电力数据通信网论文范文第1篇
摘 要：当今我国的社会经济发展水平不断提高，网络信息技术也得到一定程度上的进步，网络技术在电力通信系统中的应用变得十分普遍。该文从技术的角度着手，根据电力系统通信的管理体系、设备引进、网络结构等方面要素，对建设完善的电力通信网络信息应用体系提出了相关的标准和要求，针对电力系统通信在网络建设上的问题提出了解决方案，期望达到通過加快网络发展建设步伐来改善和优化电力通信系统的长远目标。
关键词：电力系统 通信技术 网络建设应用
根据我国目前的经济建设脚步和科学技术发展水平来看，全面对电力通信系统进行更新升级是不现实的，但是将科技含量较高、技术更加综合全面的优秀成果引进并加以实施是合理有效的，承载了现代网络信息技术的电力系统能够展现其可持续发展的实力，并且为经济创造新的经济增长点，提高中国在国际社会的综合竞争能力。对于电力系统来说，最重要的就是满足生产高效、安全可靠的市场化需求，随着电力通信网络的迅速发展，新型的通信设备和系统都随之出现，所以针对目前电力通信系统的基本情况，加强电力系统的网络建设应用是必然趋势。
1 电力系统通信的网络建设应用的基本概况
1.1 电力通信系统的演变过程
近年来通信技术不断发展，电力系统的规模化传输和市场化经营都得到了实现，面对电力通信网通信设备的更新换代，许多相关人士都积极投入到电力通信系统的深入研究中。从有线音频电缆到模拟微波，从电力线载波通信到光纤通信，从电缆载波到各种数字微波，无不体现着电力系统通信发展的漫长道路与工作人员们研发的无限热情。电力生产现代化在发展的过程中越来越依赖于通信系统，实时远动数据传输、办公自动化信息传输、日常行政电话信息和电能量计费信息都与电力系统通信有着密切相关的联系。技术的发展使陈旧的生产观念有了改变，网络与通信技术的交融，电力与通信系统的结合，电力通信网的单一结构转变为多中心的网状网络，这些都为日后日益增长的电力信息传输需求服务的向前发展奠定了坚实的基础。事实上，电力通信系统的日益网络化和信息化所带来的不仅是科学技术上的成功探索，还是人类历史上的远大突破，受益的更是全人类。
1.2 发展电力系统通信的网络建设应用的积极影响
科学技术水平的提升使电力网络智能化，智能电网的发展大大提高了生产发展的效率，使电力通信变得更加优质，对电力企业的通信管理信息化提出了更高的要求，为主流电力系统建设做出了杰出的贡献。电力通信系统依靠先进的通讯设备和坚固的电网结构作为支持，这样能够有效地扩大电网新业务，深化电力通信系统的改造。将科技水平更高的网络信息技术应用到电力系统通信中，加强电力通信与网络建设的固有联系，有利于逐步完善电力通信网架体系，加速电力基础设施的建设，新一代的电力通信网络提供的业务平台为未来新兴业务的拓展和介入铸造基础。电力系统联网工程建设在内外部环境的双重激励下，把握着电力市场新的经济增长点，积极促进电力通信的信息产业化，使电力通信系统的网络建设应用更加广泛，拥有更加广阔的前景，从而开创电力通信系统新时代，实现经济利益的持续最大化，推进经济发展，展现新型电力发展新动力。
1.3 电力通信系统的网络建设的发展前景和方向
现如今科学技术的更新速度飞快，未来的技术环境瞬息万变，这对电力通信系统的网络建设带来了挑战和机遇，提高电网的服务标准是必然趋势，同时打造具有新活力、灵活安全的、智能化和信息化兼备的、易开发恢复的全新业务模式，支持应用可连接无线的电力通信新体系也是我们应该考虑的新项目之一。在降低成本的同时，力求在网络建设中，寻找便捷动态管理和集成分组，应用一体化的解决方案实现协调一致的搜寻功能和排除故障的功能。电力通信技术的变革和市场经济的变化要求着电网向频带加宽、时延降低、组合扩展性灵活、支持突变性数据传输、高智能终端化的方向迈进，并且，互为补充和备份的多种通信手段能够利用新型网络的优势作为网管体系的信息来发布媒介，尽可能保证充分地对现有资源进行合理配置，采用先进成熟的技术构造信息网，满足业务综合处理的要求，建立健全电力通信网网络管理系统。
2 电力系统通信的网络建设出现的问题及对策
2.1 电力网络通信现状及存在的技术问题
电力线上网具有很多优点，不再需要任何新的线路铺设，通过互联网的共享和连接，使客户随时随地简单使用网络连接，高度的安全性和可靠性满足了人们的生活需求。但是，电力通信系统作为行业性的专用通信网，规模在不断扩大的同时，技术水平却没有得到加强。关键的运营业务包括数据采集、监视控制和能量管理等，电力通信业务水平一直处在停滞不前的状态，传统的电力通信网所采用的方案来承载电力系统业务是具有缺陷的。同时，网络连接复杂使网络可靠性和安全性降低，各种设备的品牌和型号多样，不利于统一的维护和管理，增加了运维难度，在技术层面上，光电一体化设备是针对电力通信系统的实际需求来设计的，没有进行及时有效的改进与开发。大多数电力通信系统中采用保守型的建网策略，伴随着业务的发展，现有的电路交换面临着升级换代，造成大量的投资和资源的浪费。
2.2 电力通信网络建设的业务流程问题
由于电力通信系统对于传输信息在及时性和安全性上有着很高的要求，所以在通道结构上多数采用固定宽带的专线方式，但是这却不能满足逐渐增长的信息传递需求，因此，在业务的角度完善上电力通信网络的建设是正确的。传统的话音业务随着话音压缩技术的普及在逐渐减少，而实时数据业务关系到电网的稳定运行，自动化程度的提高，要求实时数据的频率和容量达到一定的标准，目前的音频专线或DDN网传输是不符合发展要求的。视频业务也是电力网发展的重要业务之一，在公用网络的数据交换方面不具备优势。电力通信网络建设中，不构建宽带综合业务数字网，就不能将各种业务都通过单一的通信网络进行传递。
2.3 完善电力通信系统的网络建设应用的建议
为人民群众提供安全可靠的用电环境，完善电力通信系统的网络建设是需要人力、物力和财力支持的，从电力通信网的现状进行分析可知，电路的调配和增加业务的传输是十分重要的，调整现有的传输通道，逐渐实现宽带的资源共享是改进电网的重要途径。完善以光纤网为主要网络的构成，以PDH微波电路为辅的真正的网状网，打造综合业务平台，实现多种业务合理对接。规范主干网络的业务接口，适当地安排对应电力系统业务所需应用的接口，充分利用剩余资源对外运营，对各种业务进行量化分析。根据国际上通信技术的发展，吸收借鉴外国先进的电网通信建设经验，逐步完善支撑网，在把握电力通信运行规律的同时，规划未来的电力生产经营的目标和发展方向，注意业务的协调性，增强电力通信网络技术，提高总体的经济效益。
3 结语
在电力通信系统中，设备种类的复杂化和技术的多变性并不能让我们在研究开发电网的道路上止步，计算机网络在电力系统通信上的应用，使电力通信网的迅速发展有了可能，功能日益强大、配置逐渐复杂也要求着专业人士的技术水平一再提高，工作人员业务素质的提升，促进电力通信系统一体化和自主独立是离不开网络建设应用的，开创中国电力工业的卓越时代需要我们的共同努力。
参考文献
[1] 鲜辉.电力系统通信技术的建设和应用[J].科技创新与应用，2016（33）：222.
[2] 仇惠静.电力系统通信技术的应用[J].信息系统工程，2010（11）：89-91.
电力数据通信网论文范文第2篇
[关键词]电力通信;检测技术;技术应用
一、电力通信监测系统功能介绍
电力通信监测系统包括两部分，一部分是中心站，一部分是外围站。其中，通信监控系统的硬件主要包括监控工作站、数据采集器、数据服务器和外部设备等，而且各种设备的管理系统各自独立，人机界面不尽相同，给设备维护造成了一定的困难。.因此，在设备的监测上设置了统一的管理平台，综合网络管理系统(Integrated Network Management System 即INMS)为网络管理提供了多种可视化的工具软件，一旦电力通信网出现故障或者错误，综合网络管理系统中的软件将会提供多重保护，在第一时间将范围控制在设定的限度以下，进行区域和小范围的分析和追踪，以防止酿成重大的灾难或者灾祸。它的特点有： ①根据相应的技术标准和规范要求进行设计，并不断的发展和完善。符合ITU综合管理系统标准，具备性能管理和故障管理的功能。 ②提供多个接口模式，支持与标准或非标准的网管系统互联。 ③采用多个系统标准，实现系统最大限度的灵活性和升缩性。 ④INMS提供软件工具在网络系统中增加新设备建立网络管理视频系统体系，从而实现电力网络系统的多元化连接目的。
二、系统硬件结构
监控系统一般采用计算机网络技术的拓扑结构，将其分为中心控制点和外围控制点。监测系统的硬件架构采用千兆高速以太网，主要由数据采集器、数据库服务器、监测工作站以及其他功能不同的一些外设组成。变电站的通信机房负责进行数据采集，将采集到的各种数据反馈到该地区的中心站，各个分站传输过来的数据都在这里进行处理，并对各种通信设备的告警做出响应。中心站负责处理分站的数据信息，分站可以通过省调专用三级网电路上传监测数据。
监控器安置在中心站机房，是储存数据信息的载体，系统采用客户/服务器模式，系统软件之间采用TCP/IP传输协议。数据库rtbase作为网络数据的存储和处理中心，具有应用服务器、文件服务器和数据服务器的作用。
监控工作站采用图形化操作系统具有设备报警功能，设置在调度值班室，从而方便调度员进行检测和相关的操作。
系统还有数据访问的接口，可以实现与局域网、互联网等系统对接，实现信息发布、事故申告等功能。数据采集及传输部分和前置机网关实现对非智能设备及通信辅助设备的实时数据采集。
由一台工控机对多台设备同时进行操作，可以实现设备管理与配置的集中化。要实现这样的操控我们需要在主站落成一个基于美国信息互换标准代码的仿真终端，通过美国信息互换标准代码的输出对设备进行管理，最终实现自动切换基于不同协议的设备之间的监控。另外信息会反馈给服务器，最后由工作站做出对应的显示。
针对不同的协议，应该在主站建立规约转换网关来进行转换，然后将信息反馈给服务器，网元和信息之间的链接得以实现，最后由工作站进行相应的显示。将波形观测技术结合电平信号遥测技术，双管齐下来处理中心站和外围站的自动化RTU信息，在对电平进行遥测的同时还可以对波形进行直观的显示。
三、系统应用软件
监测系统由两大数据库、三大应用平台及若干应用程序组成。
1.管理数据库和实时数据库。管理数据库和实时数据便是通信系统的两大数据库，实时数据库负责系统设备的实时在线数据的处理，管理数据库负责对设备离线数据(离线数据包括非实时数据和历史数据等)进行处理，两个数据库共同实现通信网的信息管理。
2.应用平台。通过调度应用平台、图形化数据平台、运营管理平台实现监测系统运行情况，设备运行，矢量图形，数据查询。使用逐层点击，双击文本警示，自动推送，地图，语音提示，捕捉信息在很短的时间定位网络故障所需的时间大大降低，提高劳动效率，通信网络管理水平，确定故障位置，以确定故障对网络产生的影响程度，在排除故障时，保证网络畅通。
四、通信监测技术的应用优势
电力通信网中存在的各种传输介质，每个独立的，都有自己的一套设备，软开关技术的引进，在单个服务器上，如果可以交换信息以交换各种媒体上，在管理上也更加方便，简单地进行维护的设备上，可以实现跨网络的信息交换。电力通信检测技术在很多地方的电力系统中都有广泛的被采用，获得了很大程度的发展，具有自身的一些优势，主要表现在以下几个方面：
1.图像监测功能。监测中心的调度人员可以根据实际的需要对变电站的任何一台摄像机的进行操作、录像，同时也能按照固定的时间让摄像机实施摄像，比如，给定一个特定的周期来进行摄像，这个周期可以是一个星期或者是一天，并且在录像完成之后具有查询和回放的功能。
2.控制功能。对于变电站内的相关设备，可由监控中心的工作人员对其进行远程控制，比如，如果变电站内无人值班，不法分子闯进偷盗设备，则通信监测技术便可自动报警，及时通知工作人员。此时，工作人员可通过远程控制迅速打开现场的照明设备，记录犯罪活动的过程。
3.报警功能。报警功能包括视频运动报警和视频丢失报警两大功能，首先当变电站一端的摄像机因为被偷窃、被损坏等造成视频信号丢失时，通信检测技术就会对之进行报警，其次视频报警区域可以提前进行设定，如果有物体进入设定好的报警区域就会发出报警。远程变电所发生报警时，当地主机将在1s内响应，监测中心主机能在5s内自动弹出报警信息窗口，显示报警点的具体位置，报警类型，自动将画面切换到告警地点，并启动录像设备对现场进行录像，便于事故处理与分析。
五、结语
综上所述，电力通信监测技术对电力通信网的建设与发展具有十分重要的作用。在科学技术不断发展的今天，方便、快捷、稳定、可靠已经是各大企业对日常工作的共同要求，尤其是在电力通信网中，随着电网的不断扩大，业务量的不断提升，做好维护工作，保障电网安全稳定的运行是我们工作的任务和目标，电子通信监测技术主要在变电站的监控方面有着实际的应用，通信检测技术的进步亦会成就电力通信的辉煌。为此，需要我们积极进取为电力事业的未来奋斗终身。
参考文献：
[1] 程岩.电力通信网中通信监测技术及应用研究[J].无线互联科技，2014，07：33.
[2] 龚伟.浅析电力通信在电网智能化中的支撑作用[J].科技创新与应用，2014，29：77-78.
电力数据通信网论文范文第3篇
摘要：针对计量终端存在的数据通信实时性和可靠性较差的问题，基于EPON通信技术提出了一种计量自动化终端的设计。该计量终端的设计采用双光模块的通讯接口设计，以支持EPON通信组网形式，并采用单片机和专用计量芯片的硬件设计，以提高计量终端的使用可靠性和低功耗性能。配合实时操作系统，对计量终端的软件系统进行了优化设计，使其实现了电能自动计量、数据上传、终端状态监测、人机交互等功能。最后通过性能测试证明，该计量终端具有良好的数据通信效率和可靠性，能够满足设计要求。
关键字：EPON;ONU;计量终端;光纤通信;电力通信
文献标识码：A
随着通讯技术的发展，基于光纤通信的电力三网融合业务正在逐步展开。目前多数IIOKV变电站至小区配电站的光缆建设已经完成，EPON设备能够通过光缆连接电力公司综合数据网进行数据交互的[1]。因此利用已经成熟的光纤通信资源和EPON通信技术实现用计量自动化终端的高效率接人，提高计量数据采集的稳定性和可靠性成为必然趋势。相对于其他通讯技术手段光纤通信方式具有更快的传输速率和更好数据的安全性。由于处于电网供配电以及数据采集的末端的计量终端数量巨大且分布面广，显然难以采用点对点方式进行组网。基于通信性能与成本核算的平衡考虑，采用EPON通信技术对计量自动化终端进行组网逐渐成为被广泛接收的最优选择[2-3]。文献[4]面向电网终端计量，基于双向计量与设备监控的实际需求，提出了一种包括光纤通信接口在内的多接口的具备智能电表和智能终端的多用途终端设计。文献[5]采用配用点专用ONU芯片，结合计量自动化通信技术，提出一种嵌入式配电光通信终端的设计方案，并在设计充分考虑了配电信息安全问题。
通过对上述研究成果的总结，基于光纤通信原理、现有设备和计量自动化业务功能原理，采用E-PON通信技术，结合计量自动化系统的通信需求，进行计量自动化终端的优化设计，在实现电能自动计量、数据上传、终端状态监测以及人机交互等功能的基础，提升数据通信的速度和可靠性，实现终端电力数据智能采集和高效上传的目的。
1 计量终端的设计需求
目前计量自动化系统由主站、通信网、计量终端以及电表组成[6]。计量终端实现对多个电表电量信息的集中采集，然后通过电力通信网络把数据上传到主站系统，为电力电能决策部门提供准确实时的原始数据，实现电力计量的自动化过程[7]。
为支撑计量自动化系统诸多功能的实现，计量自动化终端应当具备计量功能、监测与通信功能、人机交互管理等功能，还应具备设备状态监测的功能[8]。针对计量自动化终端的设计，本文着重研究和实现以下问题：
（1）采用EPON（Etherent Passive Optical Net-work）通信技术，保证数据能够高效、准确传输。
（2）有效实现对终端用户的电能自动计量、用电监测以及计量终端的状态检测。
2 硬件设计
2.1 硬件架构
依据设计需求，结合相关设计案列，计量自动化终端采用MCU作为系统控制核心，辅以专用计量芯片的硬件架构[9]。该架构主要由计量模块，CAN总线、存储模块、人机交互模块等构成，如图1所示。
图1中，安全模块包括保证实现安全认证的ESAM电路以及保证终端可靠工作的掉电保护电路;为了保证计量终端的适用性，计量模块包含三相计量电路和单相计量电路。人机交互模块中设计了用于显示基本信息的触摸屏模块，此外还提供基本的显示功能、唤醒、切换等操作。存储模块提供用于配置信息、事件记录、数据存储、历史记录的存储空间。通讯模块主要由EPON通信單元组成。
2.2 计量模块
为保证计量数据的准确，计量模块采用功能成熟的专用电能计量芯片。本设计使用四片CS5460实现四路电量信号的分时采集。CS5460的运用可在实现对模拟信号的高精度采集和转换的基础上使得电路变得更加精简，以有效减少系统功耗[1O-11]。
CS5460是一种专用电能计量芯片，由一个可编程增益放大器、两个16位分辨率2kHz信号带宽并同时取样的ADC组成。该芯片有高通滤波、数字滤波、系统校准以及相位补偿等功能，具有完成转换精度高、测量能量强、线路简单等优点，能够充分满足本设计的需求[12-13]。
2.3 通讯模块
将目前市场已有的通用ONU、OLT产品集成到计量自动化终端的通讯模块中，会存在抗干扰能力差、功耗高、性价比低、数据安全难以保证等问题[14-15]。为此，本方案设计了嵌入式ONU电路方案，原理如图2所示。
为支持EPON的环形、链形及分支等组网形式，计量终端ONU电路采用2片ONU芯片、2个光电转换模块的设计。此外ONU电路还包含加密电路、控制电路、交换电路及与接口电路等部分。
在在计量终端的ONU电路中终下行和上行数据都由交换电路调度，并通过控制模块设置两个光口的主从关系。通讯模块的数据处理过程可描述如下：
1）主站与计量终端的通信数据经由控制电路进行判断是否为需加、解密操作;
2）具体加、解密操作的算法和密钥交互由MCU负责与主站进行协调;
3）MCU与ONU电路只进行应用层数据报文通信。
2.4 存储和人机交互模块
外设存储器包括一片2M x16 -bit的NorFLASH和一片IMx16-bit的PSRAM。复用MCU的外设存储器总线，工作频率为125Mhz。MCU的FLASH模块和PSRAM模块公用外部数据总线和地址总线，因此，在PCB中存在大量的分支走线。为防止信号在传输过程中出现分支反射，存储模块采用菊花链布线方式。通过这种方式的布线能够有效可知分支长度，使得信号的上升边不至于被掩盖，提高设备的工作可靠性。
计量自动化终端采用DGUS触摸屏作为人机交互的载体。DGUS触摸屏内部有自己的处理器、寄存器、存储区等，显示的内容与操作模式都是基于预先配置好的变量文件，配置文件通过DGUS组态软件生成，用SD卡下载到DGUS屏中。当DGUS屏接收到单片机发送过来的命令时，就根据命令和预先配置的模式对相关变量进行显示。DGUS触摸屏的使用使得人机交互设计与数据计量、数据存储以及网络通信等功能分离开来，减少MCU的代码量，降低了人机交互界面设计的难度，为开发带来了便利。
3 软件设计
计量自动化终端对数据采集、数据处理的实时性要求较高，选用μLC/OS II作为操作系统，将计量操作、通讯操作以及存储操作独立成线程，依据其优先级由系统调用。
3.1 总体流程
计量自动化终端的主要任务为电能计量、数据存储、人机交互以及和主站的通信[16]。因此将上述几个功能分割成独立线程，在实时操作系统的主流程中由不同优先级的中断分别调用。为了保证实时性要求不同的线程都能得到及时处理，需要对不同的线程设置不同的优先级[17]。
看门狗等保证系统安全运行的线程获得最高的优先级。数据存储线程需要处理掉电数据应急保存等实时要求高的操作，因此设定为仅次于看门狗的优先级。通信线程需要处理主站发送操作命令，而为人机交互的流畅性，因此这两个线程的优先级被设定高于计量线程。优先级的具体设置如图3所示。
在完成优先级设定的基础上，对系统的各个参数进行初始化，并在系统空闲线程中依据优先级响应各个线程中断请求。软件总体流程如图4所示。
3.2 计量线程
计量线程的主要工作是在完成对计量芯片的初始化的基础上，周期读取计量芯片集成的寄存器数据，并向主线程发送中断请求。在计量中断处理线程中，对计量中断存储单元中的电能数据进行及时更新，为主线程提供实时的计量数据。
计量线程的较表操作是在计量终端的操作指令下对校准数据进行自动计算，并将较正后参数存储在计量终端的外存储器中以备下次较表使用。计量流程如图5所示。
3.3 通信线程
计量终端的ONU模块上电后需要与主站建立连接，才能够完成数据通信。主站运行的计量自动化软件于服务监听模式，计量终端的ONU模块采用TCP协议主动发起socket连接，完成连接后依据376.1通讯协议进行握手操作，完成握手操作后主站与计量终端的通讯链路正式建立。流程如图6所示。
由中断线程触发的光口通信线程接收、提取主站发送的376.1数据帧，并通过对数据帧中的操作命令的识别，分别完成在线抄表、数据上传、参数配置等操作，并把操作完成的数据打包成376.1数据帧通过socket链路回传给主站。具体通信流程如图7所示。
3.4 数据存储线程
数据存储线程图如图8所示。该线程主要实现对计量终端的基本参数、电能信息和用户用电信息等数据的读写操作，同时在掉电和上电时进行数据存储和数据恢复操作。同时该线程还对计量终端的当前运行状态进行实时记录。
4 性能测试
4.1 通信性能测试
完成计量自动化终端的设计与实现后，选取具有代表性的以太网性能测试对设计方案的通讯性能进行分析。测试配置如图9所示。
将计量自动化终端的数据端口与流量发射器连接，进行300s吞吐量测试和背靠背测试。测试结果如表1所示。
由测试结果可以看出，计量终端数通信正常，吞吐量最大能够达到30Mbyte/s。吞吐量随着数据帧的变大而逐渐变小，最小值为16 Mbyte/s。显然这样的吞吐量能够充分满足设计要求。
通信时延测试时间为10分钟，测试结果如表2所示。
由表2可以看出，计量终端随着帧的变大，响应时延有所增加，但是即使在恶劣的通信负担的情形下，时延仍能够控制在50 μs以内，足以满足数据采集的实时性要求。在测试计量终端通信功能正常，没有出现丢包现象，有着较好的通信可靠性。
5.2 计量精度测试
首先对计量芯片CS5460内部各个寄存器进行校准，然后将较玩后计算出的电压电流有效值偏移量、电压电流增益、有功增益、相位偏移、无功增益等参数写入MCU。完成校正操作后，利用计量装置的脉冲输出对计量精度进行测试。测试条件为：外加电源的电压，功率因数依次为0.5L、0.8C、1.OL，输出电流依次为O.11n、0.41n、0.71n、1.OIn。测试结果如表1所示。
由表3所示数据可知，本文所设计的计量自动化终端的计量精度能够符合设计要求。
5 结论
以计量自动化终端的需求为基础，基于EPON通心技术，采用MCU核心，设计了支持光口通讯、具备自动电能计量和数据上传功能的计量终端的设计。在计量終端的软件设计中，采用μcios II嵌入式实时操作系统，通过对计量线程、通讯线程、数据存储线程的独立设计，使得计量终端的数据采集和数据通讯功能的实时性能更加凸显。通过性能测试表明，该计量终端的设计具有优异的通讯性能，能够满足设计需求。从软件和硬件设计上实现了计量自动化终端基于EPON的通信，但是没有对针对电力计量系统通信特点进行通讯协议的优化，下一步将在硬件设计的基础上继续对通讯协议进行解析和优化，以期实现更高效的计量自动化系统的数据通信。
参考文献
[1]汪波涛，齐生鹏，高冰，基于光通信芯片的配电光通信解决方案[J].智能电网，2017，5（07）：689-692.
[2]佘凤，基于EPON技术的配网光通信网络[J].激光杂志，2017，38（05）：137-139.
[3]屠思远，吴滨，虞致国，等，基于EPON系统的电力ONU模块设计[J].传感器与微系统，2017，36（ 05）：134-136+144.
[4]邢晓溪，吴雁南.基于EPON技术的电力通信系统设计与实现[J].信息技术，2017，（03）：110-112+116.
[5]朱志成，赵海涛，李洋，基于OPNET的电力通信EPON仿真建模研究[J].计算机技术与发展，2016，26（ 12）：164-168.
[6]易欣，基于EPON技术的配电网自动抄表系统应用[J].信息技术，2016，（09）：195-198.
[7]李莉，鄒英杰，吴润泽，等，面向配用电业务的EPON保护组网有效性评价[J].智能电网，2016，4（08）：785-790.
[8]刘磊，肖监，李鹏程.基于ARM+Linux的光网络高速抄表网络系统设计[J].电测与仪表，2016，53（S1）：232-234.
[9]宗俊丽，李芹.EPON系统“手拉手”保护实现机制分析及应用[J]电力信息与通信技术，2015，13（11）：66-71.
[10]唐海国，冷华，朱吉然，等，智能配电网EPON通信技术的应用分析[J].供用电，2015，32（ 09）：74-78+68.
[11]刘丽榕，王玉东，辛培哲.EPON及工业以太网技术在配电通信网中的应用探讨[J].电力信息与通信技术，2015，13（04）：44-48.
[12] FEIX， ZONGZX，XIAOBH.The applicationof intelligence dis-tribution network communication basedon EPON[J].AdvancedMaterials Research， 2014， 3530（ 1044）：.
[13]李建岐，赵涛，配电通信接入网三层光网络典型模式分析[J].供用电，2014，（11）：33-35.
[14]殷志锋，周雅，张元敏，基于EPON的电力自动化信息传送平台[J].电力系统保护与控制，2014，42（02）：111-115.
[15]屈蓓蓓，王栋，禹宁.山西电力EPON集中接入网管系统设计[J]电力信息与通信技术，2014，12（01）：96-99.
[16]许文强，韩盼盼，王红蕾.EPON技术在智能化供电小区用电采集系统中的应用[J].自动化与仪器仪表，2013，（05）：138-139+142.
[17]刘旭生，鄢安娜，张富春，等.面向智能电网的EPON解决方案[J].电子设计工程，2013，21（04）：128-130.
电力数据通信网论文范文第4篇
安全性建设是电力光纤通信网发展中不可忽视的一个重要部分，其安全性与可靠性是保证电力光纤通信网正常运用的必要条件。我国通信领域虽然对电力光纤通信网的安全性建设有了一定的研究，并且其研究应用在实际的安全性建设中也取得了很大的成效。然而，随着我国通信领域的不断发展，现有的对电力光纤通信网安全性建设的研究已经不能满足发展的需求。因此，在今后的通信领域的发展中，要加强对电力光纤通信网安全性建设的重视和研究，从而大幅度的提高电力光纤通信网的发展和进步。
一、安全性建设的基本思路
从影响电力光纤通信网系统安全性的主要影响因素，即主导信息的角度出发，以电力光纤通信网管理规范及工程验收规范等为基本资料载体进行分析，发现影响电力光纤通信网安全性的因素相对较多，而且不同影响因素的影响程度也均不同，因此本文从统计学原理出发，构建了影响因素与指标评价框架，以系统认识电力光纤通信网的安全性建设内容。通过对传统电力光纤通信网安全性建设经验进行总结，本文得出电力光纤通信网安全性建设需遵照如下原则开展：首先要保证安全性建设基本思路的科学性与适用性，明确目标，客观反映建设对象的实际状况;其次要做到全面性，并确定层次分明;最后要注意可操作性与独立性，避免不同影响因素之间作用的重叠。
二、安全建设与管理的指标体系
1、安全建设指标的选择
一套行之有效的安全建设与管理指标体系的建设离不开安全建设指标的选择。这是因为安全性建设指标对于其安全性建设有着不可忽视的作用。所以，在选择安全建设指标时，一定要要以科学性、合理性、以及全面性为选择的原则。此外，在进行选择时，还可以利用权数判断法来进行有效的选择。
2、安全建设指标的有效性检验
在对安全建设指标进行选择后，需要对所选择的指标进行有效性检验，进而确保每一个指标都能够有效的反映评估对象的实际情况。而在这一过程中需要运用统计学帮助检验的完成。
3、安全建设指标的可靠性分析
安全性指标体系由于涉及的专业很多，所以，在指标的理解上也就会有很大的不同，而理解的不同也就会导致评价结果的不统一。出现这一问题的原因就是因为安全性指标体系的建设没有一定的稳定性和可靠性。所以，在电力光纤通信网的安全性建设中，对于其指标的可靠性进行分析以及鉴定是十分有必要的。
三、电力光纤通信网安全性建设的对策
通过上述分析可知，我国当前电力光纤通信网在安全性建设方面虽然在以往的基础上有了很大的发展和进步，但是就当下通信领域的发展水平来看，还不能有效的满足其发展的需求。由于安全性建设是电力光纤通信网有效运行与发展的保证，所以，通信领域必须要对这一问题加以重视和研究。笔者在此对如何加强电力光纤通信网安全性建设的对策进行了一定的研究，希望可以为其安全性建設水平的提高而献计献策。
1、加强安全因素的分析
要想加强电力光纤通信网安全性建设，可以实行的方法有很多，但是就笔者看来首先最为重要的一点就是要加强对安全性因素的分析。只有明确了电力光纤通信网的安全性因素，才有利于安全性建设的加强。那么我们就要从电力光纤通信网建设的目的进行考虑。其建设的目的就是为了保证电力信息安全的传输。所以，一切不利于、有可能影响电力信息安全传输的方面都是电力光纤通信网的安全因素。而这些因素归纳起来主要包括三个方面：第一，电力光纤通信网设备自身的状态;第二，保证电力光纤通信网电力信息安全传输的检测设备、监管系统;第三，电力光纤通信网相关操作人员的技术水平、素质水平。此外，也包括电力光纤通信网覆盖地区的环境因素。
2、增强安全建设指标体系的构建
安全建设指标体系的构建首先需要选择合适的指标，需要遵循指标体系构建的基本思路，并参照相关安全性评价指标及安全生产意见，确定电力光纤通信网的安全建设评估体系。同时还可以根据专业的定性定量分析，对指标体系与框架进行层次性分析，确定各项指标的权重，根据每项指标的特征值状况及权数对其进行取舍，将无显著性意义的指标进行剔除。
3、鉴别安全建设指标体系的可靠性
加强电力光纤通信网安全性建设，除了要做好以上几个方面外，还需要鉴别电力光纤通信网安全性建设指标体系的可靠性。而要想做好这一工作，需要从以下几个方面进行着手。首先要邀请安全性建设相关方面的权威专家对所有安全性因素进行分析和鉴定;其次要求专家在鉴定的过程中给每一个安全因素确定分值;最后，根据影响因素的分值来修订电力光纤通信网安全建设体系。但是，在这一过程中我们需要注意的是，我们不仅仅要重视指标体系的鉴定，更为重要的是安全建设指标体系的修订，进而使得安全建设指标体系能够更好的指导实践。
电力光纤通信网安全性建设的研究涉及的方面有很多，所以，对于电力光纤通信网安全性建设的研究就可以从多个方面进行研究。而以上仅仅只是笔者对于安全性建设的几个主要方面的研究，并且由于笔者对于该方面的研究能力有限，所以以上研究也比较粗略。而仅仅凭借这些研究来提高电力光纤通信网的安全性建设水平是远远不够的，因此，对于电力光纤通信网这一课题的研究还有待更多研究人士的探索。
结语
综上所述，电力光纤通信网的安全性建设的研究不仅有利于安全性建设水平的提高，同时更有利于我国通信网络的发展。然而，电力光纤通信网安全性研究本身就是一项比较复杂的研究，再加之我国通信领域对于其安全性建设方面的研究还没有达到一定的深入程度，因而不利于实际建设水平的提高。所以，在今后通信领域的发展中，要加强对电力光纤通信网安全性建设的重视和研究，并且要从电力光纤通信网的多个角度，从其安全性建设的多个方面进行研究，从而研究出更有效的安全性建设的方法和对策。
电力数据通信网论文范文第5篇
【摘要】 随着电网二次技术的发展和需要，电力通信专业和电网保护、自动化等专业的配合问题显得日益重要和突出，本文从技术融合的角度上针对220kV级以上电压等级变电站内通信专业与保护专业之间的设备接口关系进行了深入论述，以此为技术突破口，探讨了通信与保护之间数据传输接口的技术关键点，从而对保护和通信专业相互之间的技术融合起到一定的促进作用。
【关键词】 通信接口 继电保护 复用通道 告警信息
随着电力系统的发展，发电、输电、变电、配电、调度及用户等六大环节均已离不开电力通信网络的贯穿。通信技术的飞速发展，国家电网公司已经提出构建信息化、自动化、互动化的现代化智能电网目标。为了给智能电网的安全生产和运行监视等提供可靠的技术支撑，先进的通信技术和控制技术是必不可少的，而通信与保护之间接口的稳定性、安全性将直接给智能电网的安全稳定运行带来巨大影响，本文结合了作者在现场实际运行的设备及日常维护运行工作经验，对如何保障通信与保护之间接口的安全稳定运行进行探讨分析，希望能对通信和保护运维人员的技能提高和现场工作有一定的帮助和促进作用。
一、通信接口与保护装置的应用
通信接口在变电站传送保护信号的基本结构形式下图所示。根据图示可以看出：所有的保护信息的接收与传送都是一致的，只是中间所采用的基本通信介质不同罢了，有的直接采用专用光纤接口作为传送介质，有的则是采用电接口复用通道作为传送介质。
1.1通信接口与专用光纤保护装置的应用及分析
1.1.1专用光纤保护的接口形式：
专用光纤保护通道使用专用的一对纤芯，备用两芯，这种保护接口形式主要有两种方式，一种是保护设备上直接配置光纤接口，直接与线路光缆相连接，中间没有电接口转换设备；另一种是保护设备上的电接口与一台专门传送保护信息的接口设备相连接，然后保护信号通过保护接口设备与线路光缆相连接，两种保护方式的设备接口数据传输速率一般是2M或64K。
1.1.2专用光纤保护的通道需求：
目前光纤保护对通道误码的需求为：向量式光纤差动速度较慢、动作灵敏度低，对通道要求也低，约为 10-3-10-5；传输采样值的光纤差动，速度快、动作灵敏度高，对通道要求也高，约为10-7。当前的通信技术可以保证所提供的通道的误码率约为10-9-10-11，因此只要通信设备正常工作，就可以为保护提供符合要求的通道。为保证通信的可靠性，必须进行光器件特性测量和通道裕度的估算，要求保证系统衰减余量不少于6db。
1.1.3保护设备光发送功率的测试：
单模光纤的实际衰耗值在0.3dB/km左右，接头衰耗为0.2-0.5dB/点，熔接衰耗为0.3dB/点。一般使用光功率计、光万用表、光误码仪、光衰耗仪等仪器仪表测量光纤通道。光发功率=测量值-接头衰耗*2，常规插件波长为1310nm的发信功率-16dbm±3dbm。
1.1.4光接收灵敏度测试：
调节光衰耗仪的衰耗值，触发保护装置告警，再调整衰耗值，保持结果中误码值稳定1小时以上，测试光接收灵敏度=发送功率—光衰耗值，一般64K通道的接收灵敏度均为-45dBm，2M通道的接收灵敏度为-35 dBm， 2M的超长距离插件接收灵敏度为-40dBm。对侧光纤发过来的收信功率裕度，应大于6dBm以上，最好在10dBm左右，即光发射功率-光接收灵度-距离（衰耗）-接头数（衰耗）-熔接头个数>6dB.
1.2通信接口与复用通道保护的应用及分析
1.2.1复用保护通道的接口形式
复用保护通道的连接方式比较复杂，种类多，但不论是那种形式的保护接口，其保护接口的传输速率都是2M或64K.一般来说，保护设备与通信设备的连接通过一个保护接口设备MUX来连接，MUX设备主要有两种：一种是2M速率的接口装置，另一种是64K速率的接口装置。这两种保护接口设备与通信设备的连接主要有两种方式，一种是通过通信数字配线架的数字配线端口与光传输设备相连接，然后将保护信号通过光传输设备进行传递。另一种是通过通信音频配线架的音频配线端口与低速的PCM设备接入设备相连接，然后再通过PCM与光传输设备相连接，最后通过光传输设备再把保护信号传递到对方。
1.2.2、复用保护通道的通道需求：
由于复用保护通道中间环节多，时延较长，故障概率较高，因此在进行保护联调之前，最好由通信专业人员先进行通道测试，确保通道切实可用、通道误码率达到标准后再移交给保护专业人员，通信专业人员应检测两端电缆的连接点，如音频配线架端口上的卡线是否牢固，数字通信接头是否有虚焊或连接不牢固等现象，再使用误码仪测试通道，通道测试时间应保持为一小时以上，待测试线路两侧误码均满足标准后，方可通知保护专业人员接入保护装置进行联调工作。
（1）复用保护通道良好的判断：
保护装置在投运之前必须确定复用保护通道是否良好，而要判定复用保护通道良好必须满足以下两个条件：A、保护装置面板上“通道异常灯”为熄灭状态，装置没有出现“通道异常”告警信号，TDGJ（通道告警）接点不闭合。B、“保护状态”→“通道状态”中有关通道状态统计的计数应恒定不变化。
（2）误码对保护的影响：
电流差动保护信号在64K通道传输时，1点电流采样值的传输需要1.667毫秒，对侧电流采样值传送到达本端装置后，对应的电流采样值将进行差动计算，不同的差动元件需要不同的数据窗长度。RCS-900系列差动保护没有对通道误码采取纠错措施，单个误码对不同的差动元件污染不同长度的数据窗。单个通道误码差动保护最少需要退出30ms。电流差动保护信号在2M通道传输时，差动保护将会传送电流采样值和三相电流付氏值。RCS-900系列差动保护即使没有对通道误码采取纠错措施，单个误码对三相电流付氏值的影响限制在当前采样点内。单个误码，对采用三相电流付氏值进行差动计算的分相电流差动元件，只退出0.833ms。
二、保护通道常见故障的判断、分析与处理：
目前，电力系统继电保护装置已普遍采用光纤通道传输，由此带来的“通道异常”告警故障也频繁发生，特别体现在使用复用通道传输时。结合日常现场工作经验和故障统计，分析保护通道告警原因主要体现在以下几点：
2.1尾纤接头接触不良或被污浊
裸露的尾纤头很容易被空气中的灰尘附着，造型纤芯衰耗增加，此时应使用专用的光纤清洁工具进行清洁。在进行光纤连接时，要注意将连接头和砝琅盘上的缺口对齐后旋紧，若未完全对齐，纤芯衰耗可能会增加5-10 dB。
当光纤头不清洁或连接不可靠时，设备即使能收到对侧数据，收信裕度也可能大大降低，一旦系统扰动或通信设备有操作时，很容易导致通道中断或误码越限，产生保护装置通道告警。
2.2通信设备与保护接口设备间的连接问题
在使用64K复用通道保护时，保护接口装置与通信PCM设备之间应使用四芯带屏蔽双绞线连接，不得使用普通的音频线进行连接，四芯带屏蔽双绞线的屏蔽层应可靠一点接地。若从保护接口装置引出的屏蔽双绞线直接接至PCM设备，应采用凤凰端子拧接，不建议使用RJ45水晶头连接（RJ45水晶头末端接触性不牢固，容易增加误码数），若需要先通过配线架转接，需要保证配线架侧卡线牢固，以防松动脱落。在使用2M复用通道保护时，应注意在2M头制作时防止焊点虚汗、漏焊等情况，以及防止芯线与屏蔽线等短路现象的发生。另外，要特别注意因为2M接头与数配接头接触不良而引起的通道故障，此类故障在实际工作中较为常见。
2.3保护接口装置不接地，通信电源纹波系数高
保护接口装置在安装时其接地不良好或根本没有接地，导致平时能正常工作，而一旦有故障或刀闸操作时，保护装置发通道告警。通信电源一般采用-48V电源，对纹波系数有比较高的要求，一般要求不超出100mv，现场发现电源纹波比较大时，保护接口装置光电转换过程会出现误码。
2.4通信设备故障
保护信号传输经历的设备较多，一旦出现异常告警，中间每个环节均有出现问题的可能，在由于通信设备故障引起的通道故障中，最容易出现问题的就是PCM设备（主要是时钟设置），其次就是传输设备光板问题。一般确认为通信设备出现问题后，可以将通道自环后使用误码仪测试，检测时间应不小于24小时。
三、结束语
随着通信技术的发展，在电力系统中，全网保护通道的全光纤化已经成为一种趋势。在日常工作中，只有了解各种通信接口的基本知识，掌握各种保护通道的传输模式以及通道故障定位分析和处理方法，才能快速有效地处理故障，保证电网的安全稳定运行。
参 考 文 献
[1] 南瑞继保 RCS-900系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书， 2010（s）：7-9
[2] 南瑞继保 FOX-40系列继电保护光纤通信接口装置技术和使用说明书，2010（s）：5-12
[3] YD/T 1238-2002基于SDH的多业务传送节点技术要求，2002（s）：19-23
电力数据通信网论文范文第6篇
摘要：目前，我国正在运用的电网系统中，时时刻刻都会出现新的数据信息，所以电网系统呈现出了复杂性的基本特点，这些大量的数据信息让电力信息传输和通信系统，产生了较大的工作压力。电力信息技术和通信技术是在当前社会不断发展、技术水平不断进步的条件下诞生的，这两项成为电力系统保持稳定性的关键技术手段，也是电力系统中不可或缺的重要组成部分。将电力信息技术与通信技术加以融合，颠覆了传统电力体系的管控理念和方法，这是一种新式的信息化管理模式，不仅可以提升电力系统的稳定性，而且也能让系统数据传输处理的效率大大提升。在智能电网建设的过程中，充分体现了智能化技术与电力事业的发展融合，也将在极大程度上改变以往的电力运行模式，具有十分重要的现实意义。提出了电力信息技术和电力通信技术融合的措施，以期为提升电网运行工作效率和质量提供思路，使电网资源的配置得到优化。
关键词：电力;通信技术;电力系统;应用;探讨
引言
将电力信息技术与通信技术加以融合，颠覆了传统电力体系的管控理念和方法，这是一种新式的信息化管理模式，不仅可以提升电力系统的稳定性，而且也能让系统数据传输处理的效率大大提升。基于此，笔者便对电力信息技术和通信技术的统合策略进行了重点的分析和研究，以期对电力系统产生一些帮助。
1电力通信技术
电力通信技术能够较大程度上保证电力信息在传递过程中的安全稳定，该技术是在运用互联网技术的基础上，达到提升电力信息通信效率和质量，以及实现电网系统正常运行目的的重要手段。电力通信作为一种专用通信手段，其为了满足电力系统的需求，借助有线、无线电，以及电磁系统等工具，传输和交换电力系统在运行中产生的信号、声音、文字等信息。电力系统的发展与电力通信网络有着比较直接的联系，电力通信技术的专业性比较强，是多种技术互相融合产生的。电力系统影响着智能电网最终构建的质量高低，对实时业务和非实时业务都能产生影响。随着电力系统的不断发展，电力通信技术也在不断地进步和提升。
2电力通信事业的发展现状
电力通信在我国发展时间较为悠久，是我国现代化电力系统建设中的关键组成部分。电力通信系统的组成部分主要包括传输系统、交换系统和终端设备等，是保障电网稳定运行的指挥中枢。我国电力通信事业的发展主要分为五个阶段，传输模式为最初的同轴电缆转变为光纤传送，交换机制模式从以往的纵横模式转变为程控模式，技术由硬件转变为软件，通信模式由原本的定点通信转变为移动通信，并从模拟网通信转变为数字通信等。随着信息化技术应用的不断成熟，加快了电力通信技术的创新以及应用的普及，同时也推动了电力事业的发展。经相关数据分析，目前，我国的电力通信水平，包括发电设备的装机容量、发电量以及电网规模与其他国家相比具备一定的优势。现如今，我国电力系统的主要发展目标为大型发电厂以及以中心城市为核心的省级电力系统。
3电力通信技术在电力系统的应用
3.1人工智能技术的应用
当前信息化水平越来越高，人工智能技术和相关产业的发展成为各行各业关注的热点话题，人工智能技术的广泛应用在不同行业以及领域中都取得了良好的效果。基于智能交互技术的人工智能技术能够和5G移动通信技术产生紧密的联合，使5G移动通信技术在具体应用过程中效果更加明显，同时作用也更大。具体来说，在人工智能基礎上，5G移动通信技术在电力通信系统中的应用使整体的时间更短，其能够缩短网络延迟的时间，助推人工智能水平的进一步提升，从而改善人们的生活。因此人工智能作为未来生活中的一种重要体现，其应用领域必然会越来越广泛，进一步研发作用不容忽视，包括VR直播等都需要更加高效的网络技术和优质的基础环境来为其提供良好的保障。
3.2云端技术的有效应用
在现代信息的传输发展过程中，信息技术的高效传输以及实现共享是智能化时代所体现出的重要特征，云端技术的应用也取得良好效果。运用云端技术存储的各种信息数据能够为人们的日常生活和工作提供便利。在社会的发展过程中，数据信息爆炸式增长，云端存储方式能够提高数据存储的安全系数，防止数据丢失以及被篡改。通信技术能够为云端技术的应用提供更重要的基础支撑，使其数据流量更大，传输速度也更快。通信技术对于云端技术应用作用主要体现在两个方面：一是通信技术通过云端服务使人们在日常生活中的各种需求得到满足，体现出更加个性化的特点，在电力通信系统的运行过程中，通过自动化分析为相对应的客户群体提供更加具有针对性以及多样化的电力通信需求服务，通过充分的分析利用云端及时地向用户推送个性化服务，并从根本上提高用户的通信质量;二是可以向移动通信设备
3.3故障综合处理系统
故障综合系统相对于电气工程及电力系统中电气工程的常见故障来讲，一般以通信系统为载体，在能源管理上广泛应用，如变电站、配电网、小区电力监控等。这一系统安装方便，接线不难，维护起来较为简单，工程过程简单不复杂。故障综合处理系统主要包括电缆型故障指示器、故障综合指示仪、通信终端三个部分组成。故障指示器主要用来检测线路是否短路以及接地线的故障等问题，并且可以采集线路运行的相关数据并且将数据传输至数据采集器。故障综合指示仪的主要功能是将现场所有数据收集起来，包括对遥控、开关状态、电流、温度等现场数据的收集，与通信终端连接传输数据并接受命令。
3.4遥信系统
遥信系统遥信功能的实现主要是采取两种原理的综合应用实现的，包括自适应原理以及速断原理。自适应原理的别称即为突变电流检测原理。将突变电流作为判断依据，从而进行短路监测，然后通过调节负荷电流和变电站出线保护定值。速断原理即超限检测原理，线路上负荷电流在不断的变化并且自身无法满足可以时刻适应短路故障的判断条件，所以超限的方式便是检测故障发生的最好方法。通过对这两种原理的综合应用，可以在短时间内提升短路故障检测的准确性并且其不断变化保持稳定，通过传感器将数据传输至数据接口并将故障的发生信息传输至故障综合指示仪器，同时传感器还将故障信号传输至其他面板型的故障综合指示器，工作人员可以很好的观察并相互配合。故障信号通过故障指示器的收集，包括对电流、温度、本地开关状态等各个方面的故障收集，各个方面故障数据的收集与使用便可以达到对电气装置远程监控。
结束语
现在的电力生产已经比较广泛地应用电力通信技术，但是目前电网工作的压力比较大，为了提升电网运行的工作效率和质量，可以通过结合电力通信技术和信息技术的方式，通过发挥这两者的优势，使电网资源的配置得到优化。从另一角度看，电力通信技术和信息技术的有效融合，能够让电力企业的财务管理工作质量得以提升，同时减少了企业信息资源处理成本，让企业获得更多的经济和社会效益，得以良好的发展。
参考文献：
[1]冯超坤.电力系统应急通信技术的应用研究[J].现代工业经济和信息化，2020，10（12）：107-108.
[2]齐兆杨.电力系统的应急通信技术应用研究[D].吉林大学，2018.
[3]白鹏华.电力通信技术在智能电网中的应用[J].中国新通信，2018，20（22）：113.
[4]陈春榕.智能电网中电力通信技术的应用[J].无线互联科技，2018，15（20）：129-130.
[5]雷大洋.电力系统中网络信息通信技术的应用[J].电子技术与软件工程，2018（17）：42.