关于无线通讯技术在配电自动化改造现场中的研究与应用

夏陈喆　夏惠惠　郑贤舜　郑晟

【摘要】近年来，随着电网的发展，配电自动化在配网生产管理中起着越来越重要的作用。配网调度人员运用配电自动化，进行计划工作的日常操作，实现快速的故障隔离，开展大面积停电倒负荷演习等等。然而，目前大部分地区配电自动化只配置在核心区的主干线上，在大力实施配电自动化改造过程中因光纤无法及时敷设到位，造成配电自动化的实施受阻或需变更改造方案，对配电自动化系统造成了极大的不确定性，给配电自动化大面积铺开建设带来了难度，为日后调度日常使用及维护留下了隐患。因此如何在光纤通道不完善的情况下，使现场和主站联调成功实施成为项目的关键。

【关键词】无线通讯技术；配电自动化改造；现场应用

引言

为了有效缩短停电时间，将设备联调提前至投运前夕，而不是夹杂在投运期间，将联调工作从投运期中脱离出来。在投运时时保证好设备已联调正确，缩短停电时间，提升服务质量，测引入配网自动化系统将有效解决这一问题。而目前更换既在投运期间现场多个工作队伍多个工作任务，既成了停电时间的延长，又造成现场不易管理，也造成了安全隐患。为了更好地加强配电网的管控，提高供电可靠性，同时，研发无线通讯技术在配电自动化改造中的应用，问题就可得到。

1.方案实施

在配电自动化改造前期联调工作中，完全受制于光纤通道，如果通道受阻便意味着厂站联调受阻，投运拖延。考虑无线方式，在主站和终端设备之间建立无线链路，解决无有效通道的情况下进行厂站联调工作。

2.初步设想

（1）DTU设备通过串口、网络口数据透传到无线终端设备。

（2）无线终端设备通过3G＼4G拨号，走VPN企业专线到系统平台前置机。

（3）前置机采集到数据汇总到服务器。

（4）用户通过访问服务器即可以查看站点DTUO数据。

（5）基本原理如图1-a。

2.1遇到问题

（1）配电自动化系统作为配网调度系统，在安全设计上非常严密，采用加密技术，有正反向隔离措施，在无线通讯的应用中存在建立链路难的问题。

（2）配电自动化系统有专用的前置机，终端DTU通过光纤讲遥控、遥信、遥测等三遥信息传送至前置机翻译，前置讲翻译后的信息给SCADA使用，而采用无线技术上送的信息前置讲无法翻译。

2.2解决方案

针对以上几个问题，使用配电自动化OPEN3200系统直接和现场设备利用无线通讯进行联调在安全性和可实施性上均存在难点。受数据安全影响，目前的主站前置只接受光纤上传的信息，主站的前置无法接受无线上传的信息。考虑将将前置和主站功能均模拟到笔记本电脑，并在笔记本电脑安装导图工具，能够方便通过离线方式将图模数据导入到笔记本，在笔记本上建库，设置点表，将联调工作从运行工作站脱离出来，可将笔记本电脑作为辅助主站的联调库。对于公用网络采用VPN技术，使用点对点的联络方式解决数据安全问题。

2.3最终实施方案

（1）DTU设备通过串口、网络口数据透传到无线终端设备。

（2）无线终端设备通过3G＼4G拨号，走VPN企业专线到笔记本

（3）笔记图2 无线通讯自动化图模分析图

3.2建立无线链路

查看现场发展大厦配电室DTU的IP地址，该DTU为南瑞公司的终端设备，IP地址为192.168.10.15，设置虚拟机主站IP地址为192.168.10.77。（如图2-b）

设置无线终端设备的IP地址， 现场DTU、无线终端设备，虚拟机之间建立链路，遥控通过下行通道执行，遥测、遥信则通过上行通道上送，达到联调的目的。

3.3无线联调测试

核对现场测试厂站的点号与虚拟机一致，设置设备通道表中的IP地址。（如图2-c）。

在DTU端通过试验设备，加试验电流，遥测数据通过无线网络正常传输到虚拟机，DTU试验端Ia，Ic均加2A电流，通过400/5的变比换算，虚拟机测电流分别为160.69A，160.21A，数据传输正常。（如图2-d）

在DTU端通过试验设备，加试验电流，I0加1A，“接地告警”光字牌亮，Ia加7A左右，“短路告警”光字牌亮，远方/就地手柄进行切换，“机构远方”光字牌亮，数据传输正常。

在虚拟机上下发遥控指令，DTU终端开关合闸继电器动作，数据传输正常。如图2-e3。

4、结论

（1）不再受制于主站系统，可以随身携带笔记本，在任何地点可以方便完成厂站现场联调工作。（2）摆脱通讯光纤敷设工作滞后对主站联调工作的限制，争取在开关站投运前完成主站与现场的调试工作。（3）在笔记本上进行设备联调工作，将联调工作和OPEN3200工作站分离，使现场联调不影响正常运维工作。（4）研究配电自动化DTU和ONU无线通讯接口，适用于不同型号及厂家的DTU设备，能够实现即插即用的大范围适用效果，从根本上解决在调试过程中不同接口无法匹配等问题，提升调试效率。（5）研究无线通讯中的VPN通讯方式，尝试解决无线网络存在安全隐患的关键性问题。

参考文献

[1]余贻鑫.面向21世纪的智能配电网.南方电网技术，2006.2（6）：14-16.

[2]IEC 61970能量管理系统应用程序接口标准（EMS-API）.

[3]王士政.电网调度自动化与配网自动化技术.中国水利电力部，2006.