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王連貴　北京供電局(100031)

　　摘要：本文介紹一種實現(xiàn)電力遠程調(diào)度自動化的新通訊方案——衛(wèi)星通信，著重闡述了衛(wèi)星通信的特點、優(yōu)勢及選型，并以成功案例推薦一種經(jīng)濟適用的農(nóng)網(wǎng)自動化通道產(chǎn)品——超小型SSA衛(wèi)星系統(tǒng)。

　　

　　1、衛(wèi)星通信的特點、優(yōu)勢及選型

　　在一些地方，變電所分散，地形復雜，高山河流較多。選擇適當?shù)募夹g(shù)，做到高效可靠、節(jié)省投資，是擺在電力部門面前的一個重要問題。我們在昆明市電力局通信網(wǎng)的建設(shè)中，采用組建衛(wèi)星通信網(wǎng)的方式，取得良好的效果。

　　電力系統(tǒng)的傳統(tǒng)通信方式一般是以電力線載波、超微波和模擬微波系統(tǒng)為主。在這些技術(shù)中，電力線載波由于傳輸距離短、不能跨越變壓器、傳輸速率低和可靠性差等諸多不利因素，目前在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用已逐漸減少。超微波數(shù)據(jù)傳輸方式由于電磁環(huán)境日趨惡劣和申請頻道方面的困難，從而難以推廣。模擬微波也存在費用高、通信質(zhì)量差、受氣候影響較大等問題。

　　近年來，數(shù)字微波和光纖通信也逐步應(yīng)用于電力系統(tǒng)，但是，由于采用上述技術(shù)的設(shè)備成本較大，所以比較適合電力通信網(wǎng)的骨干網(wǎng)，而對于大量分散、數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)量較小的變電所就不合適了。此外，還有一種微波一點多址系統(tǒng)技術(shù)，它具有組網(wǎng)靈活、通過中繼可實現(xiàn)超視距離通信、設(shè)備初期投資較少等特點。但是目前微波一點多址設(shè)備工作在2.4GHz的頻段，地面干擾比較嚴重，當通信距離超過視距或存在阻擋時，需要一次或多次中繼，中繼設(shè)備的成本較高，這樣不適合處于山區(qū)或比較分散的用戶。

　　VSAT(Very Small Aperture Terminal，甚小口徑衛(wèi)星終端)是一種先進的衛(wèi)星通信技術(shù)，和其他通信技術(shù)相比，不但具有不受距離和地理環(huán)境限制、通信容量大和可提供多種綜合業(yè)務(wù)傳輸?shù)忍攸c，而且投資少，建設(shè)周期短，成為邊遠地區(qū)通信的首選方式之一。

　　實踐證明，采用超小型衛(wèi)星站組建遠動通信鏈路或者雙通道中的無線鏈路是比較好的選擇，對舊網(wǎng)點通信鏈路進行改進及完善也是可行的。

　　

　　2、電力調(diào)度的需求分析

　　2.1用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分析

　　雙向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為供電局中調(diào)衛(wèi)星專用網(wǎng)的主要任務(wù)，其特點如下：

　　(1)中低速率。按照用戶的需求為300～1200bps。

　　(2)連續(xù)傳輸。電調(diào)中心衛(wèi)星專用網(wǎng)的交互數(shù)據(jù)需每天24小時不間斷傳輸。

　　(3)以地區(qū)或縣調(diào)為中心呈星型拓樸結(jié)構(gòu)，中心控制要求多條實時鏈路共享，中心衛(wèi)星站應(yīng)具備可接入多路雙向?qū)崟r鏈路的能力。遠端站的遙測數(shù)據(jù)向電調(diào)中心傳輸，電調(diào)中心可對遠端變電所進行實時指令控制。

　　(4)遠動指令傳送及返叫的時延應(yīng)滿足廠家及規(guī)約要求。

　　2.2話音業(yè)務(wù)分析

　　話音業(yè)務(wù)是供電局調(diào)度衛(wèi)星專用網(wǎng)的一個輔助業(yè)務(wù)。由于生產(chǎn)方面需要，遠端變電所與地區(qū)電調(diào)中心需進行話音聯(lián)系，衛(wèi)星通信終端在提供數(shù)據(jù)通道的同時，應(yīng)為用戶提供1～2路話音服務(wù)，可滿足遠端變電所直接與中心調(diào)度所間的通話。話音業(yè)務(wù)要求可接入用戶交換機，今后具有根據(jù)用戶需求可擴容的能力。

　　

　　3、實用方案設(shè)計

　　各個調(diào)度部門可根據(jù)自身要求做網(wǎng)絡(luò)大小配置，但總體框架及單元站配置是一樣的，中心調(diào)度部門做地區(qū)衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心站，連接轄區(qū)內(nèi)各遠端監(jiān)控點(變電所)的衛(wèi)星站，構(gòu)成星狀網(wǎng)絡(luò)，中心衛(wèi)星站設(shè)備一次建設(shè)，初期遠端可是一個點或少數(shù)點與中心進行通信；將來進一步擴容時，只需增加遠端站的個數(shù)，無須改造中心站。

　　3.1衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置

　　(1)供電局調(diào)度中心架設(shè)一套SSA超小型衛(wèi)星地面站，并配置多端口接入設(shè)備一個，端口數(shù)由遠端站的個數(shù)而定(可為8～32個)；

　　(2)在遠端每個變電所架設(shè)一套SSA超小型衛(wèi)星地面站，并配置兩端口通道接入設(shè)備(通道控制器)；

　　(3)每套標準SSA超小型衛(wèi)星站含：1.2m天線一副，室外功放一套，室內(nèi)單元(IDU)一臺(包括數(shù)據(jù)接口，以太網(wǎng)接口及話音接口);

　　3.2衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)配置說明

　　按上述方案配置組建衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，電調(diào)中心SSA衛(wèi)星地面站的鏈路可支持多個遠端變電所(至多達30路以上)。電調(diào)中心接入設(shè)備的各端口與遠端變電所的通道控制器端口做一對一的通信。

　　通道控制器是根據(jù)電力遠動要求及超小型衛(wèi)星設(shè)備特點，專門針對電力遠動自動化設(shè)備接口開發(fā)的產(chǎn)品，可將傳統(tǒng)衛(wèi)星鏈路在傳送遠動控制指令時出現(xiàn)的較大時延大幅減少(可減少50%以上)，同時不影響衛(wèi)星鏈路效率。

　　如使用第二代SSA超小型衛(wèi)星站在接口配置上更加靈活，可根據(jù)用戶需求在每一小站上插入一到兩塊話音卡，以實現(xiàn)多路話音通訊。

　　3.3 SSA衛(wèi)星鏈路實現(xiàn)的功能

　　(1)由超小型SSA衛(wèi)星鏈路將變電所與電調(diào)中心的監(jiān)控系統(tǒng)連接起來，實現(xiàn)變電所與電調(diào)中心站的實時性數(shù)據(jù)通信。

　　(2)SSA衛(wèi)星鏈路可實現(xiàn)全雙工通信，電調(diào)中心對變電所直接進行指令控制，電調(diào)中心站端可同時支持多個端口。

　　(3)超小型SSA衛(wèi)星地面站提供1～2路話音服務(wù)，可實現(xiàn)變電所與電調(diào)中心站間的直接通話。

　　3.4 網(wǎng)絡(luò)配置結(jié)構(gòu)如圖1。

　　

　　4、SSA衛(wèi)星系統(tǒng)的特性

　　第二代SSA超小型衛(wèi)星站是專門為經(jīng)濟型用戶普及使用衛(wèi)星通訊開發(fā)的綜合業(yè)務(wù)用戶系統(tǒng)，完全改變了傳統(tǒng)衛(wèi)星通訊價格昂貴技術(shù)復雜的特點，可為非專業(yè)用戶便利地實現(xiàn)專業(yè)級衛(wèi)星通信，尤其對電力調(diào)度通道的使用，更以目前最新科技提供多項技術(shù)優(yōu)勢：

　　(1)用戶中心多信道控制能力，用戶中心可實現(xiàn)一套衛(wèi)星站同時聯(lián)結(jié)30個以上遠動控制點的衛(wèi)星站，真正實現(xiàn)多點實時雙向衛(wèi)星信道服務(wù)，接續(xù)能力比同等價值其它衛(wèi)星設(shè)備提高10倍以上。

　　(2)用戶中心吞吐能力大為提高，可為用戶提供高達64K的通訊鏈路，真正解決了電力用戶中調(diào)衛(wèi)星站的瓶頸問題。

　　(3)具有更靈活的接口及擴容能力，具有3個插槽式硬件擴展接口可靈活擴充數(shù)據(jù)和話音接口及軟件升級速率(可升級到2M速率)。

　　(4)可聯(lián)接通道控制器，將傳統(tǒng)衛(wèi)星鏈路在傳送遠動控制指令時出現(xiàn)的較大時延大幅減少(可減少50%以上)，并使衛(wèi)星通道實現(xiàn)自動控制及復位(無需人工網(wǎng)管干予)，可完全滿足無人值守變電所的要求。

　　(5)可節(jié)省空間資源，使用戶通訊費降至最低。

　　目前，SSA衛(wèi)星系統(tǒng)已在全國數(shù)十個電力調(diào)度部門的無人值守變電所上做為主通道或備用通道為電調(diào)自動化服務(wù)。

　　

　　5、結(jié)論

　　綜上所述，衛(wèi)星通訊作為不受地域環(huán)境限制的新型通信手段，在電力調(diào)度通道選擇上具有其獨特的優(yōu)勢，尤其是經(jīng)濟型系統(tǒng)SSA衛(wèi)星站，將在實現(xiàn)綜合自動化方面發(fā)揮重要作用。

　　(收稿日期：2008-02-22)