CN206412838U - 基于双模通信的配电网自动化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及配电网络技术领域，是一种基于双模通信的配电网自动化系统，其包括多业务平台和双模光网络单元模块，双模光网络单元模块包括第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元，多业务平台分别与第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元通信连接，第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元与配电终端电连接。本实用新型结构合理而紧凑，配电主站和配电终端之间通过双模光网络单元模块中的光通信和LTE无线通信中的一种进行数据交互和状态监测，使双模光网络单元模块这个节点拓展出无线专网，形成一张从主站到终端节点完整的电力通信专网，增强了配电网通信的安全和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及配电网络技术领域，是一种基于双模通信的配电网自动化系统。
背景技术
电力系统配电通信网采用光纤和无线两种模式混合建设，光纤模式主要采用EPON和工业以太网交换机两种方式进行组网，而无线模式则是无线公网和无线专网两种方式并存。光纤和无线两种模式各有优劣，适用场景侧重点不同。光纤通信由于其稳定性高、安全可靠的特点，在工程建设当中，占据主导地位。而无线通信以其灵活便捷的组网方式，在配网通信中起到了有效的补充作用。无线公网主要采用租用运营商GPRS信道方式，由于初期建设投资少，见效快的特点，在目前配网无线通信方式中占据主导地位。适用于数量流量小，配网通信光缆不便于覆盖的配网支路终端节点，为光纤通信提供有效的补充。在长期的现场运行过程当中，无线公网方式作为光纤通信有效的补充，起到了很大作用，但是与此同时，也暴露出大量的问题，GPRS存在的问题是偏远地区难以覆盖、系统传输带宽低、可靠性差，无法满足偏远地区视频监控等高速率业务的需求，同时无线公网除了要向运营商支付租用费外，也不利于国网的专网系统管理，因此我们需要一种新的无线通信方式替代目前的GPRS的通信模式。
发明内容
本实用新型提供了一种基于双模通信的配电网自动化系统，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有基于GPRS通信方式的配电网自动化系统的信息传输不稳定及可靠性差的问题。
本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种基于双模通信的配电网自动化系统，包括配电主站、配电子站、配电终端、配电网络、多业务平台和双模光网络单元模块，所述双模光网络单元模块包括第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元，所述配电主站与配电子站通信连接，配电子站与多业务平台通信连接，多业务平台分别与第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元通信连接，第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元与配电终端通信连接，配电终端与配电网络通信连接。
下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：
上述第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元均包括ONU光模块、LTE无线模块、转换模块和处理模块，在所述转换模块上电连接有多个FE接口，在处理模块上电连接有多个RS485接口，所述转换模块与ONU光模块电连接，处理模块与LTE无线模块电连接，ONU光模块和LTE无线模块分别与多业务平台通信连接。
上述多业务平台包括OLT光线路终端和基站，所述OLT光线路终端与ONU光模块通信连接，基站与LTE无线模块通信连接。
上述处理模块与LTE无线模块之间通过UART总线电连接。
上述配电终端包括FTU、DTU和TTU,FTU、DTU和TTU分别与第一双模光网络单元、第二双模光网络单元、第三双模光网络单元和配电网络通信连接。
本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，在自动化配电网正常工作时，配电主站和配电终端之间通过双模光网络单元模块中的光通信和LTE无线通信两路通信链路中的一路进行数据交互和状态监测，在配电主站实时监控电网运行状态，从而使双模光网络单元模块这个节点拓展出无线专网，形成一张从主站到终端节点完整的电力通信专网，增强了配电网通信的安全和可靠性。通过采用光通信与LTE无线专网融合的通信节点，有效拓宽了电力专网的覆盖范围，大大增强系统的可靠性与安全性，同时即避免了有线通信施工难题，又避免了无线通信易干扰、速率低、受公网限制的问题。
附图说明
附图1为本实用新型最佳实施例的整体原理结构示意图。
附图2为本实用新型最佳实施例的双模光网络单元原理结构示意图。
具体实施方式
本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：
如附图1、2所示，该基于双模通信的配电网自动化系统，包括配电主站、配电子站、配电终端、配电网络、多业务平台和双模光网络单元模块，所述双模光网络单元模块包括第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元，所述配电主站与配电子站通信连接，配电子站与多业务平台通信连接，多业务平台分别与第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元通信连接，第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元与配电终端通信连接，配电终端与配电网络通信连接。
这里，配电主站为现有公知技术，主要从整体上对各配电子站进行监控，分析系统的运行状态，协调各配电子站、配电终端之间的关系，实现实时数据迅速更新和共享，配电主站和配网子站之间采用骨干网传输；配网子站为现有公知技术，一般设置在变电站内，是配网自动化系统的中间层，向上与配网主站等各个系统进行计算机通信，完成终端设备数据的集中和转发，可以实现遥测、遥信、遥控、当地监控即故障隔离等功能，并将实时数据中转到配电主站的通信处理机上；配网子站不仅和配电主站形成一个高速局域网，还与各配电终端形成一个数据通信网；配电子站之间采用光通信的方式进行传输；配电终端为现有公知技术，是整个系统的最底层，主要对配电网络中的数据进行采集，即完成对柱上开关、支线开关配电变压器、开闭所、配电室、开网开关、箱式变等各种现场设备信息的采集、监控并执行上级下发的控制命令的功能；多业务平台主要用来下送配电主站的控制指令和收集上传配电终端采集的信息数据；双模光网络单元模块包括光通信和无线通信两种通信链路，从而能通过光通信和无线通信两种通信链路中的任意一种接收多业务平台发送的指令并将指令发送给配电终端，及将配电终端采集到的数据发送给多业务平台，一般情况下在接收多业务平台发送的指令并将指令发送给配电终端时优先选用光通信链路，在将配电终端采集到的数据发送给多业务平台时选择通信链路畅通的一种通信方式。
在自动化配电网正常工作时，配电主站和配电终端之间通过双模光网络单元模块中的两种通信链路中的一种进行数据交互和状态监测，配电主站实时监控电网运行状态，从而使双模光网络单元模块这个节点拓展出无线专网，形成一张从主站到终端节点完整的电力通信专网，增强了配电网通信的安全和可靠性。通过采用光通信与无线专网融合的通信节点，有效拓宽了电力专网的覆盖范围，大大增强系统的可靠性与安全性，既避免了有线通信施工难题，又避免了无线通信易干扰、速率低、受公网限制的问题。
可根据实际需要，对上述基于双模通信的配电网自动化系统作进一步优化或/和改进：
如附图1、2所示，所述第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元均包括ONU光模块、LTE无线模块、转换模块和处理模块，在所述转换模块上电连接有多个FE接口，在处理模块上电连接有多个RS485接口，所述转换模块与ONU光模块电连接，处理模块与LTE无线模块电连接，ONU光模块和LTE无线模块分别与多业务平台通信连接。
这里，FE接口是网口；RS485接口为现有公知技术，也可以使用RS232接口；ONU光模块为现有公知技术；LTE无线模块为现有公知技术，型号可以是SGC3103；处理模块为现有公知技术，型号可以是ARM926；ONU光模块与转换模块之间通过GMAC进行数据传输，这里，GMAC为现有公知技术，是以太网访问时网卡硬件系统。
这里，电连接在转换模块上的多个FE接口、转换模块和ONU光模块组成了光通信链路，电连接在处理模块上的多个RS485接口、处理模块和LTE无线模块组成了无线通信链路，正常情况下在配电终端上传采集到的数据时，选择正常通信的通信链路进行传输，若两路通信链路均正常则通过转换模块优先选用光通信链路，在配电主站向配电终端发送指令时优先选用光通信链路；因此，在双模光网络单元这个通信节点上融合了光通信和无线通信两种通信方式，在配电主站和配电终端之间的数据传输及指令下发接收中能灵活的选用合理、畅通及稳定的通信方式，有增强了自动化配电系统的可靠性与安全性。
根据需要，所述多业务平台包括OLT光线路终端和基站，所述OLT光线路终端与ONU光模块通信连接，基站与LTE无线模块通信连接。
这里，OLT光线路终端通过光纤发送配电主站的指令至第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元中ONU光模块，同时通过光纤接收第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元中ONU光模块的传输的数据，并通过配电子站传输至配电主站。基站无线发送配电主站的指令至第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元中LTE无线模块，同时通过光纤接收第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元中LTE无线模块传输的数据，并通过配电子站传输至配电主站。
如附图1、2所示，所述处理模块与LTE无线模块之间通过UART总线电连接。
这里UART总线为现有公知技术，是一种通信总线，用于数据传输。
如附图1、2所示，所述配电终端包括FTU、DTU和TTU,FTU、DTU和TTU分别与第一双模光网络单元、第二双模光网络单元、第三双模光网络单元和配电网络通信连接。
这里，FTU、DTU和TTU均为现有技术；FTU为安装在配电室或柱上的馈线终端设备，具有遥控、遥信，故障检测功能，并与配电自动化主站通信，提供配电系统运行情况和各种参数即监测控制所需信息，包括开关状态、电能参数、相间故障、接地故障以及故障时的参数,并执行配电主站下发的命令，并且配电子站可通过对时命令,使分散于各处的FTU的时间保持一致，同时配电子站通过光通信获得任意点FTU的信息,并综合比较,通过分析各FTU处的接地特征量确定出故障线路及故障区段，如果在本辖区，自动清除故障、自动隔离故障、自动转移供电的馈线自动化功能，如果在非本辖区，信息汇集到配电主站；DTU为开闭所终端设备，一般安装在常规的开闭所（站）、户外小型开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处，完成对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等数据的采集与计算；TTU为配电变压器监测终端，监测并记录配电变压器运行工况，根据低压侧三相电压、电流采样值，每隔1-2分钟计算一次电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能等运行参数。
以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
Claims (6)
1.一种基于双模通信的配电网自动化系统，其特征在于包括配电主站、配电子站、配电终端、配电网络、多业务平台和双模光网络单元模块，所述双模光网络单元模块包括第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元，所述配电主站与配电子站通信连接，配电子站与多业务平台通信连接，多业务平台分别与第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元通信连接，第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元与配电终端通信连接，配电终端与配电网络通信连接。
2.根据权利要求1所述的基于双模通信的配电网自动化系统，其特征在于：所述第一双模光网络单元、第二双模光网络单元和第三双模光网络单元均包括ONU光模块、LTE无线模块、转换模块和处理模块，在所述转换模块上电连接有多个FE接口，在处理模块上电连接有多个RS485接口，所述转换模块与ONU光模块电连接，处理模块与LTE无线模块电连接，ONU光模块和LTE无线模块分别与多业务平台通信连接。
3.根据权利要求2所述的基于双模通信的配电网自动化系统，其特征在于：所述多业务平台包括OLT光线路终端和基站，所述OLT光线路终端与ONU光模块通信连接，基站与LTE无线模块通信连接。
4.根据权利要求2或3所述的基于双模通信的配电网自动化系统，其特征在于：所述处理模块与LTE无线模块之间通过UART总线电连接。
5.根据权利要求1或2或3所述的基于双模通信的配电网自动化系统，其特征在于：所述配电终端包括FTU、DTU和TTU,FTU、DTU和TTU分别与第一双模光网络单元、第二双模光网络单元、第三双模光网络单元和配电网络通信连接。
6.根据权利要求4所述的基于双模通信的配电网自动化系统，其特征在于：所述配电终端包括FTU、DTU和TTU,FTU、DTU和TTU分别与第一双模光网络单元、第二双模光网络单元、第三双模光网络单元和配电网络通信连接。
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