配网光纤无线混合接入--林杨(广东电力)

智能配电网通信的光纤无线混合接入广东电网调度控制中心林杨2013-4-25汇报提要•1、智能配电网对通信的要求•2、配电网光缆架设技术的进展•3、配电网通信的混合接入智能电网的标准化标准应用AMI-SEC系统安全性需求先进的量测基础设施（AMI）和智能电网端到端安全性ANSIC12.19/MC1219收益量测信息模型BACnetANSIASHRAE135-2008/ISO16484-5建筑自动化DNP3变电和馈电设备自动化IEC60870-6/TASE.2内部控制中心通信IEC61850变电自动化与保护IEC61968/61970应用层面能源管理系统界面IEC62351Parts1-8电力系统控制操作的信息安全IEEEC37.118相量测量（PMU）通信IEEE1547电力公司与分布式发电（DG）之间的物理与电气互联IEEE1686-2007智能电子设备（IEDs）的安全NERCCIP002-009大型电力系统的网络安全标准NISTSpecialPublication(SP)800-53,NISTSP800-82联邦信息系统的网络安全标准与指南，包括大型电力系统OpenADR（开放自动需求响应）价格反应灵敏和直接负载控制OpenHAN家庭区域网（HAN）设备通信、测量和控制ZigBee/HomePlugSmartEnergyProfile家庭区域网设备通信和信息模型电网智能化第一个关键就是通信根据圣地亚哥智能电网研究报告，智能电网应采取以下完善措施。而在众多措施中，光纤以太网的优先级是最高的。可见，智能电网的发展也迫切需要光纤通信网（特别是EPON通信技术的发展）。日本智能电网的起点日本每户平均停电时间已经从6min下降到1min，到1997年底日本全国已基本实现了配电网自动化；现在，发达国家平均停电时间67分钟，国际领先平均停电时间18分钟；日本的智能电网技术趋势汇报提要•1、智能配电网对通信的要求•2、配电网光缆架设技术的进展•3、配电网通信的混合接入沿电力线路架设的光缆分类序号光缆名称材料分类应用安装形式主要使用场合1光纤复合架空地线OPGW金属光缆(电力线)复用型有架空地线的新建线路或旧线路加通信改造2光纤复合架空相线OPPC新建或老线路通信改造(尤其适用于配网！)3金属自承式光缆MASS(杆塔)添加型老线路加通信改造4全介质自承式光缆ADSS介质光缆电压≤110kV线路新建或旧线路加通信改造5附挂光缆ADL/GWWOP(电力线)附加型附挂于旧线路导线或地线上通信改造（极少应用）在电力线上架设的特种光缆复合地线光缆（OPGW）缠绕光缆（WRAP）在地线或相线捆扎光缆（LASH）在地线或相线金属自承式光缆（MASS）全介质自承式光缆（ADSS）光纤复合相线光缆（OPPC）配网自动化的需求与现状•从ADSS1998年引入到2008年，十年间广东电网主网的光纤覆盖率已经达到90%，现在几乎百分百了；•从2005年到今，广东配电网的光纤覆盖率甚至不到10%；•没有地线时技术经济指标比其他电力特种光缆好的OPPC在配网中更少；•原因何在？配网的结构：呈树枝状放射型ADSS和传统OPPC都遇到难题了传统的OPPC接头熔接施工原有施工工艺的缺点•一是要在线路的电杆上增加台架，安装颇为昂贵笨重的接线盒；•二是不能档中接续，要依耐张段定缆长配盘；•三是要登高在台架上进行光纤熔接，在配电线路分支多，改接调整多，尤其是同杆多回的情况下步履艰难；•以上称之为“三大麻烦”；•因此，不能将主网的做法照搬到配网。全新OPPC技术在配网现已成功•“三大麻烦”全部解决；•证实和新线路工程同步施工完全没有问题；•一天停电时间，一个通信班组搭配线路施工，可完成11个信息引下点工作；•经过两条线路的施工和长时间运行检验；•配网线路也可以像输电线路的OPGW一样，同步规划光纤通信链路；•发明专利号：201010280633.4。案例一：江门北街-高沙工程工程概况：本期沿220kV北街站至高沙开关站的10kV高沙I、II线路上分别架设一条OPPC，芯数为6芯，长度均为2千米；其电缆段采用管道光缆，芯数为6芯，长度为2.1千米。在220kV北街站、分场及高沙开关站配置相关的EPON设备，以实现配网自动化的要求。双路由测试如下：高沙I线：北街—高沙（经尾纤跳纤）—北街（经尾纤跳纤）—分场高沙II线：北街站——分场（直接通过管道光缆跳纤）在计量后台机上，提取分场的计量信息无误，且切换时间50ms以内。第四章设计案例分析工程概况：在北街-高沙10kV双回线路，于2010年10月8日早上6点停电施工，下午8点线路准时复电。已经运行差不多三年的高沙项目案例二：新会大鳌东风乙线工程•大鳌10kV东风双回线，已投甲线1回，本期加挂乙线，架空部分3145米，其中C相为OPPC-8B1-240/30；•大鳌站出线沿预留管道铺缆360米，#23-#24塔之间160米亦为管道铺设，在#24塔接拾围新村支线；•需在#1、#10、#23、#24、#29、#32、#36、#40、#43、#53、#57塔安装8芯光缆接头盒11套，共计光电分离接头18个；•全线架设及11个引下只安排停电一天；盘好引下段等待挂线#32悬垂杆挂线就位汇报提要•1、智能配电网对通信的要求•2、配电网光缆架设技术的进展•3、智能配电网通信的混合接入智能配用电业务安全要求分类序号业务类型业务系统安全区I安全区II管理信息大区1数据专线业务配电网纵联保护数据网络业务智能配电网自动化系统（含配网、微网、分布式电源、储能监控）110kV/35kV厂站计量自动化负荷控制、配变监测、低压集抄、配电设备在线监测系统生产管理、用户信息互动2多媒体业务配电网视频监控系统、充换电站视频监控系统智能家居多媒体服务智能配电网通信业务需求分析序号类别业务名称通道接口时延适用的通信技术1ADO纵联网络保护以太网/2M专线/纤芯100ms光纤通信2高级配电自动化以太网/音频拨号500ms光纤通信3储能站监测管理以太网1s光纤通信4分布式能源站SCADA/AGC/AVC以太网1s光纤通信5分布式能源站负荷预测以太网60s光纤通信/无线通信6AMI智能电表（台区集中点）以太网/载波、/RS48560s无线宽带、载波、租用公网无线7负荷需求管控以太网60s光纤通信/无线宽带8AAM设备运行状态监测信息以太网3s光纤通信/无线宽带配网线路：有主干还有分支配电网通信系统的特点•业务种类多，不同的要求多，终端数量多，但通道距离相对较短；•接入点随用户的改变而改变，常常带来迁改问题；•要求永远在线、安全、实时、高带宽的业务，相对集中在配电线路的干线段；•数量大、迁改多，但要求相对不那么高的业务则分布在支线段；•一个相对合理的选择：光通信在干线，无线通信在支线。无线通信的选择：WirelessFidelity•设计理念：在存取控制层MAC中，从无线工作站到有线局域网络的微波空中接口；•在世界范围内采用开放频段，无需执照；•标准已发展为系列：IEEE802.11x；•良好的抗干扰能力：如802.11b从11Mbps,在信号较弱或有干扰时，带宽可自动调整为5.5Mbps、2Mbps和1Mbps,保障网络的稳定性和可靠性；•已有多种商用设备适用于智能配网通信。WiFi的技术创新已成系列的超级WiFi商用设备超级WiFi的技术特点超级WiFi系列产品应用C1可以工作在CPE或AP模式混合组网的样例图小结：零碎的应用高额的支出2009年向各运营商支付的年费用详见下图所示：（单位万元）小结：智能电网有利可图小结：技术经济比较•我国中压配网线路负荷利用率约为30%，美国为43%，智能配电能提高负荷利用率；•天津大学余贻鑫院士说，配电网带有大量能与电网友好合作的负荷；•管理线损的减低就是收益；•智能配电的光纤无线混合接入，是一个经济适用的选择；•因此，应该在规划配网阶段将配电线路与其通信手段同步进行。衷心感谢各位领导和专家的关注！[e-mail]13822182123