线通信技术主要采用的是ZigBee技术,ZigBee技术适用于近距离的电力监控系统,可以进行双向通信。
2.1快速的传输数据
电力监控系统需要快速的数据传递,这样才能够在终端计算机上对电网进行控制,ZigBee技术的优点之一就是传输的速率较快,电网的运行状态是瞬息万变的,如果采集设备所采集到的信息不能够及时的传递给终端计算机,那么电力工作人员就无法快速的得知电网的实时运行动态,从而无法对电网进行管控。
2.2提高了工作效率
电力监控系统更大限度的加快了电力部门的工作效率,使其能在电力故障发生之后迅速的反应,并排除故障。但是在没有运用电力监控系统之前是无法实施快速的检修与抢修。因此在电力故障发生之后会造成较大的经济损失。电力监控系统可以很好的改变电力故障中存在的问题,使得电力工作人员能够在发生电力故障之后迅速的找出故障位置,快速的消除故障,更大限度的挽回经济损失。
2.3降低系统建造成本
1光纤通道的配置方式
电力系统主要是由发电厂、输变电系统、配电系统等共同组成。而在系统中,信息的采集和传输是其正常运行的关键因素,因此光纤通信技术在电力系统中扮演着越来越重要的角色。双光纤通信的组网方式极其灵活,大致分为树形、星型、链型、网状、环状等。按照智能电网配电自动化系统的特点,光纤网通常采用环型网或者树型环型相结合的网络,并通过与计算机的连接实现数据资源共享。由于环路节点较多,为防止光缆设备故障、通讯中断等通信事故出现,大多数企业采用双光纤环路自愈网,并配置具有自愈功能和自动切换的光纤收发器。当光缆出现故障时,断点两侧的光纤设备通过双环路切换器构成新的光纤路径,实现自愈功能,为电网的运行调度和继电保护系统保驾护航。
2光纤通信有利于保护输电线路
供电单位作为一个特殊的部门,对电网可靠性的要求极高,因此对继电保护的要求也越来越高。当系统发生故障时要求必须做出及时高效的反应,快速切除,及时解决故障,绝不允许出现任何纰漏,继电保护发生拒动的现象更是不被允许的。另一保护电网的有效方法是全线速动的纵联保护,其保护作用的发挥程度直接关系到高压电网的稳定运行。当出现故障时,高压线路纵联保护两端的保护装置通过故障信息的交换,可以甄别出是本线路故障还是区外故障,并根据不同的故障采取不同的方法。在遇到区外故障时不动作,在甄别出是区内故障时,快速反应及时切除故障以达到保护的作用。光纤抗干扰性,容量大的特点为电流差动保护的应用提供了强大的技术支持。
3光纤通信在电网中的发展前景
随着经济、技术的发展,光纤通信技术、计算机技术也越来越多的应用到了现代生产生活中。光纤通信讯技术在电力系统中的应用也越来越深入广泛,电力系统调度自动化已经成为了一种必然发展趋势。通过数字传输手段传递电量讯号、用光纤作为传输媒介取代金属电缆共同构成了网络通信的二次系统,这种网络二次系统成为电力系统的未来发展趋势。自动化技术的发展是智能化电力系统的基础。而智能化电力系统则是对信息传输全程实现数字化,这对光纤通信技术提出了更高的要求。光纤通信技术也应积极创新,与时俱进,实现应用上的平稳发展,并对重点技术及科技难题进行逐一突破、逐步完善。电网现代化要求调度自动化进一步加强,要求人力从繁复的劳动中解放出来。调度自动化有利于优化配电网络结构,简化保护和运营程序,提高供电的可靠性和电能质量。作为新的传输媒介,将光纤运用到电力通信系统中,并依据电力系统自身特点对其进行科学的改进,可以提高电力系统各个组成部分的运转能力,也可以提高电力系统运转的稳定性、安全性和可靠性。随着光纤的不断发展进步,电力通信会越来越完善,光纤在电力系统中的应用也会越来越深化。
4小结
用户信息采集系统的实行,会为电力企业减少经济支出,调整和优化配置电力资源,以使员工在工作的过程中,能够实现抄表的信息化管理,减轻员工工作压力,进而确保抄表信息的精准性,以实现供电企业用电的精细化管理模式。此外,用户信息采集系统的实时监测,能够实现远程抄表功能,全面监测用电计量装置,以及,控制用户缴费情况,并且实现线损的现代化管理,减少因人工操作产生的误差,以不断提高用电管理效率,进而为电力企业获取更多的经济收益。
2以往用电管理模式存在的主要缺陷
在电力企业发展过程中,以往用电管理模式是采用人工抄表,抄表人员在供电企业下属的分支机构工作,之后,汇集用户的抄表信息,以及时告知用户用电状况。对于已经欠费的用户,应及时通知用户欠费金额,进而使用户及时缴费。但是,这种人工抄表模式,不利于电力企业各个部门有机的结合在一起,不仅会消耗大量的人力、物力以及财力,又不能熟悉和了解用户用电状况。因此,伴随信息化时代的到来,以往用电管理模式已经不能适应现代信息化发展的要求,所以,建立用电信息采集系统至关重要。
3用电信息采集系统在电力企业中的应用
在电力企业发展过程中,用电信息采集系统的应用,能够转变以往的用电管理模式,进而形成现代化的管理模式,信息化管理模式主要表现在以下几个方面:
(1)抄表结算环节的自动化用电信息采集系统的应用,对于供电环节、用电环节以及售电环节,能够全面、系统的采集各个环节的用电信息,不仅可以调整和优化配置人力资源,也能及时、准确的获取抄表信息,进而最大限度的节省电力资源,以不断提高管理效率。此外,抄表结算环节的自动化,会实现计量、抄表的规范化管理,以不断提高结算的精准性。
(2)有效控制用户缴费时间用电信息采集系统的实行,能够使用户自由控制缴费时间,在一个月之内,可以进行分期交付。因此,此系统的实行,是为了规范不能及时缴费的用户,以减少抄表周期,使电费发行次数逐渐增多。所以,我们能够看出,此系统的实行,不仅能及时监督用户缴费,还能够确保资金的流转。
(3)全面监测用电计量装置用电信息采集系统的应用,能够改进和完善以往现场检查的缺陷,在以往计量装置运行过程中,不能及时发现系统存在的问题,然而,此系统的应用,能够全天候监测用电计量装置。例如,如果电能表底被修改,以及表计参数发生变化,用电信息采集系统的实行,会全天候监测计量装置,随时对用户进行远程监控,以免出现检查人员违背相关规定,做出违法行为。
(4)电力企业的服务水平不断提高用电信息采集系统的应用,能够为用户提供满意优质的服务,并且为用户提供精准、可靠的用电信息,对于用户在用电过程中,出现的问题,此系统会及时发现,以使电力企业采取有效的解决对策,用电信息采集系统为用户提供优质的服务主要表现在以下几个方面:首先,信息采集系统的应用,能够使用户利用网络平台、在线通话以及短信等方式,增加用户与供电企业交流与沟通的机会,进而使供电企业熟悉和了解用户需求,以满足用户不断变化发展的需要,提高电力企业的社会声誉。其次,用电信息采集系统的应用,对于在供电过程中,出现的安全故障问题,能够为供电企业提供必要的依据,进而在最佳时间内维修安全故障,以免出现断电现象,为用户带来不必要的经济支出。最后,抄表自动化的实现,在用户日常生活中,抄表人员不会经常干扰,以免用户与抄表人员产生矛盾与问题。
(5)实现线损管理的现代化在供电企业运行的过程中,在线损管理方面,仍旧存在较多缺陷,例如,周期较长、人为计算产生的误差等等,进而不能科学、合理的分析线损消耗状况,不能及时反映线损的实际运行状况。而用电信息采集系统的应用,为计算线损消耗数据提供了有利条件,利用抄表环节的自动化,能够获取用户的所有信息,从而减少分析线损数据的时间,并且分析时间也发生了很大变化,由以往每月转变为每天,以确保线损数据的时效性。此外,将线损理论与与数据进行对比,能够快速查明导致线损形成的原因,以使供电企业制定相应的解决对策,以免因跑电、冒电、漏电导致线损降低,进而不断提高线损的管理水平。
4结论