智能配電網(wǎng)通信的光纖無(wú)線混合接入

1、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)通信的混合接入智能電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化智能電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用應(yīng)用AMI-SEC系統(tǒng)安全性需求系統(tǒng)安全性需求先進(jìn)的量測(cè)基礎(chǔ)設(shè)施（先進(jìn)的量測(cè)基礎(chǔ)設(shè)施（AMI）和智能電網(wǎng)端到端安）和智能電網(wǎng)端到端安全性全性ANSI C12.19/MC1219收益量測(cè)信息模型收益量測(cè)信息模型BACnet ANSI ASHRAE 135-2008/ISO 16484-5建筑自動(dòng)化建筑自動(dòng)化DNP3變電和饋電設(shè)備自動(dòng)化變電和饋電設(shè)備自動(dòng)化IEC 60870-6 / TASE.

2、2內(nèi)部控制中心通信內(nèi)部控制中心通信IEC 61850變電自動(dòng)化與保護(hù)變電自動(dòng)化與保護(hù)IEC 61968/61970應(yīng)用層面能源管理系統(tǒng)界面應(yīng)用層面能源管理系統(tǒng)界面IEC 62351 Parts 1-8電力系統(tǒng)控制操作的信息安全電力系統(tǒng)控制操作的信息安全I(xiàn)EEE C37.118相量測(cè)量（相量測(cè)量（PMU）通信）通信IEEE 1547電力公司與分布式發(fā)電（電力公司與分布式發(fā)電（DG）之間的物理與電氣）之間的物理與電氣互聯(lián)互聯(lián)IEEE 1686-2007智能電子設(shè)備（智能電子設(shè)備（IEDs）的安全）的安全NERC CIP 002-009大型電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)大型電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)NIST S

3、pecial Publication (SP) 800-53, NIST SP 800-82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)電力系統(tǒng)Open ADR（開放自動(dòng)需求響應(yīng)）（開放自動(dòng)需求響應(yīng)）價(jià)格反應(yīng)靈敏和直接負(fù)載控制價(jià)格反應(yīng)靈敏和直接負(fù)載控制Open HAN家庭區(qū)域網(wǎng)（家庭區(qū)域網(wǎng)（HAN）設(shè)備通信、測(cè)量和控制）設(shè)備通信、測(cè)量和控制ZigBee/Home Plug Smart Energy Profile家庭區(qū)域網(wǎng)設(shè)備通信和信息模型家庭區(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

4、報(bào)告，智能電網(wǎng)應(yīng)采根據(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。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。而在眾多措施中，光纖以太網(wǎng)的優(yōu)先級(jí)是最高的?？梢?，智能電網(wǎng)的發(fā)展也迫切需要光纖通信網(wǎng)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（特別是EPON通信技術(shù)的發(fā)展）。通信技術(shù)的發(fā)展）。日本智能電網(wǎng)日本智能電網(wǎng)的起點(diǎn)的起點(diǎn) 日本日本的的智能電網(wǎng)技術(shù)智能電網(wǎng)技術(shù)趨勢(shì)趨勢(shì)匯報(bào)提要匯報(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)通信的混合接入序序號(hào)號(hào)光纜名稱光纜名稱材料材料分類分類應(yīng)用安裝應(yīng)用安裝形式形式主要使用場(chǎng)合主要使用場(chǎng)合1 1光纖

5、復(fù)合架空地線光纖復(fù)合架空地線OPGWOPGW金屬金屬光纜光纜 ( (電力線電力線) )復(fù)用型復(fù)用型 有有的新建線路或的新建線路或舊線路加通信改造舊線路加通信改造3 3金屬自承式光纜金屬自承式光纜MASSMASS( (桿塔桿塔) )添加型添加型老線路加通信改造老線路加通信改造4 4全介質(zhì)自承式光纜全介質(zhì)自承式光纜ADSSADSS介質(zhì)介質(zhì)光纜光纜電壓電壓110kV110kV線路新建或舊線路新建或舊線路加通信改造線路加通信改造5 5附掛光纜附掛光纜ADL/GWWOPADL/GWWOP( (電力線電力線) )附加型附加型附掛于舊線路導(dǎo)線或地線附掛于舊線路導(dǎo)線或地線上通信改造（極少應(yīng)用）上通信改造（極少

6、應(yīng)用）在電力線上架設(shè)的特種光纜在電力線上架設(shè)的特種光纜 復(fù)合地線光纜（復(fù)合地線光纜（OPGW）纏繞光纜（纏繞光纜（WRAP）在地線或相線）在地線或相線捆扎光纜（捆扎光纜（LASH）在地線或相線）在地線或相線 金屬自承式光纜（金屬自承式光纜（MASS）全介質(zhì)自承式光纜（全介質(zhì)自承式光纜（ADSS）光纖復(fù)合相線光纜（光纖復(fù)合相線光纜（OPPC）配網(wǎng)自動(dòng)化的需求與現(xiàn)狀配網(wǎng)自動(dòng)化的需求與現(xiàn)狀 從從ADSS1998年引入到年引入到2008年，十年年，十年間廣東電網(wǎng)主網(wǎng)的光纖覆蓋率已經(jīng)達(dá)間廣東電網(wǎng)主網(wǎng)的光纖覆蓋率已經(jīng)達(dá)到到90%，現(xiàn)在幾乎百分百了；，現(xiàn)在幾乎百分百了； 從從2005年到今，廣東配電網(wǎng)的光纖

7、覆年到今，廣東配電網(wǎng)的光纖覆蓋率甚至不到蓋率甚至不到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特種光纜好的OPPC在配網(wǎng)中更少；在配網(wǎng)中更少； 原因何在？原因何在？配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)：呈樹枝狀放射型配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)：呈樹枝狀放射型ADSS和傳統(tǒng)和傳統(tǒng)OPPC都遇到難題了都遇到難題了傳統(tǒng)的傳統(tǒng)的OPPC接頭熔接施工接頭熔接施工原有施工工藝的缺點(diǎn)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

8、“三大麻煩”； 因此，不能將主網(wǎng)的做法照搬到配網(wǎng)。 全新全新OPPC技術(shù)在配網(wǎng)現(xiàn)已成功技術(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(wèn)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(guò)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：工程概況：l本期沿本期沿220kV北街站至高沙開關(guān)站的北街站至高沙開關(guān)站的10kV高沙高沙I、II線路上分別架設(shè)一條線路上分別架設(shè)一條OPPC，芯數(shù)為芯數(shù)為6芯，長(zhǎng)度均為芯，長(zhǎng)度均

9、為2千米；其電纜段采千米；其電纜段采用管道光纜，芯數(shù)為用管道光纜，芯數(shù)為6芯，長(zhǎng)度為芯，長(zhǎng)度為2.1千米。千米。l在在220kV北街站、分場(chǎng)及高沙開關(guān)站配置北街站、分場(chǎng)及高沙開關(guān)站配置相關(guān)的相關(guān)的EPON設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化的設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動(dòng)化的要求。要求。雙路由測(cè)試如下：雙路由測(cè)試如下：高沙高沙I線：北街線：北街高沙（經(jīng)尾纖跳纖）高沙（經(jīng)尾纖跳纖）北街（經(jīng)尾纖跳纖）北街（經(jīng)尾纖跳纖）分場(chǎng)分場(chǎng)高沙高沙II線：北街站線：北街站分場(chǎng)（直接通過(guò)管道光纜跳纖）分場(chǎng)（直接通過(guò)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

10、以內(nèi)。以內(nèi)。第四章第四章 設(shè)計(jì)案例分析設(shè)計(jì)案例分析 工程概況：工程概況： 在北街在北街-高沙高沙10kV雙回線路，雙回線路，于于2010年年10月月8日早上日早上6點(diǎn)停電點(diǎn)停電施工，下午施工，下午8點(diǎn)點(diǎn)線路準(zhǔn)時(shí)復(fù)電。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)乙線工程案例二：新會(huì)大鰲東風(fēng)乙線工程 大鰲大鰲10kV東風(fēng)雙回線，已投甲線東風(fēng)雙回線，已投甲線1回，本回，本期加掛乙線，架空部分期加掛乙線，架空部分3145米，其中米，其中C相相為為OPPC-8B1-240/30； 大鰲站出線沿預(yù)留管道鋪纜大鰲站出線沿預(yù)留管道鋪纜360米，米，#23-#24塔之間塔之間160米亦為管道鋪

11、設(shè)，在米亦為管道鋪設(shè)，在#24塔塔接拾圍新村支線；接拾圍新村支線； 需在需在#1、#10、#23、#24、#29、#32、#36、#40、#43、#53、#57塔安裝塔安裝8芯光芯光纜接頭盒纜接頭盒11套，共計(jì)光電分離接頭套，共計(jì)光電分離接頭18個(gè)；個(gè)； 全線架設(shè)及全線架設(shè)及11個(gè)引下只安排停電一天；個(gè)引下只安排停電一天；盤好引下段等待掛線盤好引下段等待掛線#32 懸垂桿掛線就位懸垂桿掛線就位匯報(bào)提要匯報(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)安全要求分類智能配用電業(yè)務(wù)安全要求分類序序號(hào)號(hào)業(yè)務(wù)類業(yè)務(wù)類型型業(yè)務(wù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全區(qū)安

12、全區(qū)I I安全區(qū)安全區(qū)IIII管理信息大區(qū)管理信息大區(qū)1 1數(shù)據(jù)專數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)線業(yè)務(wù)配電網(wǎng)縱聯(lián)保配電網(wǎng)縱聯(lián)保護(hù)護(hù) 數(shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)絡(luò)業(yè)務(wù)智能配電網(wǎng)自智能配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)（含動(dòng)化系統(tǒng)（含配網(wǎng)、微網(wǎng)、配網(wǎng)、微網(wǎng)、分布式電源、分布式電源、儲(chǔ)能監(jiān)控）儲(chǔ)能監(jiān)控）110kV/35110kV/35kVkV廠站計(jì)廠站計(jì)量自動(dòng)化量自動(dòng)化負(fù)荷控制、配負(fù)荷控制、配變監(jiān)測(cè)、低壓變監(jiān)測(cè)、低壓集抄、配電設(shè)集抄、配電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)生產(chǎn)管生產(chǎn)管理、用理、用戶信息戶信息互動(dòng)互動(dòng)2 2多媒體多媒體業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)配電網(wǎng)視頻監(jiān)配電網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、充換控系統(tǒng)、充換電站視頻監(jiān)控電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)智能家智能家居多媒居多媒體服

13、務(wù)體服務(wù) 智能配電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)需求分析智能配電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)需求分析 序序號(hào)號(hào)類別類別業(yè)務(wù)名稱業(yè)務(wù)名稱通道接口通道接口時(shí)延時(shí)延適用的通信技術(shù)適用的通信技術(shù)1 1ADOADO縱聯(lián)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)縱聯(lián)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)以太網(wǎng)以太網(wǎng)/2M/2M專專線線/ /纖芯纖芯100m100ms s光纖通信光纖通信2 2高級(jí)配電自動(dòng)化高級(jí)配電自動(dòng)化以太網(wǎng)以太網(wǎng)/ /音頻音頻撥號(hào)撥號(hào)500m500ms s光纖通信光纖通信3 3儲(chǔ)能站監(jiān)測(cè)管理儲(chǔ)能站監(jiān)測(cè)管理以太網(wǎng)以太網(wǎng)1s1s光纖通信光纖通信4 4分布式能源站分布式能源站SCADA/AGC/AVCSCADA/AGC/AVC以太網(wǎng)以太網(wǎng)1s1s光纖通信光纖通信5 5分布式能源站負(fù)分布式能源站

14、負(fù)荷預(yù)測(cè)荷預(yù)測(cè)以太網(wǎng)以太網(wǎng)60s60s光纖通信光纖通信/ /無(wú)線通信無(wú)線通信6 6AMIAMI智能電表（臺(tái)區(qū)智能電表（臺(tái)區(qū)集中點(diǎn)）集中點(diǎn)）以太網(wǎng)以太網(wǎng)/ /載波、載波、/RS485/RS48560s60s無(wú)線寬帶、載波、無(wú)線寬帶、載波、租用公網(wǎng)無(wú)線租用公網(wǎng)無(wú)線7 7負(fù)荷需求管控負(fù)荷需求管控以太網(wǎng)以太網(wǎng)60s60s光纖通信光纖通信/ /無(wú)線寬帶無(wú)線寬帶8 8AAMAAM設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息測(cè)信息以太網(wǎng)以太網(wǎng)3s3s光纖通信光纖通信/ /無(wú)線寬帶無(wú)線寬帶配網(wǎng)線路：有主干還有分支配網(wǎng)線路：有主干還有分支配電網(wǎng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)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

15、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(wèn)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)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。線通信在支線。無(wú)線通信的選擇：無(wú)線通信的選擇：Wireless Fidelity 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：IEEE 802.11x； 良好的抗干擾能力：如 802.11b從11 Mbps,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)新的技術(shù)創(chuàng)新 已成系列的超級(jí)已成系列的超級(jí)WiFi商用設(shè)備商用設(shè)備超級(jí)超級(jí)WiFi的技術(shù)特點(diǎn)的技術(shù)特點(diǎn)超級(jí)超級(jí)WiFi系列產(chǎn)品應(yīng)用系列產(chǎn)品應(yīng)用C1可以工作在可以工作在CPE或或AP模式模式混合組網(wǎng)的樣例圖混合組網(wǎng)的樣例圖小結(jié)：零碎的應(yīng)用高額的支出