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摘要：通过分析配网自动化系统中主站与自动化终端之间各种通信方式的优缺点，详细描述了基于无线公网技术的通信方式的应用，并对无线公众网络通信技术提出了建议。
关键词：配网自动化系统无线公网技术
引言：随着我国经济快速发展，配电网规模日益扩大，现有电网逐步呈现出供电效率低、可靠性不高等问题，如何采用配电自动化技术提升配电网综合服务质量，建设经济、高效、实用的智能配电网已成为重要发展方向。配网通信系统作为配电网各类信息传输的载体，支撑配电自动化、电能质量监测、分布式电源、用电信息采集及电动汽车充换电等业务。光纤通信，公共网络无线通信，配电线载波通信等各种通信方式在配电网络中逐渐出现。配电网主站与线路配电网自动化终端之间的通信方式是配电网自动化系统通信发展的重点之一。因此，建设通信网络时应根据当地条件选择不同的通讯方式和组合，以符合经济实用，安全可靠的原则。
1配网自动化系统中常见的通信方式
1.1光纤通信
光纤通信是利用光波作载波，以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式。光纤通信的原理是：在发送端首先把要传送的信息变成电信号，然后调制到激光器发出的光束上，使光的强度随电信号的幅度（频率）变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号把它变成电信号，经解调后恢复原信号。目前，光纤通信技术已经非常成熟，并在电力系统中得到了广泛的应用。光纤通信具有可靠性、容量大等传输优势，但存在施工难度、周期长、难以满足配电线路变动等缺点，适宜承载“三遥”业务。
1.2无线公网通信
无线公众网络通信是指使用电信部门提供的公共通信服务，由电信部门构建，维护和管理并向公众开放。公众通讯网络覆盖面广，技术成熟可靠，通讯质量高，施工维护质量高。通过使用公共通信，可以传输电力系统等语音服务和自动化等数据服务。目前，无线公网通信主要包括GPRS，CDMA和TD-LTE。GPRS是一种基于GSM系统的无线分组交换技术。目的是为GSM用户提供分组数据服务。CDMA是数字技术和扩频通信技术分支开发的一种新型无线通信技术。TD-LTE是指在2007年9月，以大唐移动为龙头，联合国内厂家，提出的TD-LTE并方案获得通过，被正式写入3GPP（The3rdGenerationPartnershipProject）标准中，是我国具有自主知识产权的4G技术。TD-LTE技术与传统光缆通讯技术相比，TD-LTE组网灵活，受地理位置限制小，可靠性相较于传统无线传输方式也具有优势。无线专网的建设，对原通讯方式进行补充和优化，提高电网安全性和管理有效性。
1.3载波通信
配电线载波通信是指利用现有电力线通过载波传输模拟或数字信号的通信技术，电力载波通讯即PLC，是英文PowerlineCommunication的简称。电力载波是电力系统特有的通信方式，电力载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。运营商通信主要适用于通信终端不需要较高的实时通信性能，或者可以接受线路停电导致通信中断的场合。
2无线公网通信在配网自动化终端的应用
对于现代配电网自动化系统，特别是乡镇郊区常用的馈线自动化终端，故障指示器，公共环网箱，配电室等配备自动化终端的线路，光纤通信费用较高，对于这些终端配电自动化主站系统主要收集两个远程（遥信，遥测）信号，而不需要使用昂贵的光纤通信方法。无线公众网络通信技术的应用是指配电网自动化终端通过无线通信模块接入无线公众网络，然后通过专用光纤网接入主站系统的通信方式。GPRS技术目前用于解决移动通信信息。从实验应用到正式推广业务的更完整服务。在配网自动化系统中，无线公网通信方式包括GSM全球移动通信系统和GPRS通用分组无线业务。对电力通信而言，无线公网技术具有无需申请专用无线频段、网络建设成本低、技术成熟、维护方便等特点，适合在无线公共网络覆盖区域进行配电业务传输。公共通信服务可以用作配电网专用通信系统的补充。具有电力部门初期投资少，施工周期短，运行维护工作量少的优点；但它也存在运营公共通信服务成本的突出缺点。（主线租用费和通信费用）很高，安全性需要验证。现有配网通信系统技术标准已对配网通信系统所采用的载波、光通信、无线通信、电力线通信等单独提出技术要求，规范了各种通信方式的选型原则，但未对多种通信方式融合、多业务承载、整体安全防护、配电环节综合网管等内容进行详细规定，不利于配网通信系统统一规划和统一设计。
3基于无线公网通信技术，配网自动化主站与配网终端组网通信方案
主要有三种类型：
解决方案一：中心使用INTELNET公网如ADSL连接，使用公网固定IP或公网动态IP+DNS解析服务。
这种方案需要向第一INTERNET运营商申请ADSL等宽带业务。1中央公网固定IP：监控点直接向中心发起连接，操作可靠稳定。建议使用此方案。2中心公网动态IP+DNS解析服务：客户端首先联系DNS服务商打开动态域名。监控点首先使用域名寻址方式连接到DNS服务器，然后由DNS服务器查找中心公网的动态IP并建立连接。该方法可以大大节约公网固定IP的成本，但稳定性受DNS服务器的稳定性影响，因此寻找可靠的DNS服务提供商。这种类型的程序适用于小规模应用程序。
方案二：中心采用主，辅GPRS-DTU，采用移动Intranet动态IP+移动DNS解析服务。
在这种情况下，客户端首先联系移动DNS服务提供商以打开移动动态域名。监控点首先使用域名寻址方式连接到移动DNS服务器，然后移动DNS服务器找到中心移动动态IP并建立连接。中心还使用GPRS-DTU作为接收端，但GPRS无线模式的中心并不像有线模式那样稳定，所以主，辅两个GPRS-DTU用于冗余备份。当主要的GPRS-DTU接收机丢失时，所有的监控点都会自动传输到辅助GPRS-DTU接收机。这种方法也可以大大节省固定IP的成本，但并非所有移动公司都提供DNS解析服务，因此有必要在具有DNS解析服务的省市使用该解决方案。该方案适用于小规模应用，但其及时性和稳定性差，不推荐使用。
解决方案三：中心使用APN专网，所有站点使用内网的固定IP。
公网数据挖掘服务器通过移动运营商提供的专线接入GPRS/4G网络，然后使用运营商提供的GPRS/4G虚拟专用网络（VPN）与无线终端进行数据通信。为保证数据传输的安全性，将APN专网业务应用于移动运营商，所有用于GPRS/4G专网通信的SIM卡只开放专用APN业务，分配内部固定IP，限制其他APN业务的使用。无线终端数据传输过程在移动GPRS/4GAPN专网中完成，无需通过公网，完全与外界隔离，充分保证了数据传输的安全性。
与以前的两种解决方案相比，这种解决方案的安全性和稳定性大大提高，无论何时适用，并且适用于安全性要求更高，数据点更多，时间要求更高的应用环境。在资金允许的情况下，采用最佳组网方式，某局配网终端通信方式采用此组网方式。
结束语
广东省某供电局建立配电网自动化主站系统以来，采用上述组网方式。基于GPRS/4G通信技术，主站系统累计接入的馈线自动化终端总数和故障指示器总数已超过2600个，此后一直运行良好，在线率达到97％以上。随着该局配电网的不断发展，该局在配电网自动化系统中的实际应用程度也不断提高。主站对终端的控制和维护有明显的影响，积累了丰富的技术和管理经验，有效保证了配网自动化系统的高效，优质，安全运行。
参考文献：
[1]姜杰，杨晓.试论无线公网通信技术在配电自动化系统中的应用[J].山东工业技术，2014（2）：69-69.
[2]蔡华利.浅谈宽带无线通信技术在配电自动化及管理系统中的应用[J].中国新技术新产品，2013（16）：30-30.
[3]卢茂清.浅谈无线网络通信技术在自动化立体仓库的应用[J].科技与企业，2012（16）：127-127.