一种基于电力无线专网的精准切负荷系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于电力无线专网的精准切负荷系统及方法。该装置包括：控制主站层、控制子站层和终端用户接入层；控制主站层包括控制主站装置和光纤/E1转换设备；控制子站层包括光纤/E1转换设备、控制子站装置和无线接入设备；终端用户接入层包括无线核心网、基站和控制终端，无线接入设备通过以太网接入无线核心网，无线核心网与基站通过光纤连接，控制终端通过客户终端设备CPE接入基站的无线网络中。本方案能够使控制终端通过电力无线专网直接与无线接入设备连接，节约了投资成本，并降低了维护难度。

A Precise Load Shedding System and Method Based on Power Wireless Private Network

The invention discloses a precise load shedding system and method based on power wireless private network. The device includes: control main station layer, control sub-station layer and terminal user access layer; control main station layer includes control main station device and optical fiber/E1 conversion device; control sub-station layer includes optical fiber/E1 conversion device, control sub-station device and wireless access device; end user access layer includes wireless core network, base station and control terminal, and wireless access device accesses wireless core through ethernet. Central network, wireless core network and base station are connected by optical fiber, and control terminal is connected to base station wireless network through customer terminal equipment CPE. This scheme enables the control terminal to connect with wireless access equipment directly through the power wireless private network, saves the investment cost and reduces the maintenance difficulty.

【技术实现步骤摘要】
一种基于电力无线专网的精准切负荷系统及方法
本专利技术实施例涉及电力系统
，尤其涉及一种基于电力无线专网的精准切负荷系统及方法。
技术介绍
精准切负荷系统能够将分散性的电力用户可中断负荷集中起来进行毫秒级精准控制，实施灵活调节，达到电力供需瞬时平衡。精准切负荷系统通常可以分为三层，即控制主站层、控制子站层和终端用户接入层。在现有的精准切负荷系统中，终端用户接入层往往使用裸纤方式将控制终端接入用户就近变电站的大用户接入装置，以实现控制终端的接入。然而，电力用户可中断负荷具有负荷量小，地理位置分散，用户多等特点，在用户点多面广、路径及环境复杂、城市廊道资源匮乏等场景中，将控制终端接入用户就近变电站的大用户接入装置的方法需要使用大量的光纤，引发投资成本高、覆盖难、后期维护困难等问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于电力无线专网的精准切负荷系统及方法，能够使控制终端通过电力无线专网直接与无线接入设备连接，节约了系统的投资成本，并降低了系统的维护难度。第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于电力无线专网的精准切负荷系统，包括：控制主站层、控制子站层和终端用户接入层；其中，控制主站层包括控制主站装置和光纤/E1转换设备，控制主站装置和控制主站层的光纤/E1转换设备通过光纤连接；控制子站层包括光纤/E1转换设备、控制子站装置和无线接入设备，控制主站层的光纤/E1转换设备和控制子站层的光纤/E1转换设备通过同步数字体系SDH2M线路连接，控制子站装置和控制子站层的光纤/E1转换设备通过光纤连接，控制子站装置和无线接入设备通过光纤连接；终端用户接入层包括无线核心网、基站和控制终端，无线接入设备通过以太网接入无线核心网，无线核心网与基站通过光纤连接，控制终端通过客户终端设备CPE接入基站的无线网络中。可选的，控制主站装置安装在500kV交流汇集站，控制子站装置安装在500kV交流站和/或220kV交流站。可选的，无线接入设备包括：现场可编程逻辑门阵列FPGA芯片，分别与FPGA芯片连接的两个单模光纤接口和四个指示灯，与FPGA芯片连接的以太网模块，分别与以太网模块连接的四个以太网接口，三个RS-232串口和一个RS-485串口。可选的，两个单模光纤接口用于基于稳控专用COMSTC协议，实现与控制子站装置通信；四个指示灯分别为电源指示灯、运行指示灯、光纤通信指示灯和网络通信指示灯；四个以太网接口分别为ETH1、ETH2、ETH3和ETH4，其中，ETH1和ETH2为备用接口，ETH3用于基于IEC60870-5-104规约，实现与控制终端通信，ETH4用于工程调试；三个RS-232串口中的任意一个RS-232串口用于打印调试信息，其余RS-232串口为备用RS-232串口；RS-485串口为备用RS-485串口，用于扩展IEC60870-5-103和/或MODBUS应用。可选的，终端用户接入层还包括与无线接入设备和无线核心网均连接的安全接入网关；控制终端内设置有安全芯片。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种基于电力无线专网的切负荷方法，方法适用于如本专利技术实施例第一方面任一的基于电力无线专网的精准切负荷系统，方法包括：无线接入设备接收控制子站装置发送的数据；无线接入设备对数据进行校验，判断数据是否异常；若数据正常，则无线接入设备解析数据，确认数据的类型；若数据的类型为切负荷指令，则无线接入设备设置标识位，并向控制终端发送切负荷指令，以使得控制终端根据切负荷指令，执行切负荷操作；无线接入设备向控制子站装置发送可切负荷量信息。可选的，还包括：若数据异常，则无线接入设备向控制子站装置发送数据异常信息。可选的，还包括：若数据的类型为对时指令，则无线接入设备根据对时指令包括的对时信息，进行对时操作；无线接入设备向控制子站装置发送对时完成信息。进一步地，在无线接入设备向控制终端发送切负荷指令前，还包括：无线接入设备判断是否与控制终端建立连接；若无线接入设备未与控制终端建立连接，则无线接入设备建立与控制终端的传输控制协议TCP连接。进一步地，在无线接入设备向控制子站装置发送可切负荷量信息前，还包括：无线接入设备通过控制终端获取可切负荷量信息。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如本专利技术实施例第二方面任一的基于电力无线专网的切负荷方法。本专利技术提供的电力无线专网的精准切负荷系统包括：控制主站层、控制子站层和终端用户接入层；控制主站层包括控制主站装置和光纤/E1转换设备，控制主站装置和控制主站层的光纤/E1转换设备通过光纤连接；控制子站层包括光纤/E1转换设备、控制子站装置和无线接入设备，控制主站层的光纤/E1转换设备和控制子站层的光纤/E1转换设备通过同步数字体系SDH2M线路连接，控制子站装置和控制子站层的光纤/E1转换设备通过光纤连接，控制子站装置和无线接入设备通过光纤连接；终端用户接入层包括无线核心网、基站和控制终端，无线接入设备通过以太网接入无线核心网，无线核心网与基站通过光纤连接，控制终端通过客户终端设备CPE接入基站的无线网络中。由于控制终端能够通过无线核心网与基站组成的电力无线专网直接与无线接入设备连接，无需再通过光纤与用户就近变电站的大用户接入装置连接，从而节约了系统的投资成本，并降低了系统的维护难度。附图说明图1是现有技术中的一种精准切负荷系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种基于电力无线专网的精准切负荷系统的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种无线接入设备的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的另一种基于电力无线专网的精准切负荷系统的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种基于电力无线专网的切负荷方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。需要说明的是，本公开中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本专利技术实施例中提到的“和/或”是指”包括一个或更多个相关所列项目的任何和所有组合。本专利技术的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。还需要说明是，本专利技术下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本专利技术实施例对此不作具体限制。图1为现有技术中的一种精准切负荷系统的结构示意图，如图1所示，精准切负荷系统包括控制主站层、控制子站层和终端用户接入层，不同的层之间通过SDH2M线路连接，由于控制主站层中的控制主站装置，控制子站层中的控制子站装置往往不具备2M接口，为了实现SDH2M线路连接，需要分别为控制主站装置和控制子站装置配置光纤/E1转换设备，控制主站装置和光纤/E1转换设备通过光纤连接，控制子站装置和光纤/E1转换设备通过光纤连接，光纤/E1转换设备之间通过SDH2M线路连接。终端用户接入层包括用户就近变电站的大用户接入装置和控制终端，控制终端与大用户接入装置通过光纤连接。然而，电力用户可中断负荷具有负荷量小，地理位置分散，用户多等特点，在用户点多面广、路径及环境复杂、城市廊道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电力无线专网的精准切负荷系统，其特征在于，包括：控制主站层、控制子站层和终端用户接入层；其中，所述控制主站层包括控制主站装置和光纤/E1转换设备，所述控制主站装置和所述控制主站层的光纤/E1转换设备通过光纤连接；所述控制子站层包括光纤/E1转换设备、控制子站装置和无线接入设备，所述控制主站层的光纤/E1转换设备和所述控制子站层的光纤/E1转换设备通过同步数字体系SDH 2M线路连接，所述控制子站装置和所述控制子站层的光纤/E1转换设备通过光纤连接，所述控制子站装置和所述无线接入设备通过光纤连接；所述终端用户接入层包括无线核心网、基站和控制终端，所述无线接入设备通过以太网接入所述无线核心网，所述无线核心网与所述基站通过光纤连接，所述控制终端通过客户终端设备CPE接入所述基站的无线网络中。

【技术特征摘要】
1.一种基于电力无线专网的精准切负荷系统，其特征在于，包括：控制主站层、控制子站层和终端用户接入层；其中，所述控制主站层包括控制主站装置和光纤/E1转换设备，所述控制主站装置和所述控制主站层的光纤/E1转换设备通过光纤连接；所述控制子站层包括光纤/E1转换设备、控制子站装置和无线接入设备，所述控制主站层的光纤/E1转换设备和所述控制子站层的光纤/E1转换设备通过同步数字体系SDH2M线路连接，所述控制子站装置和所述控制子站层的光纤/E1转换设备通过光纤连接，所述控制子站装置和所述无线接入设备通过光纤连接；所述终端用户接入层包括无线核心网、基站和控制终端，所述无线接入设备通过以太网接入所述无线核心网，所述无线核心网与所述基站通过光纤连接，所述控制终端通过客户终端设备CPE接入所述基站的无线网络中。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制主站装置安装在500kV交流汇集站，所述控制子站装置安装在500kV交流站和/或220kV交流站。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线接入设备包括：现场可编程逻辑门阵列FPGA芯片，分别与所述FPGA芯片连接的两个单模光纤接口和四个指示灯，与所述FPGA芯片连接的以太网模块，分别与所述以太网模块连接的四个以太网接口，三个RS-232串口和一个RS-485串口。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述两个单模光纤接口用于基于稳控专用COMSTC协议，实现与所述控制子站装置通信；所述四个指示灯分别为电源指示灯、运行指示灯、光纤通信指示灯和网络通信指示灯；所述四个以太网接口分别为ETH1、ETH2、ETH3和ETH4，其中，ETH1和ETH2为备用接口，ETH3用于基于IEC60870-5-104规约，实现与所述控制终端通信，ETH4用于工程调试；所述三个RS-232串口中的任意一个RS-23...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹积军，陈庆，吴争，王啸峰，陆晓，罗建裕，李雪明，罗凯明，罗剑波，颜云松，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32