一种农村分布式发电系统数据通信组网方法技术方案

本发明专利技术涉及一种农村分布式发电系统数据通信组网方法，包括以下步骤：将农村分布式发电系统数据通信网络划分为四层，包括配电控制业务应用层、配电通信网骨干层、配电通信网接入层和终端层；在配电控制业务应用层部署配电接入系统，在配电通信网骨干层部署汇聚接入设备；在配电通信网接入层安装接入设备，用于分布式发电系统监控终端接入，分析分布式发电系统所处的地理环境、终端分布特点和业务需求，并根据发电系统全业务接入条件选择相应的接入设备。本发明专利技术能够实现分布式发电终端全覆盖以及数据的高安全、高可靠性传输，同时网络架构灵活，适用于农村分布式发电系统终端数量不断变化的需求。

A Data Communication Networking Method for Rural Distributed Generation System

【技术实现步骤摘要】
一种农村分布式发电系统数据通信组网方法
本专利技术涉及智能配电通信
，具体涉及一种农村分布式发电系统数据通信组网方法。
技术介绍
为了保证分布式电源业务的可靠性，需要收集电气设备的实时监测数据并对电气设备发出控制指令。当前农村分布式电源业务快速增长，但部分终端所处的地理位置距离台区相隔较远，配电网的网架变动频繁。考虑到配电网线路改造和新业务加入的现实需求，农村分布式发电系统选择的数据通信组网方法应该在实现低时延和高可靠性的同时具备良好的可扩展性，并且能够实现偏远地区的数据通信。当前分布式电源监控系统主站和变电站之间的骨干网数据通信通常采用SDH光传输网络，无需考虑传输距离，而变电站与分布式电源监控终端的数据通信，由于农村地理环境复杂，不但需要考虑不同通信技术的传输距离，同时需要考虑配电监控业务传输的可靠性，实时性和安全性要求。目前在电力通信网络中已得到大规模的部署和应用的通信技术为EPON无源光网络技术，该技术的通信容量大，带宽大，有较强的多业务接入能力，然而，在农村分布式发电系统中，由于部分终端所处的地理位置距离台区较远，地理环境不利于光纤铺设，且终端分布变动频繁，因此仅采用EPON无源光网络技术无法满足农村分布式发电系统的通信需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种农村分布式发电系统数据通信组网方法，能够实现分布式发电终端全覆盖以及数据的高安全、高可靠性传输，同时网络架构灵活，适用于农村分布式发电系统终端数量不断变化的需求。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种农村分布式发电系统数据通信组网方法，包括以下步骤：（1）将农村分布式发电系统数据通信网络划分为四层，包括配电控制业务应用层、配电通信网骨干层、配电通信网接入层和终端层；（2）在配电控制业务应用层部署配电接入系统，用于收集配电网状态信息；（3）在配电通信网骨干层部署汇聚接入设备，用于汇聚、交换和管理配电通信网接入层上传的分布式发电系统数据并上传至配电接入系统，同时将控制信号下发至配电通信网接入层；（4）在配电通信网接入层安装接入设备，用于分布式发电系统监控终端接入，分析分布式发电系统所处的地理环境、终端分布特点和业务需求，并根据发电系统全业务接入条件选择相应的接入设备。上述方案中，步骤（2）中，所述配电接入系统包括电主站系统、配网通信综合网管系统和配网综合接入平台，在配电主站系统内安装配电网调度自动化模块、分布式电源接入模块、电力负荷控制模块，通过接入配电通信骨干层收集配电网状态信息并实现综合网络管理。上述方案中，步骤（3）中，所述汇聚接入设备采用SDH/MSTP汇聚接入设备。上述方案中，所述步骤（4），具体步骤如下：（41）在配电通信网接入层安装EPON无源光网络接入设备，LTE230无线接入设备和LTE1800无线接入设备用于分布式发电系统监控终端接入，分析分布式发电系统所处的地理环境，终端分布特点和业务需求；（42）判断步骤（41）中得到的结果是否满足分布式发电系统业务接入的条件，若满足，则采用EPON无源光网络通信技术接入终端层，否则，则执行步骤（43）；（43）判断步骤（41）中得到的结果是否满足分布式发电系统宽带业务接入的条件，若满足，则采用LTE1800无线通信技术接入终端层，否则，则执行步骤（44）；（44）将LTE230无线接入设备部署在终端分布较分散，光纤覆盖不足的地理环境，用于分布式发电系统中等速率业务接入。进一步的，所述步骤（4），还包括如下步骤：（45）在终端层部署分布式发电系统数据终端，包括配电终端单元（DTU）、馈线远方单元（FTU）、远程终端单元（RTU），配电变压器远方终端（TTU），用于监测并控制分布式发电系统状态；，（46）判断终端所处的地理环境并计算终端与台区之间的距离，若终端距离台区远，且在该环境中接入层设备部署困难或部署成本极高，则在分布式发电系统数据终端上配备D2D通信模块。上述方案中，所述D2D通信模块包括LTE5800一体化微型基站和定向天线。由上述技术方案可知，本专利技术所述数据通信组网方法针对农村分布式发电系统终端所处地理环境、分布复杂的情况，根据不同地理环境下的终端分布和业务需求采用多种通信接入方式，特别是将LTE5800定向传输技术与D2D传输技术应用于本专利技术中，使农村分布式发电系统数据通信网络能够实现分布式发电终端全覆盖以及数据的高安全、高可靠性传输，同时网络架构灵活，适用于农村分布式发电系统终端数量不断变化的需求。附图说明图1是本专利技术的方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明：本实施例的，农村分布式发电系统数据通信组网方法，包括以下步骤：S1：将农村分布式发电系统数据通信网-络划分为四层，包括配电控制业务应用层、配电通信网骨干层、配电通信网接入层和终端层，如图1所示；S2：在配电控制业务应用层部署配电主站系统、配网通信综合网管系统和配网综合接入平台，在配电主站系统内安装配电网调度自动化模块、分布式电源接入模块、电力负荷控制模块，通过接入配电通信骨干层收集配电网状态信息并实现综合网络管理；该配电主站系统，配网通信综合网管系统通过配网综合接入平台与配电通信网骨干层相连；S3：在配电通信网骨干层部署SDH/MSTP汇聚接入设备，该汇聚接入设备用于汇聚、交换和管理分布式发电系统数据并上传至配网通信综合接入平台，并将控制信号下发至配电通信网接入层；该SDH/MSTP汇聚接入设备通过光缆与配电通信网接入层相连。S4：在配电通信网接入层安装EPON无源光网络接入设备，LTE230无线接入设备和LTE1800无线接入设备用于分布式发电系统监控终端接入，分析分布式发电系统所处的地理环境，终端分布特点和业务需求；该EPON无源光网络接入设备部署在终端分布密集，已铺设光纤或光纤铺设和维护成本低的地理环境，用于终端分布密度高的分布式发电系统全业务接入，包括光线路终端（OLT）、光网络单元（ONU）和光分配网络（ODN），上行数据采用TDMA多址接入，用户侧接口支持10/100BASE-T接口或RS232/RS485串口，网络侧接口支持GE接口或GERS232/RS485串口，ODN设计为环形或总线结构。LTE1800无线接入设备部署在终端分布集中，光纤覆盖不足的地理环境，用于分布式发电系统宽带业务接入，包括LTE基站接入小型化硬件平台和分布式基站，该分布式基站架构包括基带处理单元（BBU）和射频拉远单元（RRU）模块，该LTEl800无线网络采用高增益天线、多天线技术、波束赋形、功率协调控制等覆盖增强技术，大幅提升无线覆盖能力，匹配变电站供电范围，可充分利用电力自有物业建站，实现配网终端全覆盖。LTE230无线接入设备部署在终端分布较分散，光纤覆盖不足的地理环境，用于分布式发电系统中等速率业务接入，包括LTE基站接入小型化硬件平台，分布式基站和无线中继，该分布式基站包括基带处理单元（BBU）和射频拉远单元（RRU）模块，采用波束赋形多天线技术和任意频点载波聚合，上行多用户间采用Grant-free传输灵活复用，支持电力物联网低功耗低时延的业务需求。S5：判断步骤S4中得到的结果是否满足分布式发电系统所处地理环境中已铺设光纤或光纤铺设和维护成本低，且终端分布密度高、业务本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农村分布式发电系统数据通信组网方法，其特征在于,包括以下步骤：（1）将农村分布式发电系统数据通信网络划分为四层，包括配电控制业务应用层、配电通信网骨干层、配电通信网接入层和终端层；（2）在配电控制业务应用层部署配电接入系统，用于收集配电网状态信息；（3）在配电通信网骨干层部署汇聚接入设备，用于汇聚、交换和管理配电通信网接入层上传的分布式发电系统数据并上传至配电接入系统，同时将控制信号下发至配电通信网接入层；（4）在配电通信网接入层安装接入设备，用于分布式发电系统监控终端接入，分析分布式发电系统所处的地理环境、终端分布特点和业务需求，并根据发电系统全业务接入条件选择相应的接入设备。

【技术特征摘要】
1.一种农村分布式发电系统数据通信组网方法，其特征在于,包括以下步骤：（1）将农村分布式发电系统数据通信网络划分为四层，包括配电控制业务应用层、配电通信网骨干层、配电通信网接入层和终端层；（2）在配电控制业务应用层部署配电接入系统，用于收集配电网状态信息；（3）在配电通信网骨干层部署汇聚接入设备，用于汇聚、交换和管理配电通信网接入层上传的分布式发电系统数据并上传至配电接入系统，同时将控制信号下发至配电通信网接入层；（4）在配电通信网接入层安装接入设备，用于分布式发电系统监控终端接入，分析分布式发电系统所处的地理环境、终端分布特点和业务需求，并根据发电系统全业务接入条件选择相应的接入设备。2.根据权利要求1所述的农村分布式发电系统数据通信组网方法，其特征在于：步骤（2）中，所述配电接入系统包括电主站系统、配网通信综合网管系统和配网综合接入平台，在配电主站系统内安装配电网调度自动化模块、分布式电源接入模块、电力负荷控制模块，通过接入配电通信骨干层收集配电网状态信息并实现综合网络管理。3.根据权利要求1所述的农村分布式发电系统数据通信组网方法，其特征在于：步骤（3）中，所述汇聚接入设备采用SDH/MSTP汇聚接入设备。4.根据权利要求1所述的农村分布式发电系统数据通信组网方法，其特征在于：所述步骤（4），具体步骤如下：（41）在配电通信网接入层安装EPON无源光...

【专利技术属性】
技术研发人员：程啸，叶斌，荣秀婷，李斌，吴润东，张辉，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34