基于LTE路由器配电自动化系统应用方案
操作方法
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一、概述 现代城市的发展,需要配以城市配电自动化系统的不断发展和完善。当前随着无线通信技术、配电自动化技术和计算机网络技术的发展,越来越多的无线通信系统作为数据传输的方式应用于电力行业,特别是基于LTE技术的配电自动化系统已日益成为配电网发展的热点,并在实际应用中发挥着巨大的作用。 二、LTE网络在配电网自动化系统中的应用 （一）配电自动化系统层次架构 通常配电自动化主要采用分层分布式，具体情况包括：配电终端层、配电主站层。若存在开闭所供电，那么可在终端与主站间进行配电子站的设置，以转发相关数据。通过此分层结构，能够使配电主站本身所具有的负荷得到有效减轻，进一步提高配电网自动化系统的运行效率，以对系统拓扑结构进行合理构筑，进而有效节省网络通信资源. （二）系统组网方式 配电自动化通信网络主要是Internet网络与LTE网络，此监控中心和远端监控装置上的LTE模块存在两种数据传输方式，其中一种属于监控中心以LTE Modem无线方式或者移动专线有线方式将4G网络接入进去，最终实现远端监控转至和监控中心4G网络的数据传输；第二种则是由监控中心以动态IP或者固定IP方式将Internet网络接入进入，因为中国移动网络的Internet网络和CMNet网关互连，此远端监控装置模块上所含有的LTE模块同样能够接入internet网络，使移动网络双方数据通信得以实现。而本系统主要通过监控中心，采用对IP地址予以固定的方式将Internet网接入进去，每次构建通信均属于在基站中接入远程LTE数据终端，并将其连接到4G网络中，在移动公司内部路由器、防火墙以及Internet网络中有效连接固定的IP地址，即每次远程LTE数据终端根据固定IP地址对相应的监控中心进行登录，并与固定IP地址建立通信联系，使数据传输得以实现。 通常互联网和4G网络是相互连接的，而且监控中心和FTU终端数据传输属于一种透明传输，一般会屏蔽数据传输底层协议。数据终端一旦连接监控中心，那么就会显示“永远在线”，使用互联网和4G网络的一种虚拟连接技术，由此在双方传输数据过程中可以根据流量具体收费，以达到经济实惠的效果。 三、系统结构 配电变压器综合管理系统的开发目标是建立一个安全可靠，能提供各种高级服务，并有为应用程序的执行和实施提供较强功能的开放式平台和运行在该平台的多个相对独立的应用子系统组成的系统，成为一个符合配电系统现代化管理要求的，分布式，开放式，模块化，可扩充的配电变压器综合管理系统。基础平台除提供基本的硬件技术和操作系统内核外，还提供诸如数据库系统、信息传递、人机界面、实时环境应用程序等基础服务。基于基础平台之上的各应用子系统包括：配电变压器管理，线损管理，自动抄表，VQC功能，谐波数据，购电量管理，数据查询，自动报表，图表和与其他系统的接口等。这些子系统之间在开放系统结构（OSA）基础上实现有机的横向和纵向集成，形成一个完整的配电变压器综合管理信息系统。 LTE配电变压器监控系统的网络架构如下图所示，系统分为四个部分，分别是监控中心主站、网络代理服务器、4G数据传输终端、监控终端设备。主站主要完成人机交互工作;网络代理服务器主要负责网络数据链路建立和数据收发的透明中转;4G数据传输终端完成信息的上送与下发;监控终端设备主要完成数字量与模拟量的采集。 监控终端 该监测系统采用的配电综合监测仪是根据电力需求侧管理技术要求和配变负荷监测相关标准设计、制造的一种高科技产品。它采用高精度数字采样处理技术，集数据采集、显示、存储、通讯等多功能于一体，并可通过后台软件将储存记录的数据以图表或报表的形式显示、打印和分析。其科技领先，功能强大、可靠性高，可广泛应用于配电自动化系统的监测。 四、系统拓扑图（参考） 五、结语 总而言之，以配电网络为对象，对几种通信方式特点与性能进行分析的基础上，提出在配电自动化中应用分布式、全开放的4G网络，配电自动化在今天依旧可以大规模开展，其原因主要包括两方面，一是因为工程投资比较大，而且充分考虑到实施效率，二是由于相关配套改革措施，像电价改革滞后等。本文通过4G网络应用于配电自动化系统中，并对其作相应的设计与分析，可以说是实施配电自动化的一次有益尝试。在不断深入的电力市场化改革中，唯有不断提高配电自动化电网的安全性与可靠性，使配电管理工作得以进一步加强，才能保证用户与供电公司双方受益，所以4G网络在配电自动化系统中的应用与实施已是大势所趋。