配用电业务统一承载网络关键技术及实现方案.pdf

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中图分类号:TN915.02文献标志码:B文章编号:2095-641X(2016)10-0056-07DOl:10.16543/2095-641X. electric. power.ict.2016.10.011
配用电业务统一承载网络关健技术
及实现方案
闫龙,王剑锋,李霜冰,王建波,冯宝3
国网天津市电力公司滨海供电分公司,天津滨海300450;2.国网天津市电力公司,天津300010;
3.南瑞集团公司(国网电力科学研究院),江が南京210003
摘要:当前配用电通信网络采用业务与通信网络紧耦合的建设模式,存在网络可靠性不高、通信
资源利用率低、运维管理工作量大、重复建设现象严重等问题。文章通过调研配用电业务、通信技
术和安全防护现状,分析配用电业务统一承载网络需求,研究配用电通信网络多业务隔离和基于
QoS机制的通信性能保障技术,提出了基于配用电业务统一承载网络的总体架构及具体实现方
案,实现了配用电业务和通信网络的解耦,解决了当前建设模式存在的问题,可为电力终端通信接
入网工程建设提供参考。
技术研究与应用
关键词:终端通信接入网;配用电业务统一承载;物理隔离;逻辑隔离;QoS
述特点、日前终端通信接入刚已逐渐ザ成了以光纤
通信为主,无线和电力线载波通信为辅,多种通信方
为更好支智能电网的发展,国家电网公司在式混合组网的技术路线。
发、输、变、配、用、调等多个环节不断加强电力通信
但在建设模式上.配用电业务和通信网络紧耦
网建设。电力通信网包括得下通信网和终端通信接合?即不同业务部门均通过自建通信网的方式来
入网,“十二E”期间,骨下通信网发展迅速,全国绝买现业务終端与主站系统之间的通信,己形成了多
大多数3SkV以上愛电站均已实现光纤覆盖、业务和业务、多運信方式、多张网条开存的局面。在劇
承载能力和网络可靠性不断提?.较好地支撑了电络建设初期,这种建设模式很好地适应了终端通信
力系统信息化建设进程。相对而言,终端通信接人接入网的复东特点,但随看配用电网络规模的不断
网发展缓慢,当前已逐渐成为智能电网业务发展的扩大和新业务的不断涌现,其问题日暴露,主要体
瓶劲。
现在以下几方面。
终端通信接入主要涉及配电和用电2个环节,
1)网络可靠性不高。多张配用电通信网络相互
分測对应于一次网果中的10kV和04kV电ボ等独立、た法实现联合保护?一旦某个网故障将直接
级电网,具有承载业务类型丰富、业务终端分布心
造成对应业务中断。
泛、画信距离相对较短、单个终端信息量小、网络拓
2)网络资源利用率低。严配用电业务终端单点流
扑复杂多变、建网资金相对紧张等特点。为近应上量小、但承载于一张独立的通信网络,带範资源浪费
“重。同时,多种通信方式间无法实现负载均衡,会
基全项目:国网天津市电力公司2015年科技项目“画向智能产生部分通信网络拥塞、部分通信网络轻载的情況
电阿多业务接入通信关技术研究“(KI5-1-13),浪费带宽资源。
电力信息与通信技术
016年第14卷第10期
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3)网络运维管理工作量巨大。多种业务、多种制类业务对实时性要求很高,管理信息类业务要求
通信方式、多张网络并存,导致运行、维护、管理工作较低:①不同类型业务对安全性、可靠性要求各不相
量巨大,对人员的数量和质量提出了双重要求。
同,一般来说1区、1区业务对安全性要求高,IK
4)网络重复建设现象严重。配用电业务与通信IV区业务对安全性要求低。
网络紧耦合.不同类型业务终端即使存在地理位置
总体而言.不同配用电业务的带宽、实时性、可
重合,仍然采用2张独立物理网络承载,重复建设现靠性、安全性需求各不相同,多种配用电业务统一承
象严重.造成了巨大的资金浪费。
载时需要根据业务重要性进行通信资源分配,保障
为解决上述问题,本文首先分析配用电业务统不同业务的通信性能。
承载网络的通信需求,接着对多业务隔离技术和1.2通信技术发展现状及需求
QoS机制进行了研究,在此基础上,对配用电业务在
按传输媒质的不同,当前配用电通信网所采用的
电力終端通信接入网流经的各个环节进行分析,提通信技术可以分为有线和无线2类。有线通信技术
出了配用电业务统一承载网络总体架构,并给出可包括EPON、工业以太、电力线载波等,一般采用自
行的多业务隔离和QoS方案,为建设配用电业务统建模式,为电力专网:无线通信技术包括用于无线专
承载的电力終端通信接入网提供参考。
网的230MHz数传电台、LTE230MHz、LTE1.8GHz
等,以及用于无线公网的 GPRS/CDMA/3G等。常见
配用电业务统一承载网络需求
配用电业务所采用的通信方式如表2所示。
1.1配用电业务现状及通信需求
从表2可以看出,当前配用电通信网络采用的
当前,配用电业务主要包括配电自动化、电能质通信方式均可以满足某一种配用电业务的通信需
量监测、配电网视监控、用电信息采集、负荷控制、求。但多种配用电业务统一承载时,需要充分考虑/技
分布式能源接入、电动汽车充換电站,智能双向互整体业务的上行、下行流向、分析业务的并发和汇聚术
动、移动作业、彩动巡檢等,其通信需求如表1所示。特性根据业务的服务等级、,保障重点业务的運信/研
究
从表1可以看出:①除视顺类业务外,其余配用性能。
电业务终端单点数据流量小,对带宽需求低;2配用1.3安全防护现状及需求
应
也业务以配用电设备监控为主要口标,周期性采集
在安全め护方面,配用电通信网建设口前主要(用
设备状态信息或用电信息,业务数据流向以上行为依据《电力二次系统安全防护总体方案》(电监安全
主;3实时类业务和非实时类业务并存,其中生产控(2006)34号)、《中低压配电网自动化系统安全防护
表1常见配用电业务的通信需求
Tab 1 Communication requirement of the usual power distribution and utilization services
业务类型
安全
带宽需求
实时性可靠性安全性
需求需求需求
业务数据流向
分区
高高高
席闭所、环网柜、柱上开关、箱式变、杆上配变/一变电站(配电子站)
配电自
配电主站
3~15kbps/站点
动化
两遥1
高
高开闭所、环网相、柱上开关、箱式变、杆上配变/→变电站(配电子站)?
配电主站
电能质量监測基本ノ含视頻:147中。中高电能质量监测→変迫站(紀电子站)一配电主站
7.87 Mbps
配电网视顷监控V2Mbps视頻点高高一般视频监控点→变电站→配电主妹
用电信息采集I14-30bp/表计中高中用户电表一采集器→集中器→主站
负荷控制
Il4~30bpy表计高高高专变采集终端一主站
分布式能源接入3. 5 kbps/站
中高高双向表计、并网断路器、升乐変压器、逆变器→变电站一配电主站
电动汽车充换电站I
1kbps/站
中高中交直流充电桩数据集中器、电表集中器→变电站→配电主站
智能双向互动V1 kbps? i终端
般高一般智能交互终端主站