▋行業(yè)背景

隨著經濟全球化的快速推進，一個國家或地區(qū)的經濟增長與社會發(fā)展對電力質量的需求越來越明確，其依賴程度也越來越高。電壓波動和短時的停電都會造成巨大的損失。因此，需要結合電網改造在配電網中實現(xiàn)配電網自動化，以提高配電網的管理水平，為廣大電力用戶不間斷的提供優(yōu)質電能。

配電網自動化是以一次網架和設備為基礎，以配電網自動化系統(tǒng)為核心，綜合利用多種通信方式，實現(xiàn)對配電系統(tǒng)的監(jiān)測與控制，實現(xiàn)對供電故障的快速反應，迅速處理故障，及時恢復供電。并通過與相關應用系統(tǒng)的信息集成，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的科學管理。同時，配電安全可靠性將直接影響著國民經濟發(fā)展和人民生活水平。據不完全統(tǒng)計，我國用戶停電故障中80%是由于配電網故障引起的;其運行穩(wěn)定性、可靠性等直接影響廣大用戶的生產與生活。

電網建設繁雜龐大，時間跨度大，各種新老設備混于其中，很多電網架構已經無法滿足當今社會發(fā)展的需求，但是電網改造成本巨大，不是一朝一夕的事情。如若遇到自然災害等其他一些未知的破壞等事故，對光纜的正常運行會造成嚴重的威脅，甚至會出現(xiàn)線路中斷情況，而搶修工作也是極其困難的，而且時間消耗很長，這對電網的安全，設備的正常運行會造成機器嚴重的影響?，F(xiàn)如今改善電能質量從源頭上來說就是將電網改造與新電網建設結合起來。對于新建設的電網而言首先要進行合理的規(guī)劃，傳統(tǒng)的配電網運行管理依靠大量的人力，費時費力、工作效率低、缺乏實時性。為了解決這一問題，采用現(xiàn)代化的傳感測量技術、無線通信技術、計算機信息技術和自動控制技術是必要的，通過采用先進的傳先進的傳感器、計量表、數字控件和綜合分析軟件來實現(xiàn)自動監(jiān)控電網、優(yōu)化電網性能、防止斷電、快速恢復送電等功能。  

▋方案介紹

針對電力行業(yè)存在的問題，才茂通信依托自己在互聯(lián)網+行業(yè)豐富的經驗，基于豐富的網絡接入產品，為電力配網行業(yè)市場構建了一套基于互聯(lián)網+的基礎解決方案，實現(xiàn)電力配網智能化，有效的解決了電力數據業(yè)務的高效、穩(wěn)定、快速傳輸的問題，配電系統(tǒng)自動化是利用現(xiàn)代電子、計算機、通訊及網絡技術，將配電網在線數據和離線數據、配電網和用戶數據、電網結構和地理圖形進行信息集成，構成完整的自動化系統(tǒng)，無線4G/5G通信設備由于使用經濟而高效的結構，從而成為連接城市配電網環(huán)網柜內監(jiān)測單元的最有效的通信方式，使得配電自動化系統(tǒng)更為先進更為高效。

▋方案架構

才茂電力配網行業(yè)無線通訊解決方案，主要現(xiàn)場采集FTU、電力DTU，通過串口或者網口與通信設備(無線4G/5G DTU或者路由器)相連，無線設備與運營商建立連接，運營商根據無線設備送上來的驗證信息，給終端分配固定的IP地址，并把此IP劃分到指定的專網，實現(xiàn)與主站前置機的通信。

采集設備采集到現(xiàn)場的數據后與設定的值進行比較，如果采集到的值超過設定值的范圍，采集設備會把這些數據通過串口或者網口發(fā)送到無線模塊，無線模塊按指定的主站前置機發(fā)送相應的信息到才茂云平臺以及電力配網監(jiān)控中心，主站對送上來的數據進行分析并可以實時查看各個設備的運行狀態(tài)，如有設備出現(xiàn)故障可以馬上判斷故障點并向相應的管理人員發(fā)出短信或者郵件報警。維護工程師根據報警的內容做快速處理，把將要發(fā)生的故障的設備進行及時處理，在未發(fā)生故障前把問題解決，實現(xiàn)預防式維護。

主站通過前置機把狀態(tài)輪詢信息發(fā)到各個地方的無線模塊，無線模塊收到信息后把這些信息轉發(fā)給采取設備。采集設備收到指令后把相應的狀態(tài)打包并通過無線設備回傳給主站，實現(xiàn)對各個地方狀態(tài)的監(jiān)控。

終端主要：智能環(huán)網柜，主要包括一次回路，二次回路，開關柜，負荷開關，變壓器，繼電器，接觸器等設備          

來自智能環(huán)網柜的信息通過才茂4G /5G DTU(或路由器）無線終端設備由APN移動數據網絡向前置機/數據服務器傳送，經主前置機/數據服務器處理、存儲后，向網上廣播，各工作站收到信息后進行相應處理。來自工作站的信息首先傳送到主前置機/數據服務器，由其處理后通過APN移動數據網絡發(fā)送到環(huán)網柜。

▋無線網絡解決方案特點及優(yōu)勢

針對配網自動化的需求及實際特點，提供了完備的無線移動網絡整體解決方案，其產品及方案具有如下特點及優(yōu)勢：

1、支持多種網絡及多種配電設備

提供路由器及DTU兩個系列的網絡產品，覆蓋多種移動網絡。串口與網口兼?zhèn)洌С指鞣N配電設備。電力用戶可以自如選擇不同的移動網絡及配電設備。

(1)支持多種網絡制式，5G/4G/3G網絡兼容;

(2)路由器支持網絡及串口的配電設備;

(3)DTU支持串口的配電設備;

(4)支持短信方式實現(xiàn)電力三遙數據的收發(fā)。

2、久經考驗的高可靠工業(yè)級、電力級移動網絡產品

(1)路由器、DTU兩大系列均通過國家3C檢測認證、工信部進網許可證、CE、FCC認證等;

(2)堅持自主研發(fā)工業(yè)級無線網絡產品的定位;

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

(4)產品不僅在國家電網成功應用，還在南方電網重點城市成功應用獲得用戶好評，累計穩(wěn)定運行的設備數量近萬臺。

3、可靠的網絡聯(lián)接

網絡聯(lián)接的可靠性對配網自動化的應用至關重要，才茂在此方面積累了豐富的經驗，實現(xiàn)了高可靠的聯(lián)接管理。

(1)獨具的鏈路檢測、自動修復技術，無需人工干預，為上層的配電自動化應用提供可靠的網絡聯(lián)接;

(2)聯(lián)接管理技術，可以按照用戶的需求在網絡任何一方發(fā)起連接或者斷開連接，并可實現(xiàn)按需連接、自動斷線、手動激活等功能，節(jié)約用戶的網絡資源，減少運行費用。

4、安全的網絡

移動運營商為電力應用提供APN專網接入，保證了網絡的安全性。同時產品本身也具備高級別的網絡安全功能，保護數據不受侵擾。

(1)支持VPN、IPSec 等數字身份認證等安全功能;

(2)可以支持用戶特殊需求的網絡安全功能。

5、智能化的網絡節(jié)點

路由器和DTU產品不僅僅是完成網絡與聯(lián)接的功能，還可以成為智能的網絡節(jié)點，完成部分現(xiàn)場功能。

(1)路由器和DTU產品支持電力101通訊規(guī)約與電力104通訊規(guī)約的轉化，解決了二次設備通訊協(xié)議與主站通訊協(xié)議不匹配帶來的問題。;

(2)支持國網加密要求DTU（路由器）產品，解決了國網對二次設備的通訊加密要求對二次設備廠商帶來的難題。

(3)智能化的報警功能;

(4)利用短信上報狀態(tài)等;

(5)保存日志信息，以便進行分析與故障診斷。

▋平臺優(yōu)勢

1、 配網實時監(jiān)控功能，配網高級應用分析功能（網絡拓撲、潮流計算、狀態(tài)估計、負荷預報等）；

2 、減少維護費用，所有業(yè)務統(tǒng)一由無線專網承載，設備發(fā)生故障系統(tǒng)產生報警通知維護人員，維護簡單；

3 、實時性強，無需人員輪流到現(xiàn)場采集，所有點位的數據都將通過網絡完成傳輸；

4 、對現(xiàn)場設備進行遠程設置，開關調節(jié)，參數調整等；

5 、智能管理，智能統(tǒng)計，有助分析設備運行情況；

▋系統(tǒng)價值

建立配網自動化/配網管理系統(tǒng)是改善公眾服務質量、提高市場競爭力、擴大市場份額的有效手段，越來越受到電力公司的普遍關注與高度重視。智能電力也給配網系統(tǒng)給用戶對電能質量和供電可靠性提供了保障，通過采用APN配網自動化方案，減少停電時間，提高供電企業(yè)的服務水平，為廣大人們群眾生活增添了活力。