才茂智能電力配網(wǎng)自動(dòng)化無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)

▋行業(yè)背景

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的快速推進(jìn)，一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與社會(huì)發(fā)展對(duì)電力質(zhì)量的需求越來(lái)越明確，其依賴程度也越來(lái)越高。電壓波動(dòng)和短時(shí)的停電都會(huì)造成巨大的損失。因此，需要結(jié)合電網(wǎng)改造在配電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化，以提高配電網(wǎng)的管理水平，為廣大電力用戶不間斷的提供優(yōu)質(zhì)電能。

配電網(wǎng)自動(dòng)化是以一次網(wǎng)架和設(shè)備為基礎(chǔ)，以配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)為核心，綜合利用多種通信方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)供電故障的快速反應(yīng)，迅速處理故障，及時(shí)恢復(fù)供電。并通過(guò)與相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的信息集成，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的科學(xué)管理。同時(shí)，配電安全可靠性將直接影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)用戶停電故障中80%是由于配電網(wǎng)故障引起的;其運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性等直接影響廣大用戶的生產(chǎn)與生活。

電網(wǎng)建設(shè)繁雜龐大，時(shí)間跨度大，各種新老設(shè)備混于其中，很多電網(wǎng)架構(gòu)已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需求，但是電網(wǎng)改造成本巨大，不是一朝一夕的事情。如若遇到自然災(zāi)害等其他一些未知的破壞等事故，對(duì)光纜的正常運(yùn)行會(huì)造成嚴(yán)重的威脅，甚至?xí)霈F(xiàn)線路中斷情況，而搶修工作也是極其困難的，而且時(shí)間消耗很長(zhǎng)，這對(duì)電網(wǎng)的安全，設(shè)備的正常運(yùn)行會(huì)造成機(jī)器嚴(yán)重的影響。現(xiàn)如今改善電能質(zhì)量從源頭上來(lái)說(shuō)就是將電網(wǎng)改造與新電網(wǎng)建設(shè)結(jié)合起來(lái)。對(duì)于新建設(shè)的電網(wǎng)而言首先要進(jìn)行合理的規(guī)劃，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)運(yùn)行管理依靠大量的人力，費(fèi)時(shí)費(fèi)力、工作效率低、缺乏實(shí)時(shí)性。為了解決這一問(wèn)題，采用現(xiàn)代化的傳感測(cè)量技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)是必要的，通過(guò)采用先進(jìn)的傳先進(jìn)的傳感器、計(jì)量表、數(shù)字控件和綜合分析軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控電網(wǎng)、優(yōu)化電網(wǎng)性能、防止斷電、快速恢復(fù)送電等功能。  

▋方案介紹

針對(duì)電力行業(yè)存在的問(wèn)題，才茂通信依托自己在互聯(lián)網(wǎng)+行業(yè)豐富的經(jīng)驗(yàn)，基于豐富的網(wǎng)絡(luò)接入產(chǎn)品，為電力配網(wǎng)行業(yè)市場(chǎng)構(gòu)建了一套基于互聯(lián)網(wǎng)+的基礎(chǔ)解決方案，實(shí)現(xiàn)電力配網(wǎng)智能化，有效的解決了電力數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的高效、穩(wěn)定、快速傳輸?shù)膯?wèn)題，配電系統(tǒng)自動(dòng)化是利用現(xiàn)代電子、計(jì)算機(jī)、通訊及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進(jìn)行信息集成，構(gòu)成完整的自動(dòng)化系統(tǒng)，無(wú)線4G/5G通信設(shè)備由于使用經(jīng)濟(jì)而高效的結(jié)構(gòu)，從而成為連接城市配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)監(jiān)測(cè)單元的最有效的通信方式，使得配電自動(dòng)化系統(tǒng)更為先進(jìn)更為高效。

▋方案架構(gòu)

才茂電力配網(wǎng)行業(yè)無(wú)線通訊解決方案，主要現(xiàn)場(chǎng)采集FTU、電力DTU，通過(guò)串口或者網(wǎng)口與通信設(shè)備(無(wú)線4G/5G DTU或者路由器)相連，無(wú)線設(shè)備與運(yùn)營(yíng)商建立連接，運(yùn)營(yíng)商根據(jù)無(wú)線設(shè)備送上來(lái)的驗(yàn)證信息，給終端分配固定的IP地址，并把此IP劃分到指定的專網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與主站前置機(jī)的通信。

采集設(shè)備采集到現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)后與設(shè)定的值進(jìn)行比較，如果采集到的值超過(guò)設(shè)定值的范圍，采集設(shè)備會(huì)把這些數(shù)據(jù)通過(guò)串口或者網(wǎng)口發(fā)送到無(wú)線模塊，無(wú)線模塊按指定的主站前置機(jī)發(fā)送相應(yīng)的信息到才茂云平臺(tái)以及電力配網(wǎng)監(jiān)控中心，主站對(duì)送上來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并可以實(shí)時(shí)查看各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如有設(shè)備出現(xiàn)故障可以馬上判斷故障點(diǎn)并向相應(yīng)的管理人員發(fā)出短信或者郵件報(bào)警。維護(hù)工程師根據(jù)報(bào)警的內(nèi)容做快速處理，把將要發(fā)生的故障的設(shè)備進(jìn)行及時(shí)處理，在未發(fā)生故障前把問(wèn)題解決，實(shí)現(xiàn)預(yù)防式維護(hù)。

主站通過(guò)前置機(jī)把狀態(tài)輪詢信息發(fā)到各個(gè)地方的無(wú)線模塊，無(wú)線模塊收到信息后把這些信息轉(zhuǎn)發(fā)給采取設(shè)備。采集設(shè)備收到指令后把相應(yīng)的狀態(tài)打包并通過(guò)無(wú)線設(shè)備回傳給主站，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)地方狀態(tài)的監(jiān)控。

終端主要：智能環(huán)網(wǎng)柜，主要包括一次回路，二次回路，開關(guān)柜，負(fù)荷開關(guān)，變壓器，繼電器，接觸器等設(shè)備          

來(lái)自智能環(huán)網(wǎng)柜的信息通過(guò)才茂4G /5G DTU(或路由器）無(wú)線終端設(shè)備由APN移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)向前置機(jī)/數(shù)據(jù)服務(wù)器傳送，經(jīng)主前置機(jī)/數(shù)據(jù)服務(wù)器處理、存儲(chǔ)后，向網(wǎng)上廣播，各工作站收到信息后進(jìn)行相應(yīng)處理。來(lái)自工作站的信息首先傳送到主前置機(jī)/數(shù)據(jù)服務(wù)器，由其處理后通過(guò)APN移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到環(huán)網(wǎng)柜。

▋無(wú)線網(wǎng)絡(luò)解決方案特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

針對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化的需求及實(shí)際特點(diǎn)，提供了完備的無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)整體解決方案，其產(chǎn)品及方案具有如下特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)：

1、支持多種網(wǎng)絡(luò)及多種配電設(shè)備

提供路由器及DTU兩個(gè)系列的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，覆蓋多種移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。串口與網(wǎng)口兼?zhèn)?，支持各種配電設(shè)備。電力用戶可以自如選擇不同的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)及配電設(shè)備。

(1)支持多種網(wǎng)絡(luò)制式，5G/4G/3G網(wǎng)絡(luò)兼容;

(2)路由器支持網(wǎng)絡(luò)及串口的配電設(shè)備;

(3)DTU支持串口的配電設(shè)備;

(4)支持短信方式實(shí)現(xiàn)電力三遙數(shù)據(jù)的收發(fā)。

2、久經(jīng)考驗(yàn)的高可靠工業(yè)級(jí)、電力級(jí)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品

(1)路由器、DTU兩大系列均通過(guò)國(guó)家3C檢測(cè)認(rèn)證、工信部進(jìn)網(wǎng)許可證、CE、FCC認(rèn)證等;

(2)堅(jiān)持自主研發(fā)工業(yè)級(jí)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的定位;

(3)路由器、DTU具備極高的穩(wěn)定性和可靠性，通過(guò)嚴(yán)酷的電磁兼容測(cè)試。工作穩(wěn)定滿足-40℃~80℃。

(4)產(chǎn)品不僅在國(guó)家電網(wǎng)成功應(yīng)用，還在南方電網(wǎng)重點(diǎn)城市成功應(yīng)用獲得用戶好評(píng)，累計(jì)穩(wěn)定運(yùn)行的設(shè)備數(shù)量近萬(wàn)臺(tái)。

3、可靠的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接

網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的可靠性對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化的應(yīng)用至關(guān)重要，才茂在此方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了高可靠的聯(lián)接管理。

(1)獨(dú)具的鏈路檢測(cè)、自動(dòng)修復(fù)技術(shù)，無(wú)需人工干預(yù)，為上層的配電自動(dòng)化應(yīng)用提供可靠的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接;

(2)聯(lián)接管理技術(shù)，可以按照用戶的需求在網(wǎng)絡(luò)任何一方發(fā)起連接或者斷開連接，并可實(shí)現(xiàn)按需連接、自動(dòng)斷線、手動(dòng)激活等功能，節(jié)約用戶的網(wǎng)絡(luò)資源，減少運(yùn)行費(fèi)用。

4、安全的網(wǎng)絡(luò)

移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商為電力應(yīng)用提供APN專網(wǎng)接入，保證了網(wǎng)絡(luò)的安全性。同時(shí)產(chǎn)品本身也具備高級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)安全功能，保護(hù)數(shù)據(jù)不受侵?jǐn)_。

(1)支持VPN、IPSec 等數(shù)字身份認(rèn)證等安全功能;

(2)可以支持用戶特殊需求的網(wǎng)絡(luò)安全功能。

5、智能化的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)

路由器和DTU產(chǎn)品不僅僅是完成網(wǎng)絡(luò)與聯(lián)接的功能，還可以成為智能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，完成部分現(xiàn)場(chǎng)功能。

(1)路由器和DTU產(chǎn)品支持電力101通訊規(guī)約與電力104通訊規(guī)約的轉(zhuǎn)化，解決了二次設(shè)備通訊協(xié)議與主站通訊協(xié)議不匹配帶來(lái)的問(wèn)題。;

(2)支持國(guó)網(wǎng)加密要求DTU（路由器）產(chǎn)品，解決了國(guó)網(wǎng)對(duì)二次設(shè)備的通訊加密要求對(duì)二次設(shè)備廠商帶來(lái)的難題。

(3)智能化的報(bào)警功能;

(4)利用短信上報(bào)狀態(tài)等;

(5)保存日志信息，以便進(jìn)行分析與故障診斷。

▋平臺(tái)優(yōu)勢(shì)

1、 配網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，配網(wǎng)高級(jí)應(yīng)用分析功能（網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、潮流?jì)算、狀態(tài)估計(jì)、負(fù)荷預(yù)報(bào)等）；

2 、減少維護(hù)費(fèi)用，所有業(yè)務(wù)統(tǒng)一由無(wú)線專網(wǎng)承載，設(shè)備發(fā)生故障系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警通知維護(hù)人員，維護(hù)簡(jiǎn)單；

3 、實(shí)時(shí)性強(qiáng)，無(wú)需人員輪流到現(xiàn)場(chǎng)采集，所有點(diǎn)位的數(shù)據(jù)都將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)完成傳輸；

4 、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置，開關(guān)調(diào)節(jié)，參數(shù)調(diào)整等；

5 、智能管理，智能統(tǒng)計(jì)，有助分析設(shè)備運(yùn)行情況；

▋系統(tǒng)價(jià)值

建立配網(wǎng)自動(dòng)化/配網(wǎng)管理系統(tǒng)是改善公眾服務(wù)質(zhì)量、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力、擴(kuò)大市場(chǎng)份額的有效手段，越來(lái)越受到電力公司的普遍關(guān)注與高度重視。智能電力也給配網(wǎng)系統(tǒng)給用戶對(duì)電能質(zhì)量和供電可靠性提供了保障，通過(guò)采用APN配網(wǎng)自動(dòng)化方案，減少停電時(shí)間，提高供電企業(yè)的服務(wù)水平，為廣大人們?nèi)罕娚钤鎏砹嘶盍Α?/p>