申報單位:中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司

聯(lián)合申報單位:貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院、南方電網(wǎng)數(shù)字電網(wǎng)科技(廣東)有限公司

主要完成人:樊靈孟、王文溥、歐家祥、林克全、方陽、黃林超

一、案例簡介

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中用于實現(xiàn)配電網(wǎng)智能化監(jiān)控、控制與管理的綜合系統(tǒng)。其核心目標(biāo)是通過自動化技術(shù)提高供電可靠性、降低故障處理時間并優(yōu)化電網(wǎng)運行效率。FTU(饋線終端單元)作為核心終端設(shè)備，部署于架空線路或電纜分支點，實時采集饋線數(shù)據(jù)并執(zhí)行主站下發(fā)的遙控指令。配網(wǎng)FTU北斗遠程通信設(shè)備是為饋線終端單元(FTU)設(shè)計的專用通信裝置，由嵌入式通信模塊、多通道天線及RS422數(shù)據(jù)電纜組成，主要實現(xiàn)北斗衛(wèi)星通信與數(shù)據(jù)傳輸功能。核心功能為:北斗RDSS通信，支持短報文通信技術(shù)傳輸電力遙測、遙信、遙控數(shù)據(jù);北斗RNSS定位，集成定位功能并將坐標(biāo)信息通過短報文回傳，輔助設(shè)備資產(chǎn)管理;雙模通信擴展，兼容電力“三遙”數(shù)據(jù)的GPRS/4G公網(wǎng)傳輸。設(shè)備采用模塊化設(shè)計，具有以下技術(shù)優(yōu)勢:硬件集成度高，減少現(xiàn)場安裝復(fù)雜度;低功耗設(shè)計適應(yīng)野外工作環(huán)境;北斗通信不受地面公網(wǎng)覆蓋限制。本設(shè)備在南方電網(wǎng)范圍內(nèi)，首次實現(xiàn)了配網(wǎng)自動化開關(guān)“三遙”數(shù)據(jù)的北斗短報文通信，于貴州山區(qū)無公網(wǎng)通信地區(qū)完成硬件設(shè)備的部署及軟件系統(tǒng)的應(yīng)用。

二、技術(shù)方案

項目研究的FTU北斗應(yīng)用系統(tǒng)主要完成配網(wǎng)FTU的遙測、遙信、遙控三遙的數(shù)據(jù)傳輸，配網(wǎng)FTU通過通信接口與配網(wǎng)FTU北斗遠程通信設(shè)備相連接,由遠程通信設(shè)備完成三遙數(shù)據(jù)的通信。在公網(wǎng)覆蓋地區(qū)，系統(tǒng)切換至4G網(wǎng)絡(luò)通信，在無公網(wǎng)覆蓋地區(qū)，系統(tǒng)切換至北斗遠程通信。兩種通信方式的架構(gòu)如下

:1)北斗遠程通信部分:配網(wǎng)FTU北斗遠程通信設(shè)備、北斗RDSS收發(fā)機(內(nèi)置管理軟件)、配網(wǎng)中心主站;配網(wǎng) FTU北斗遠程通信設(shè)備與北斗RDSS收發(fā)機間通過北斗RDSS衛(wèi)星系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信;北斗網(wǎng)FTU北斗遠程通信設(shè)備，從而控制配電開關(guān)的開合等。

2)4G通信部分:配網(wǎng)FTU北斗遠程通信設(shè)備、電力云平臺、配網(wǎng)中心主站;配網(wǎng)FTU北斗遠程通信設(shè)備通過4G無線網(wǎng)絡(luò)與電力云平臺進行數(shù)據(jù)通信:電力云平臺對三遙數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，并將遙測、遙信數(shù)據(jù)上傳至配網(wǎng)中心主站、將遙控數(shù)據(jù)下發(fā)至配網(wǎng)FTU北斗遠程通信設(shè)備。

三、創(chuàng)新亮點

1)由于北斗短報文通信相比于4G無線通信具有更小的帶寬，設(shè)備采用了北斗多通道信號處理功能及無損壓縮算法來保證FTU遙控通信響應(yīng)時間在10s以內(nèi)，使基于北斗短報文通信與4G無線通信兩種通信方式的遙控時效性相當(dāng)。

2)項目研究的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)北斗通信與4G通信的數(shù)據(jù)傳輸，并具有兩種傳輸通道的自動切換及手動切換功能，自動切換時間≤60s,手動切換時間≤10s。