无源光网络、智能化及低频微波技术在配网自动化系统中的应用姚毅滨

无源光网络、智能化及低频微波技术在配网自动化系统中的应用姚毅滨

姚毅滨谢棋

（国网浙江杭州市富阳区供电公司浙江杭州）

摘要：随着无源光网络、人工智能、低频微波、大数据等现代科学技术的不断进步，其越来越多的被广泛应用于各个领域，推动了各行业自动化、信息化水平的不断提升。同样的电力系统也不断地应用了各种新技术来提升其自动化水平，其中广泛应用的配网自动化技术对电力系统自动化程度及电力企业的快速进步起到了十分重要的推动作用。本文首先介绍了我国电力系统配网自动化技术发展现状及其特点，并重点分析了无源光网络、智能模式、低频微波技术在当前配网自动化技术的应用情况，同时还给出了实施配网自动化技术的注意事项，以供广大电力行业工作者参考。

关键词：电力系统；配网；自动化；无源光网络；智能化；低频微波

随着习近平总书记不断推进的全面深化改革，各行各业都展开了如火如荼的深入改革，不断提升自身实力，同时也促使电力企业进行了不断变革。电力系统的特殊性对其系统运行的安全性和稳定性都提出了很高的要求，是保证电力正常供给的必要措施。当前，我工农业技术正处于一个飞速发展的阶段，而电力系统安全稳定可靠地的运行关系到国家更行业发展的命脉，而电力的运行配网则是电力系统安全可靠稳定运行的基本前提，因此，电力系统配网自动化技术的发展直接关系到我国经济的发展，对其进行研究十分必要。电能作为一种十分清洁的能源，其已经成为世界经济发展的重要动力来源，与此同时，电力系统安全、高效、稳定地运行也是保证电力正常供应基本保证。当前，我国正处于高速发展经济建设的关键阶段，电力系统的正常运行则直接影响着我国经济发展顺畅的关键要素。未来将不断发展的现代科学技术应用于电力系统，以保证超高压输电系统主网架各电网间的沟通联系和顺畅运转，电力系统的配网自动系统则依赖于现代科学信息技术不断进行改进，实现了电力系统配网自动化，极大的提升了电力系统的安全性、可靠性和稳定性。同时，随着无源光网络、人工智能、低频微波、大数据等现代科学技术的不断进步，其越来越多的被广泛应用于各个领域，推动了各行业自动化、信息化水平的不断提升。同样的电力系统也不断地应用了各种新技术来提升其自动化水平，其中广泛应用的配网自动化技术对电力系统自动化程度及电力企业的快速进步起到了十分重要的推动作用，这些配网自动化技术的应用使得电力企业对电网的控制与操作变得更加高效和便利，使得电力系统的配网效率和稳定性都得到大大提升。

1、电力系统配网自动化技术概述

电力系统配网自动化技术主要是基于计算机技术、通信技术、人工智能技术、电子信息技术的应用，通过对配网系统的配套的软件及硬件进行不断的更新和完善，以不断提升电力配网系统的自动化程度，其不仅可以实时快捷的采集和监控电网运行数据，还可以基于大数据分析技术对采集的电网运行数据进行挖掘分析，以提前获取电网运行可能存在的问题，并通过智能化的控制决策系统提出针对性的解决方案，以实现对电网运行高效、快捷、安全、稳定的控制。通过电力系统配网自动化的技术的不断完善，配网系统就可以更加高效地对电网运行数据进行实时采集和处理，以保证及时准确的制定相应的控制策略，保证电力系统安全、稳定、可靠地运行。同时，电网分级控制的原则使得电力系统配网运行需要各个层级电网配网的电力工作人员一起协同工作，以确保高效及时地采集到各级电网运行相关的参数信息并对其进行数据分析挖掘，为电网正常可靠地运行决策提供有力的数据支持。电力系统配网自动化技术使得采集和处理电网运行数据更加的快捷和高效，同时人工智能技术也使得数据挖掘和分析变得更加简单，这些新技术的应用使得电网运行质量和安全保障能力得到极大的改善。

2、常见的电力系统配网自动化技术分析

（1）无源光网络（PIN）技术在配网自动化系统中的应用

随着电力系统性能要求的不断提升，其需要不断改进系统结构以保证越老越高的系统运行效率，同时用电客户还对配网系统服务功能的要求也越来越高，尤其对于现代通信技术的需求不断加强，而无源光网络技术则是一种高效、稳定、快速的通信方式，为了提升配网自动系统的通信质量和速度，无源光网络设备的应用显得十分必要，PON技术为配网自动化通信系统实际应用对于提升电力系统的通信范围、质量和速度都有力可靠地保证。一般来说，光网络技术又可以分为有源光网络（AON）和无源光网络（PON），二者都是光纤接入系统的重要组成部分，在实际的应用这两种光网络技术的应用效果都很好，很好地满足了现代化电力配网自动系统对服务质量不断提升的要求。相而无源光网络技术作为一种纯介质网络，通过将其合理的应用于电力系统配网自动系统中不仅可以提升配网自动化系统抵抗外部电磁干扰的能力，还极大的提升了系统的避雷能力、延长了电力配网自动化设备的服役年限。此外，无源光网络技术的应用还大大降低了配网自动化系统运行中设备与线路之间的故障发生率，使得系统的维护保养成本大大降低，提升了电力企业的经济效益。相信不久的将来，随着光网络建设的不断完善，无源光网络技术与以太网技术的完美的结合将会促进我国现代通信网络建设水平的不断提升，进而使得各项通信业务的实际需求得到最大的满足。无源光网络技术中，基于实际点到多点结构的EPON技术充分利用了无线光纤传输的优势，保证了以太网的正常运行，进而极大的提升了电力系统局域网的通信效率和通信质量，极大地满足了配网自动化系统的个性需求。此外，运行成本低、通信效率高的EPON技术通信十分可靠，为接入的电力用户带来了很大的便利和最优的服务质量，为未来电力配网自动化技术的不断升级奠定了坚实的基础。

（2）低频微波技术在配网自动化系统中的应用

微波通信技术主要指通过利用频率为0.3~300GHz的电磁波进行无线数据传输的通信方式，随着技术创新的不断推进，微波通信技术也得到了飞速的发展，从2G到5G技术不断的延伸，而6G技术也在不断的在各大通信巨头的实验室中研究；微波通信的频率、传输速率、传输容量都不断得到大幅的提升；但是频率分布在300-520兆赫兹、800~900兆赫兹的低频微波技术发展与应用却显得相对落后，应用极少。但是低频微波通信技术却在电力配网自动化系统中得到较多的应用；基于微波通信技术的电力配网自动化系统主要包括由智能电表、数据传感器、负载控制器、数据交换机、无线智能终端、用户终端、无线通信基站、通信主站、服务器及相应的控制系统，该系统主要利用现有变电站作为接入中继站点，使得一个基站可以接入上百个无线智能终端，而每个无线智能终端能够通过交换机连接数百个用户终端；接入智能终端站点的数量主要取决于通信网络传输容量、无线基站分布范围、数据交换机处理速度、服务器运算能力及主站控制系统控制能力，同时需要支持业务隔离功能及相应的QoS功能。低频无线微波以其覆盖范围光、建设成本低的优势在众多无线专用网络技术中脱颖而出。低频无线微波通信系统的覆盖半径大、支持用户数量较多、传输速率高、安全可靠且电力业务适应性强，使得其越来越多的应用于电力通信系统中区。

(3)电力系统自动化配网智能化技术分析

电力系统自动化配网智能化技术主要是基于远程采集、数据挖掘、人工智能、数据分析等现代化的信息技术，将这些新技术应用于当前的配网自动化系统中去，对原有的配网自动化系统进行改造升级，进而实现通过远监控的方式实现电力配网的智能化模式。随着电力配网的智能化模式的不断完善，越来越多的供电企业逐步开始引入电力配网的智能化技术参与电力配网管理，通过电力配网的智能化技术对整个电力系统的进行远程的监控，同时，还引入了故障自诊断和自修复技术，通过诊断系统对对电力调度、负荷数据进行自动分析的前提下，实时监测电力系统出现的故障，同时对于基本的故障还可以通过经验数据库，对其进行自动修复，对于无法自动修复的故障则以报警信息的形式发送给相关运维人员进行维修。这种技术大大提升了电力系统故障检出率和维修效率，为广大企业降低了运维成本。同时，在配网自动化中的智能模式下，电力系统的监测功能还会自动的基于用户的实际诉求来实现监测功能的个性化、针对性服务，实现智能化模式首先要积极搭建实时更新的数据库和人工智能决策管理平台，实时采集、更新和加工整合传感器采集获取的电力运行数据，以构建信息服务集约化、开发环境集成化的开放体系，不断完善电力系统自动化配网智能化技术。

3、结语

综上所述，电力配网自动化系统可以帮助电力配网管理者在电网运行过程中及时排除异常情况，提前预警电力系统中可能出现的问题，提升电网运行的安全性、可靠性及高效性。随着无源光网络、人工智能、低频微波、大数据等现代科学技术的不断进步，未来电力系统也不断地应用了各种新技术来提升其自动化水平，其中广泛应用的配网自动化技术对电力系统自动化程度及电力企业的快速进步起到了十分重要的推动作用。

参考文献

[1]蒋海明，夏丹妮，石小敏，等.配电自动化PON网络工程建设优化方案[J].电力信息与通信技术，2016（2）：87~91.

[2]徐这.电力系统自动化配网智能化建设探讨[J].中国高新技术企业,2015(33):138-139.

[3]杨咏军.电力系统中的配网自动化技术应用的探讨[J].科技资讯,2013(36):95-96.

作者简介

姚毅滨，男，1985年9月，研究生学历，国网浙江杭州市富阳区供电公司，从事自动化主站、厂站运维工作。

谢棋，男，1991年10月生，大学本科学历，国网浙江杭州市富阳区供电公司，从事自动化主站运维工作。