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智能配电网通信技术研究

智能配电网通信技术研究

 一、概述论文联盟
  智能电网(Sart Grid)中配电网部分的内容包括ATI、AD、AT、AA四个部分,智能配电网(Sart Distributin Autatin)在电力通信中发挥重要作用。
  配电通讯网是电力通信网的重要组成部分,当前,利用先进技术,建立智能配电通信网,实现电力通讯智能化,为设备系统提供提供即插即用的电力通信保障,支持灵活接入,满足广大用户对电力通讯网络的要求,提供信息交互通讯渠道,是目前配电网部分急需解决的。
  配网通信包括三种技术:光通信、无线通信和低压电力线载波。智能配电通信网覆盖AD中高级配电自动化、网络保护和分布式能源接入的业务节点,覆盖AI中智能电表和负荷控制管理的业务节点,覆盖AA中设备运行状态监节测点,各类业务覆盖面、通信通道的需求各异。因而需要分别对它们进行分析,为配电通信网建设的技术选型和方案选择提供一定的依据。
  二、智能配电通信网业务需求状况
  (一)AD通信需求
  AD是目前智能电网装备最为薄弱的环节,但它可以为智能配电网监测、控制和用户互动等业务提供安全可靠的通智能配电通信。
  在今天,智能电网保护方式已经不同于过去传统的不需要通道的电流保护方式,而是利用配网通讯通道进行纵联网络保护。因为配电网只是需要保护电器元件,不需要考虑电力系统的稳定性,因而其动作时间比高压输电网线路保护的动作时间长,一般应为500~700s,通信通道时间延长应该小于100s,通讯信息带宽大约64K~1。
  1.高级配电自动化通信需求:为满足配电网FTU、DTU和TTU设备的监控测量信息、自愈控制信息以及故障定位信息的输送,智能配电网自动动作速度应小于3s,这样可以节省电器元件采集和调度系统的处理时间。单向通信通道时间延长要小于500s, 双向通信通道时间延长要小于1s,带宽大约应为30k级。
  2.储能站通信需求:分布式电源、储能站状态监测、控制、管理信息与配电网调度端交互通信时延是秒级,通信带宽大概是64K~1级。
  分布式能源站DER(Distributed Energy Resures):SADA、AG、AV控制信息与配电网调度端交互通信时延是秒级,通信带宽约为30K级。
  分布式能源站预测负荷曲线大约是15分钟一次,24小时中96点预测点曲线上传调度端,通信时延是分钟级,通信带宽应大约是5k级。
  (二)AI通信需求
  1.智能电表通信需求。电力用户智能电表需要定期收集用户用电量信息,为各用户传递实时电费、分时电价以及智能家电控制等信息,调度用电功率与状态等信息,假设需要配电400个台区,20万户智能电表,每个电表设定每分钟300字节信息量,则各智能电表先通过RS485电缆、载波、iFi等方式汇聚到台区集中点,后通过配电网传送,其通信的每一个110kV站通常有20条10kV出线,带宽应小于0.01K/s。
  2.负荷需求侧管理的通信需求。对大负荷用户,需要进行包括负荷预测、电能质量监测、负荷控制参数下发等功能的负荷需求侧管理,其带宽要求应为5K级别,时间延长为分钟级别。
  (三)AA通信需求
  为提高电网资产利用率,必须实施对电网设备全生命周期的管理。需要在线监控全网设备(线路)运行的状态,上提检修效率,增长使用寿命。设备运行状态监测是秒级业务,单点流量大概是4K,110kV站覆盖配网范围内所拥有的监测信息点有:变压器、断路器、避雷器、二次设备、线路故障指示器等,数量大概是2000个。
  (四)汇总智能配电通信网业务需求
  配电网范围通常按照110kV变电站向下配电输送范围来统计,因此,配电网通信业务流量计算亦应按110kV变电站的覆盖范围计算。综上所述,智能配电通信网业务需求应该如表1所示。

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