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配電網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣、站點(diǎn)及線路數(shù)量眾多、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，變動頻繁，沒有一種合適的通信技術(shù)能夠全面有效地解決配電通信難題。同時，由于配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)所要完成的功能太多而系統(tǒng)復(fù)雜，采用單一的通信系統(tǒng)來滿足所有的功能需要是不現(xiàn)實(shí)的，也是不經(jīng)濟(jì)的。因此，在配電自動化系統(tǒng)中，要應(yīng)用多種通信方式，按綜合的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)而選取其中最優(yōu)的組合。

1無線公網(wǎng)建設(shè)方式

無線公網(wǎng)方式無需有線介質(zhì)，組網(wǎng)靈活，傳輸速率也可滿足要求，非常適合于老舊線路多、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且變動頻繁、光纜架設(shè)困難等地區(qū)(如老城區(qū))。因此，對于不具備電力光纖通信條件的末梢配電終端和只采集遙信的配電終端，可采用無線公網(wǎng)方式進(jìn)行通信。比如：23OMHZ無線微波專用數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)、GPRs／CDMA、3G(TDSCDMA／cDMA20O0／wCDhlA)等。230MHz屬于超短波通信方式，采用行業(yè)專網(wǎng)專用頻段，通過微波實(shí)現(xiàn)信號傳輸。獨(dú)占資源，系統(tǒng)通信安全性高：但它也有覆蓋范圍有限，信號調(diào)制易受到干擾，數(shù)據(jù)容量受限等多方面的缺陷。GPRS通信方式目前在電力集中抄表系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛，它依靠租借駐地移動運(yùn)營商的無線資源組建電力無線專網(wǎng)，這樣不需要投資線纜資源，組網(wǎng)靈活。但它帶寬較低，實(shí)時性和擴(kuò)展性較差，適合遙測、遙信上行采集信號傳輸，不滿足主站下發(fā)遙控、遙調(diào)控制信號的可靠性傳輸要求。CDMA多址技術(shù)完全適合現(xiàn)代移動通信網(wǎng)所要求的大容量、高質(zhì)量、綜合業(yè)務(wù)、軟切換等。它允許所有使用者同時使用全部頻帶，完全不必考慮信號碰撞問題。CDMA不但有良好的認(rèn)證體制，更因其傳輸特性，用碼來區(qū)分用戶，防止被人盜聽的能力大大增強(qiáng)。但其基站覆蓋情況沒有中國移動的GPRS廣泛。3G是第三代移動通信技術(shù)，其主要優(yōu)點(diǎn)是能極大地增加系統(tǒng)容量、提高通信質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率。但對于只傳送遙信上行采集信號的配電系統(tǒng)來說，就顯得大材小用了。無線公網(wǎng)專線數(shù)據(jù)傳送方式是目前行業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)監(jiān)控的主要數(shù)據(jù)傳輸方式之一，也是柱上開關(guān)、分支箱等不能或不易敷設(shè)有線通信設(shè)備的主要數(shù)據(jù)傳輸方式，中間環(huán)節(jié)少，安全可靠，投資小，見效快，組網(wǎng)方式靈活。

1．1公網(wǎng)通信風(fēng)險分析

目前多數(shù)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集使用10l協(xié)議或104協(xié)議，沒有采取相關(guān)加密措施，帶來相應(yīng)的安全風(fēng)險，主要包括：采用IEC60870-5—101、104等通用通信協(xié)議進(jìn)行信息傳輸，此類協(xié)議沒有采取主站身份鑒別制和加密傳輸，易于分析和偽造控制報文；撥號、GPRs、230MHZ、電力載波、串口專線易于搭接相關(guān)設(shè)備進(jìn)行鏈路監(jiān)聽和串接。所以公網(wǎng)通信必須采取APN和VPN等安全隔離、訪問控制、認(rèn)證加密等安全措施，配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)主站與公網(wǎng)之間必須采取支互三的隔離措施，避免由公網(wǎng)接入配電通信專用網(wǎng)絡(luò)而引起的網(wǎng)絡(luò)安全隱患。

1．2GPRS公網(wǎng)通信方式

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的遠(yuǎn)方監(jiān)控單元(RTU、OZU、TTU、FTU等)通過GPRS通信終端連接到移動運(yùn)營商內(nèi)部GPRS網(wǎng)絡(luò)，再通過移動運(yùn)背商與配電網(wǎng)自動化主站系統(tǒng)之間的有線專線連接到主站系統(tǒng)；運(yùn)營商為配電通信系統(tǒng)分配專用的APN(ACCessP0intName)接入點(diǎn)，GPRS通信終端使用專用的APN接入點(diǎn)連接到GPRS網(wǎng)絡(luò)，在通過身份認(rèn)證后獲得無線DDN網(wǎng)絡(luò)的私有IP地址，與主站系統(tǒng)構(gòu)成了一個廣域的虛擬專用TCP／IP網(wǎng)絡(luò)，從而提供了遠(yuǎn)方監(jiān)控單元與主站采集系統(tǒng)的雙向通信鏈路，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時的遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集與分析、遠(yuǎn)程控制等操作。使用運(yùn)營商的虛擬專網(wǎng)(VPN)來隔離外網(wǎng)，安全性建立在運(yùn)營商的虛擬專網(wǎng)基礎(chǔ)上。主站采集端通過專線與各個配網(wǎng)終端的GPRS卡進(jìn)行連接。其結(jié)構(gòu)圖如下:

1.3安全防護(hù)技術(shù)措施

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)安全防護(hù)體系應(yīng)遵循《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案》策略進(jìn)行建設(shè)，分別從配電終端、配電主站系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用環(huán)境四個層次上進(jìn)行安全防護(hù)設(shè)計，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證配網(wǎng)數(shù)據(jù)的生成、存儲、傳輸和使用過程的安全，以及配網(wǎng)自動化系統(tǒng)和配電終端操作的安全性，重要操作行為可審計。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)總體防護(hù)框架如圖所示。

2無線通信建設(shè)方案

配電主站至就近的兩個不同站址的運(yùn)營商基站分別開通三臺簡易光傳輸設(shè)備，即配電主站一一運(yùn)營商基站1和配電主站寨運(yùn)營商基站2；然后再通過運(yùn)營商的無線基站與城區(qū)48條線路上的130臺柱上開關(guān)終端建立通信聯(lián)系，將遙信數(shù)據(jù)信息傳回配電自動化主站。需要實(shí)現(xiàn)遙信功能的每處開關(guān)均配置一臺具有工業(yè)級的無線模塊，內(nèi)置自動網(wǎng)絡(luò)連接、加密和協(xié)議處理等功能模塊，開機(jī)就能和數(shù)據(jù)中心建立連接，具有Rs485串行口和RJ45網(wǎng)絡(luò)接口，支持GPRS功能的無線路由器(DTU)，再將DTu網(wǎng)絡(luò)接口與綜自設(shè)備相連。安全網(wǎng)關(guān)(主站縱向加密認(rèn)證服務(wù)器、終端安全模塊)的防護(hù)過程如下：

1)柱上配電終端采集模塊DTU通過網(wǎng)絡(luò)與子站安全網(wǎng)關(guān)相連，安全網(wǎng)關(guān)基于電力調(diào)度數(shù)字證書對勢掘進(jìn)行身份認(rèn)證、協(xié)議封裝加密后通過GPRS移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到主站安全網(wǎng)關(guān)。

2)配調(diào)系統(tǒng)專設(shè)1臺主站安全網(wǎng)關(guān)與光纖網(wǎng)絡(luò)。主站安全網(wǎng)關(guān)基于電力調(diào)度數(shù)字證書對數(shù)據(jù)進(jìn)行身份認(rèn)證、協(xié)議封裝解密、安全隔離等措施后發(fā)送到主站配調(diào)系統(tǒng)。

配電通信網(wǎng)是當(dāng)前電力通信網(wǎng)建設(shè)的熱點(diǎn)，無論是大型、中小型城市都是把電力通信網(wǎng)建設(shè)及配電自動化系統(tǒng)的實(shí)施列入了工作重點(diǎn)，投入大量的資金和人力，這將對整個電網(wǎng)建設(shè)有著重大的影響。尤其是引進(jìn)何種技術(shù)的問題，更應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)爻鞘信潆娋W(wǎng)的實(shí)際現(xiàn)狀進(jìn)行選擇。把握配網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展方向，深入研究新技術(shù)，積極開展試點(diǎn)，采用適合電力通信的成熟、先進(jìn)技術(shù)，切不可不問自身情況，一為只注重使用新技術(shù)。相信配電通信網(wǎng)的實(shí)施在各方面的共同努力下，將會不斷完善并上升為標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化管理，一定會取得較好的成效，得到更大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。