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随着通信手段的不断出新,目前可供使用、选择的通信方式有多种多样。按照传统的分类方法,可简单地分为有线方式和无线方式,其中有线方式包括:架空明线或电缆、配电线载波、电信本地网、租用电话线、光纤、有线电视网(CATV)、现场总线和RS-485、专线等;无线方式包括:传统无线电通信(AM、FM、PM等)、GPRS/3G、数控电台等。配电自动化对通信系统的要求,取决于配电网的规模和要求实现的具体希望水平,总体比较各种通信方式的优劣应综合考虑如下几点:
(1)通信的可靠性
(2)通信技术的先进性
(3)可行性和使用维护的方便性
(4)配电通信的实时性
(5)通信系统的可扩充性。
通过分析对比我们不难看出,配电自动化使用的多种通信方式的特点:
(1)架空明线或电缆。其特点是建设简单,线路衰耗大,频带窄,容易受到干扰,电力系统自动化中只能做近距离传输信道。
(2)配电载波。从目前的技术水平上看,典型的配电载波机的传输率可达到150-300bit/s,可满足双向通信的要求,对远方抄表和监测线路数据比较经济。但对于停电区数据如何用配电载波上传仍然是一个技术难题,有待进一步研究。配电载波系统数据传输速率较低,容易受到干扰,由于反射使得配电载波在馈线的某些部分存在盲点,其优点是技术相对简单。
(3)现场总线和RS-485。现场总线(FIELD BUS)是近二十年发展起来的新技术,它是连接智能化的现场设备和自动化系统的双向传输、多分支结构的通信网络,它适合于FTU和附近区域工作站的通信,以及变电站内部各个智能模块之间的内部通信,现场总线可分为CANBUS(Controller Area Network)、LON WORKS(Local Operating Networks)和PROFI BUS(process Field Bus)等,对于一些实时性要求不高的场合,可以利用RS-485代替现场总线进行数据信号的传输。
(4)无线通信。无线通信方式有:AM、FM、PM、GPRS等也可以应用到配电系统自动化的数据传输,但相对来讲,在数据通信速率、保密性上存在不足,目前主要做为有线通信的补充。
(5)光纤通信。光纤通信与其他通信比较有以下优点:光纤传输频带宽、通信容量大,传输损耗小,光电隔离,不受电磁干扰,组网方便、灵活。在配电自动化中,可以利用已建成的变电站到主控中心的光纤网络进行数据传输,可以无源光网络(EPON)或光纤自愈环网(工业交换机)来进行传输,这在许多地区都有成功的经验,是未来配网自动化数据通信发展方向。
以太无源光网络(EPON)是一种新型的光纤接入网技术,它采用点到多点结构、无源光纤传输,在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON(无源光网络)技术,光线路终端(OLT)与光网络单元(ONU)之间仅有光纤、光分路器等光无源器件,无需租用机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员,因此,可有效节省建设和运营维护成本,尤其适应于配网线路配网结构,具备通信保护能力。目前的电力骨干网络已满足向配网线路延伸的基本条件,EPON技术非常适合于呈带状或链状分布的配网线路,系统建设成本低,易于维护,标准10/100BASE-T RJ-45以太网接口输出至终端,方便应用和扩展,485等接口也方便原有业务终端的接入。
以下就EPON和工业以太网技术进行这两种主流光纤通信方式进行比较。
下表是从各个维度对EOPN和工业交换机进行了比较,情况如下:
通过以上对比和网络结构的分析,EPON无源光网络技术比工业交换机,在组网可靠性、带宽分配、维护成本低、网络可扩展性等方面均有优势,适于对可靠性要求较高的配用电接入应用。
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