智能配電網(wǎng)通信的光纖無(wú)線混合接入

智能配電網(wǎng)通信的光纖無(wú)線混合接入?yún)R報(bào)提要1、智能配電網(wǎng)對(duì)通信的要求2、配電網(wǎng)光纜架設(shè)技術(shù)的進(jìn)展3、配電網(wǎng)通信的混合接入智能電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用AMI-SEC系統(tǒng)安全性需求先進(jìn)的量測(cè)基礎(chǔ)設(shè)施（AMI）和智能電網(wǎng)端到端安全性ANSIC12.19/MC1219收益量測(cè)信息模型BACnetANSIASHRAE135-2008/ISO16484-5建筑自動(dòng)化DNP3變電和饋電設(shè)備自動(dòng)化IEC60870-6/TASE.2內(nèi)部控制中心通信IEC61850變電自動(dòng)化與保護(hù)IEC61968/61970應(yīng)用層面能源管理系統(tǒng)界面IEC62351Parts1-8電力系統(tǒng)控制操作的信息安全I(xiàn)EEEC37.118相量測(cè)量（PMU）通信IEEE1547電力公司與分布式發(fā)電（DG）之間的物理與電氣互聯(lián)IEEE1686-2007智能電子設(shè)備（IEDs）的安全NERCCIP002-009大型電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)NISTSpecialPublication(SP)800-53,NISTSP800-82聯(lián)邦信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)與指南，包括大型電力系統(tǒng)OpenADR（開放自動(dòng)需求響應(yīng)）價(jià)格反應(yīng)靈敏和直接負(fù)載控制OpenHAN家庭區(qū)域網(wǎng)（HAN）設(shè)備通信、測(cè)量和控制ZigBee/HomePlugSmartEnergyProfile家庭區(qū)域網(wǎng)設(shè)備通信和信息模型電網(wǎng)智能化第一個(gè)關(guān)鍵就是通信根據(jù)圣地亞哥智能電網(wǎng)研究報(bào)告，智能電網(wǎng)應(yīng)采取以下完善措施。而在眾多措施中，光纖以太網(wǎng)的優(yōu)先級(jí)是最高的。可見，智能電網(wǎng)的發(fā)展也迫切需要光纖通信網(wǎng)（特別是EPON通信技術(shù)的發(fā)展）。日本智能電網(wǎng)的起點(diǎn)日本每戶平均停電時(shí)間已經(jīng)從6min下降到1min，到1997年底日本全國(guó)已基本實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)自動(dòng)化；現(xiàn)在，發(fā)達(dá)國(guó)家平均停電時(shí)間67分鐘，國(guó)際領(lǐng)先平均停電時(shí)間18分鐘；

日本的智能電網(wǎng)技術(shù)趨勢(shì)匯報(bào)提要1、智能配電網(wǎng)對(duì)通信的要求2、配電網(wǎng)光纜架設(shè)技術(shù)的進(jìn)展3、配電網(wǎng)通信的混合接入沿電力線路架設(shè)的光纜分類序號(hào)光纜名稱材料分類應(yīng)用安裝形式主要使用場(chǎng)合1光纖復(fù)合架空地線OPGW金屬光纜

(電力線)復(fù)用型

有架空地線的新建線路或舊線路加通信改造2光纖復(fù)合架空相線OPPC新建或老線路通信改造(尤其適用于配網(wǎng)！)3金屬自承式光纜MASS(桿塔)添加型老線路加通信改造4全介質(zhì)自承式光纜ADSS介質(zhì)光纜電壓≤110kV線路新建或舊線路加通信改造5附掛光纜ADL/GWWOP(電力線)附加型附掛于舊線路導(dǎo)線或地線上通信改造（極少應(yīng)用）在電力線上架設(shè)的特種光纜

復(fù)合地線光纜（OPGW）纏繞光纜（WRAP）在地線或相線捆扎光纜（LASH）在地線或相線

金屬自承式光纜（MASS）全介質(zhì)自承式光纜（ADSS）光纖復(fù)合相線光纜（OPPC）配網(wǎng)自動(dòng)化的需求與現(xiàn)狀從ADSS1998年引入到2008年，十年間廣東電網(wǎng)主網(wǎng)的光纖覆蓋率已經(jīng)達(dá)到90%，現(xiàn)在幾乎百分百了；從2005年到今，廣東配電網(wǎng)的光纖覆蓋率甚至不到10%；沒有地線時(shí)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比其他電力特種光纜好的OPPC在配網(wǎng)中更少；原因何在？配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)：呈樹枝狀放射型ADSS和傳統(tǒng)OPPC都遇到難題了傳統(tǒng)的OPPC接頭熔接施工原有施工工藝的缺點(diǎn)一是要在線路的電桿上增加臺(tái)架，安裝頗為昂貴笨重的接線盒；二是不能檔中接續(xù)，要依耐張段定纜長(zhǎng)配盤；三是要登高在臺(tái)架上進(jìn)行光纖熔接，在配電線路分支多，改接調(diào)整多，尤其是同桿多回的情況下步履艱難；以上稱之為“三大麻煩”；因此，不能將主網(wǎng)的做法照搬到配網(wǎng)。全新OPPC技術(shù)在配網(wǎng)現(xiàn)已成功“三大麻煩”全部解決；證實(shí)和新線路工程同步施工完全沒有問題；一天停電時(shí)間，一個(gè)通信班組搭配線路施工，可完成11個(gè)信息引下點(diǎn)工作；經(jīng)過兩條線路的施工和長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行檢驗(yàn)；配網(wǎng)線路也可以像輸電線路的OPGW一樣，同步規(guī)劃光纖通信鏈路；發(fā)明專利號(hào)：201010280633.4。案例一：江門北街-高沙工程工程概況：本期沿220kV北街站至高沙開關(guān)站的10kV高沙I、II線路上分別架設(shè)一條OPPC，芯數(shù)為6芯，長(zhǎng)度均為2千米；其電纜段采用管道光纜，芯數(shù)為6芯，長(zhǎng)度為2.1千米。在220kV北街站、分場(chǎng)及高沙開關(guān)站配置相關(guān)的EPON設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化的要求。雙路由測(cè)試如下：高沙I線：北街—高沙（經(jīng)尾纖跳纖）—北街（經(jīng)尾纖跳纖）—分場(chǎng)高沙II線：北街站——分場(chǎng)（直接通過管道光纜跳纖）在計(jì)量后臺(tái)機(jī)上，提取分場(chǎng)的計(jì)量信息無(wú)誤，且切換時(shí)間50ms以內(nèi)。第四章設(shè)計(jì)案例分析

工程概況：

在北街-高沙10kV雙回線路，于2010年10月8日早上6點(diǎn)停電施工，下午8點(diǎn)線路準(zhǔn)時(shí)復(fù)電。已經(jīng)運(yùn)行差不多三年的高沙項(xiàng)目案例二：新會(huì)大鰲東風(fēng)乙線工程大鰲10kV東風(fēng)雙回線，已投甲線1回，本期加掛乙線，架空部分3145米，其中C相為OPPC-8B1-240/30；大鰲站出線沿預(yù)留管道鋪纜360米，#23-#24塔之間160米亦為管道鋪設(shè)，在#24塔接拾圍新村支線；需在#1、#10、#23、#24、#29、#32、#36、#40、#43、#53、#57塔安裝8芯光纜接頭盒11套，共計(jì)光電分離接頭18個(gè)；全線架設(shè)及11個(gè)引下只安排停電一天；盤好引下段等待掛線#32懸垂桿掛線就位匯報(bào)提要1、智能配電網(wǎng)對(duì)通信的要求2、配電網(wǎng)光纜架設(shè)技術(shù)的進(jìn)展3、智能配電網(wǎng)通信的混合接入智能配用電業(yè)務(wù)安全要求分類序號(hào)業(yè)務(wù)類型業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全區(qū)I安全區(qū)II管理信息大區(qū)1數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)配電網(wǎng)縱聯(lián)保護(hù)

數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)智能配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)（含配網(wǎng)、微網(wǎng)、分布式電源、儲(chǔ)能監(jiān)控）110kV/35kV廠站計(jì)量自動(dòng)化負(fù)荷控制、配變監(jiān)測(cè)、低壓集抄、配電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)生產(chǎn)管理、用戶信息互動(dòng)2多媒體業(yè)務(wù)配電網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、充換電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能家居多媒體服務(wù)

智能配電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)需求分析

序號(hào)類別業(yè)務(wù)名稱通道接口時(shí)延適用的通信技術(shù)1ADO縱聯(lián)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)以太網(wǎng)/2M專線/纖芯<100ms光纖通信2高級(jí)配電自動(dòng)化以太網(wǎng)/音頻撥號(hào)<500ms光纖通信3儲(chǔ)能站監(jiān)測(cè)管理以太網(wǎng)<1s光纖通信4分布式能源站SCADA/AGC/AVC以太網(wǎng)<1s光纖通信5分布式能源站負(fù)荷預(yù)測(cè)以太網(wǎng)<60s光纖通信/無(wú)線通信6AMI智能電表（臺(tái)區(qū)集中點(diǎn)）以太網(wǎng)/載波、/RS485<60s無(wú)線寬帶、載波、租用公網(wǎng)無(wú)線7負(fù)荷需求管控以太網(wǎng)<60s光纖通信/無(wú)線寬帶8AAM設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息以太網(wǎng)<3s光纖通信/無(wú)線寬帶配網(wǎng)線路：有主干還有分支配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)

業(yè)務(wù)種類多，不同的要求多，終端數(shù)量多，但通道距離相對(duì)較短；接入點(diǎn)隨用戶的改變而改變，常常帶來(lái)遷改問題；要求永遠(yuǎn)在線、安全、實(shí)時(shí)、高帶寬的業(yè)務(wù)，相對(duì)集中在配電線路的干線段；數(shù)量大、遷改多，但要求相對(duì)不那么高的業(yè)務(wù)則分布在支線段；一個(gè)相對(duì)合理的選擇：光通信在干線，無(wú)線通信在支線。無(wú)線通信的選擇：WirelessFidelity

設(shè)計(jì)理念：在存取控制層MAC中，從無(wú)線工作站到有線局域網(wǎng)絡(luò)的微波空中接口；在世界范圍內(nèi)采用開放頻段，無(wú)需執(zhí)照；標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)展為系列：IEEE802.11x；良好的抗干擾能力：如802.11b從11Mbps,在信號(hào)較弱或有干擾時(shí)，帶寬可自動(dòng)調(diào)整為5.5Mbps、2Mbps和1Mbps,保障網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性；已有多種商用設(shè)備適用于智能配網(wǎng)通信。WiFi的技術(shù)創(chuàng)新

已成系列的超級(jí)WiFi商用設(shè)備超級(jí)WiFi的技術(shù)特點(diǎn)超級(jí)WiFi系列產(chǎn)品應(yīng)用C1可以工作在CPE或AP模式混合組網(wǎng)的樣例圖小結(jié)：零碎的應(yīng)用高額的支出2009