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王連貴　北京供電局(100031)

　　摘要：本文介紹一種實(shí)現(xiàn)電力遠(yuǎn)程調(diào)度自動(dòng)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(diǎn)、優(yōu)勢(shì)及選型，并以成功案例推薦一種經(jīng)濟(jì)適用的農(nóng)網(wǎng)自動(dòng)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(diǎn)、優(yōu)勢(shì)及選型

　　在一些地方，變電所分散，地形復(fù)雜，高山河流較多。選擇適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，做到高效可靠、節(jié)省投資，是擺在電力部門(mén)面前的一個(gè)重要問(wèn)題。我們?cè)诶ッ魇须娏�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(xiàn)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(xiàn)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(qǐng)頻道方面的困難，從而難以推廣。模擬微波也存在費(fèi)用高、通信質(zhì)量差、受氣候影響較大等問(wèn)題。

　　近年來(lái)，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(duì)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(diǎn)多址系統(tǒng)技術(shù)，它具有組網(wǎng)靈活、通過(guò)中繼可實(shí)現(xiàn)超視距離通信、設(shè)備初期投資較少等特點(diǎn)。但是目前微波一點(diǎn)多址設(shè)備工作在2.4GHz的頻段，地面干擾比較嚴(yán)重，當(dāng)通信距離超過(guò)視距或存在阻擋時(shí)，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(hù)。

　　VSAT(Very Small Aperture Terminal，甚小口徑衛(wèi)星終端)是一種先進(jìn)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(diǎn)，而且投資少，建設(shè)周期短，成為邊遠(yuǎn)地區(qū)通信的首選方式之一。

　　實(shí)踐證明，采用超小型衛(wèi)星站組建遠(yuǎn)動(dòng)通信鏈路或者雙通道中的無(wú)線(xiàn)鏈路是比較好的選擇，對(duì)舊網(wǎng)點(diǎn)通信鏈路進(jìn)行改進(jìn)及完善也是可行的。

　　

　　2、電力調(diào)度的需求分析

　　2.1用戶(hù)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(zhuān)用網(wǎng)的主要任務(wù)，其特點(diǎn)如下：

　　(1)中低速率。按照用戶(hù)的需求為300～1200bps。

　　(2)連續(xù)傳輸。電調(diào)中心衛(wèi)星專(zhuān)用網(wǎng)的交互數(shù)據(jù)需每天24小時(shí)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(shí)時(shí)鏈路共享，中心衛(wèi)星站應(yīng)具備可接入多路雙向?qū)崟r(shí)鏈路的能力。遠(yuǎn)端站的遙測(cè)數(shù)據(jù)向電調(diào)中心傳輸，電調(diào)中心可對(duì)遠(yuǎn)端變電所進(jìn)行實(shí)時(shí)指令控制。

　　(4)遠(yuǎn)動(dòng)指令傳送及返叫的時(shí)延應(yīng)滿(mǎn)足廠家及規(guī)約要求。

　　2.2話(huà)音業(yè)務(wù)分析

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

　　

　　3、實(shí)用方案設(shè)計(jì)

　　各個(gè)調(diào)度部門(mén)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(mén)做地區(qū)衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心站，連接轄區(qū)內(nèi)各遠(yuǎn)端監(jiān)控點(diǎn)(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(yuǎn)端可是一個(gè)點(diǎn)或少數(shù)點(diǎn)與中心進(jìn)行通信；將來(lái)進(jìn)一步擴(kuò)容時(shí)，只需增加遠(yuǎn)端站的個(gè)數(shù)，無(wú)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(gè)，端口數(shù)由遠(yuǎn)端站的個(gè)數(shù)而定(可為8～32個(gè))；

　　(2)在遠(yuǎn)端每個(gè)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(biāo)準(zhǔn)SSA超小型衛(wèi)星站含：1.2m天線(xiàn)一副，室外功放一套，室內(nèi)單元(IDU)一臺(tái)(包括數(shù)據(jù)接口，以太網(wǎng)接口及話(huà)音接口);

　　3.2衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)配置說(shuō)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(gè)遠(yuǎn)端變電所(至多達(dá)30路以上)。電調(diào)中心接入設(shè)備的各端口與遠(yuǎn)端變電所的通道控制器端口做一對(duì)一的通信。

　　通道控制器是根據(jù)電力遠(yuǎn)動(dòng)要求及超小型衛(wèi)星設(shè)備特點(diǎn)，專(zhuān)門(mén)針對(duì)電力遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化設(shè)備接口開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，可將傳統(tǒng)衛(wèi)星鏈路在傳送遠(yuǎn)動(dòng)控制指令時(shí)出現(xiàn)的較大時(shí)延大幅減少(可減少50%以上)，同時(shí)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(hù)需求在每一小站上插入一到兩塊話(huà)音卡，以實(shí)現(xiàn)多路話(huà)音通訊。

　　3.3 SSA衛(wèi)星鏈路實(shí)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(lái)，實(shí)現(xiàn)變電所與電調(diào)中心站的實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)通信。

　　(2)SSA衛(wèi)星鏈路可實(shí)現(xiàn)全雙工通信，電調(diào)中心對(duì)變電所直接進(jìn)行指令控制，電調(diào)中心站端可同時(shí)支持多個(gè)端口。

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

　　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(zhuān)門(mén)為經(jīng)濟(jì)型用戶(hù)普及使用衛(wèi)星通訊開(kāi)發(fā)的綜合業(yè)務(wù)用戶(hù)系統(tǒng)，完全改變了傳統(tǒng)衛(wèi)星通訊價(jià)格昂貴技術(shù)復(fù)雜的特點(diǎn)，可為非專(zhuān)業(yè)用戶(hù)便利地實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)級(jí)衛(wèi)星通信，尤其對(duì)電力調(diào)度通道的使用，更以目前最新科技提供多項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

　　(1)用戶(hù)中心多信道控制能力，用戶(hù)中心可實(shí)現(xiàn)一套衛(wèi)星站同時(shí)聯(lián)結(jié)30個(gè)以上遠(yuǎn)動(dòng)控制點(diǎn)的衛(wèi)星站，真正實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)實(shí)時(shí)雙向衛(wèi)星信道服務(wù)，接續(xù)能力比同等價(jià)值其它衛(wèi)星設(shè)備提高10倍以上。

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

　　(3)具有更靈活的接口及擴(kuò)容能力，具有3個(gè)插槽式硬件擴(kuò)展接口可靈活擴(kuò)充數(shù)據(jù)和話(huà)音接口及軟件升級(jí)速率(可升級(jí)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(yuǎn)動(dòng)控制指令時(shí)出現(xiàn)的較大時(shí)延大幅減少(可減少50%以上)，并使衛(wèi)星通道實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制及復(fù)位(無(wú)需人工網(wǎng)管干予)，可完全滿(mǎn)足無(wú)人值守變電所的要求。

　　(5)可節(jié)省空間資源，使用戶(hù)通訊費(fèi)降至最低。

　　目前，SSA衛(wèi)星系統(tǒng)已在全國(guó)數(shù)十個(gè)電力調(diào)度部門(mén)的無(wú)人值守變電所上做為主通道或備用通道為電調(diào)自動(dòng)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(dú)特的優(yōu)勢(shì)，尤其是經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)SSA衛(wèi)星站，將在實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化方面發(fā)揮重要作用。

　　(收稿日期：2008-02-22)