才茂智能电力配网自动化无线远程传输系统

▋行业背景

随着经济全球化的快速推进，一个国家或地区的经济增长与社会发展对电力质量的需求越来越明确，其依赖程度也越来越高。电压波动和短时的停电都会造成巨大的损失。因此，需要结合电网改造在配电网中实现配电网自动化，以提高配电网的管理水平，为广大电力用户不间断的提供优质电能。

配电网自动化是以一次网架和设备为基础，以配电网自动化系统为核心，综合利用多种通信方式，实现对配电系统的监测与控制，实现对供电故障的快速反应，迅速处理故障，及时恢复供电。并通过与相关应用系统的信息集成，实现配电系统的科学管理。同时，配电安全可靠性将直接影响着国民经济发展和人民生活水平。据不完全统计，我国用户停电故障中80%是由于配电网故障引起的;其运行稳定性、可靠性等直接影响广大用户的生产与生活。

电网建设繁杂庞大，时间跨度大，各种新老设备混于其中，很多电网架构已经无法满足当今社会发展的需求，但是电网改造成本巨大，不是一朝一夕的事情。如若遇到自然灾害等其他一些未知的破坏等事故，对光缆的正常运行会造成严重的威胁，甚至会出现线路中断情况，而抢修工作也是极其困难的，而且时间消耗很长，这对电网的安全，设备的正常运行会造成机器严重的影响。现如今改善电能质量从源头上来说就是将电网改造与新电网建设结合起来。对于新建设的电网而言首先要进行合理的规划，传统的配电网运行管理依靠大量的人力，费时费力、工作效率低、缺乏实时性。为了解决这一问题，采用现代化的传感测量技术、无线通信技术、计算机信息技术和自动控制技术是必要的，通过采用先进的传先进的传感器、计量表、数字控件和综合分析软件来实现自动监控电网、优化电网性能、防止断电、快速恢复送电等功能。  

▋方案介绍

针对电力行业存在的问题，才茂通信依托自己在互联网+行业丰富的经验，基于丰富的网络接入产品，为电力配网行业市场构建了一套基于互联网+的基础解决方案，实现电力配网智能化，有效的解决了电力数据业务的高效、稳定、快速传输的问题，配电系统自动化是利用现代电子、计算机、通讯及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、配电网和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，无线4G/5G通信设备由于使用经济而高效的结构，从而成为连接城市配电网环网柜内监测单元的最有效的通信方式，使得配电自动化系统更为先进更为高效。

▋方案架构

才茂电力配网行业无线通讯解决方案，主要现场采集FTU、电力DTU，通过串口或者网口与通信设备(无线4G/5G DTU或者路由器)相连，无线设备与运营商建立连接，运营商根据无线设备送上来的验证信息，给终端分配固定的IP地址，并把此IP划分到指定的专网，实现与主站前置机的通信。

采集设备采集到现场的数据后与设定的值进行比较，如果采集到的值超过设定值的范围，采集设备会把这些数据通过串口或者网口发送到无线模块，无线模块按指定的主站前置机发送相应的信息到才茂云平台以及电力配网监控中心，主站对送上来的数据进行分析并可以实时查看各个设备的运行状态，如有设备出现故障可以马上判断故障点并向相应的管理人员发出短信或者邮件报警。维护工程师根据报警的内容做快速处理，把将要发生的故障的设备进行及时处理，在未发生故障前把问题解决，实现预防式维护。

主站通过前置机把状态轮询信息发到各个地方的无线模块，无线模块收到信息后把这些信息转发给采取设备。采集设备收到指令后把相应的状态打包并通过无线设备回传给主站，实现对各个地方状态的监控。

终端主要：智能环网柜，主要包括一次回路，二次回路，开关柜，负荷开关，变压器，继电器，接触器等设备          

来自智能环网柜的信息通过才茂4G /5G DTU(或路由器）无线终端设备由APN移动数据网络向前置机/数据服务器传送，经主前置机/数据服务器处理、存储后，向网上广播，各工作站收到信息后进行相应处理。来自工作站的信息首先传送到主前置机/数据服务器，由其处理后通过APN移动数据网络发送到环网柜。

▋无线网络解决方案特点及优势

针对配网自动化的需求及实际特点，提供了完备的无线移动网络整体解决方案，其产品及方案具有如下特点及优势：

1、支持多种网络及多种配电设备

提供路由器及DTU两个系列的网络产品，覆盖多种移动网络。串口与网口兼备，支持各种配电设备。电力用户可以自如选择不同的移动网络及配电设备。

(1)支持多种网络制式，5G/4G/3G网络兼容;

(2)路由器支持网络及串口的配电设备;

(3)DTU支持串口的配电设备;

(4)支持短信方式实现电力三遥数据的收发。

2、久经考验的高可靠工业级、电力级移动网络产品

(1)路由器、DTU两大系列均通过国家3C检测认证、工信部进网许可证、CE、FCC认证等;

(2)坚持自主研发工业级无线网络产品的定位;

(3)路由器、DTU具备极高的稳定性和可靠性，通过严酷的电磁兼容测试。工作稳定满足-40℃~80℃。

(4)产品不仅在国家电网成功应用，还在南方电网重点城市成功应用获得用户好评，累计稳定运行的设备数量近万台。

3、可靠的网络联接

网络联接的可靠性对配网自动化的应用至关重要，才茂在此方面积累了丰富的经验，实现了高可靠的联接管理。

(1)独具的链路检测、自动修复技术，无需人工干预，为上层的配电自动化应用提供可靠的网络联接;

(2)联接管理技术，可以按照用户的需求在网络任何一方发起连接或者断开连接，并可实现按需连接、自动断线、手动激活等功能，节约用户的网络资源，减少运行费用。

4、安全的网络

移动运营商为电力应用提供APN专网接入，保证了网络的安全性。同时产品本身也具备高级别的网络安全功能，保护数据不受侵扰。

(1)支持VPN、IPSec 等数字身份认证等安全功能;

(2)可以支持用户特殊需求的网络安全功能。

5、智能化的网络节点

路由器和DTU产品不仅仅是完成网络与联接的功能，还可以成为智能的网络节点，完成部分现场功能。

(1)路由器和DTU产品支持电力101通讯规约与电力104通讯规约的转化，解决了二次设备通讯协议与主站通讯协议不匹配带来的问题。;

(2)支持国网加密要求DTU（路由器）产品，解决了国网对二次设备的通讯加密要求对二次设备厂商带来的难题。

(3)智能化的报警功能;

(4)利用短信上报状态等;

(5)保存日志信息，以便进行分析与故障诊断。

▋平台优势

1、 配网实时监控功能，配网高级应用分析功能（网络拓扑、潮流计算、状态估计、负荷预报等）；

2 、减少维护费用，所有业务统一由无线专网承载，设备发生故障系统产生报警通知维护人员，维护简单；

3 、实时性强，无需人员轮流到现场采集，所有点位的数据都将通过网络完成传输；

4 、对现场设备进行远程设置，开关调节，参数调整等；

5 、智能管理，智能统计，有助分析设备运行情况；

▋系统价值

建立配网自动化/配网管理系统是改善公众服务质量、提高市场竞争力、扩大市场份额的有效手段，越来越受到电力公司的普遍关注与高度重视。智能电力也给配网系统给用户对电能质量和供电可靠性提供了保障，通过采用APN配网自动化方案，减少停电时间，提高供电企业的服务水平，为广大人们群众生活增添了活力。