一种基于北斗卫星通信系统的智能配网系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于北斗卫星通信系统的智能配网系统，其特征在于，包括配电主站、配电子站、以及配电终端，所述配电主站、配电子站、以及配电终端分别安装有北斗卫星通信模块，所述配电终端通过北斗卫星通信系统与所述配电子站或所述配电主站通信，所述配电子站通过北斗卫星通信系统与所述配电主站或所述配电终端通信。本实用新型专利技术能够提高供电质量和供电可靠性，提高配电工作管理水平和工作效率，优化网络结构，使因故障停电用户尽量最小化，提高经济效益，提高对用户投诉的响应速度，改进故障时对用户的应答能力。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及智能配网系统，尤其涉及基于北斗卫星通信系统的智能配网系统。
技术介绍
现有的智能配网系统包括基于WiMAX宽带无线专网的智能配网系统、基于宽带PLC的智能配网系统以及基于无线公网的智能配网系统等。WiMAX宽带无线专网技术虽然已发展较为成熟，但在国内没有分配专用频段。电力行业目前只有230MHz —些频点可用，该频段并不适合WiMAX组网，需要向国家通信主管部门积极争取专网专用频谱资源，未来国家政策是否松动，尚不明朗。宽带PLC技术处在发展期，其技术进步和产业环境关系密切，需要建立国内统一规范标准，解决自主知识产权问题，实现核心芯片技术国产化，研发适用于国内低压配电网特性的产品和设备，逐步实现宽带电力线通信的产业化发展。无线公网方式具有建设周期短、成本低的优点，但由于本质上无线公网和互联网是相通的，无线公网通信方式的安全性、可靠性、实时性不能保证，当接入用户数目增加时，通信速率不能保证。现阶段通常采用的无线配网方式主要是以GPRS无线通信为主，其优点是配网便捷，运行成本费低廉。但是国家电网公司考虑到公网的安全性不高，因此禁止用GPRS方式通信进行遥控操作。因此该方案不能完全实现配网自动化的成体需求。无线公网只能作为现阶段组网的补充方式，且仅限于不需要遥控功能的终端通信等应用。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本技术提供了基于北斗卫星通信系统的智能配网系统。本技术提供了一种基于北斗卫星通信系统的智能配网系统，包括配电主站、配电子站、以及配电终端，所述配电主站、配电子站、以及配电终端分别安装有北斗卫星通信模块，所述配电终端通过北斗卫星通信系统与所述配电子站或所述配电主站通信，所述配电子站通过北斗卫星通信系统与所述配电主站或所述配电终端通信。优选地，所述配电子站以及所述配电终端还包括规约转换单元，用于实现卫星通信和电力局域网通信之间的规约转换。优选地，所述配电终端在上电时上报自身的位置及工况信息，或者根据所述配置主站的指示上报位置及工况信息。优选地，所述配电终端能够实现遥信、遥测和遥控。优选地，所述配电终端根据所述配电子站或所述配电主站通过北斗卫星通信系统下发的控制指令完成遥测、遥信或遥控。优选地，所述配电终端将采集的数据通过北斗卫星通信系统发送至所述配电子站或所述配电主站。优选地，所述配电终端非连续地向所述配电子站或所述配电主站发送所采集的数据。优选地，所述配电终端在遇到故障时立即向所述配电子站或所述配电主站发送故障参数。优选地，所述配电终端在遇到故障时采用紧急定位的方式立即向所述配电子站或所述配电主站发送故障告警。优选地，规约转换单元包括任务管理接口和数据访问接口，任务管理接口实现规约任务的管理功能，数据访问接口实现规约数据的存取、规约数据库的读写、消息通知事件的收发和处理、以及控制指令收发处理。本技术能够提高供电质量和供电可靠性，提高配电工作管理水平和工作效率，优化网络结构，使因故障停电用户尽量最小化，提高经济效益，提高对用户投诉的响应速度，改进故障时对用户的应答能力。以下结合附图来对本技术作进一步详细说明，其中:附图说明图1是智能配网系统结构图；图2是本技术基于北斗卫星通信系统的智能配网系统结构图；图3是技术提供的北斗终端的结构图。具体实施方式如图1所示，一个完整的配网通信系统应该至少具备下述功能:配网中心主站与配电子站系统之间的通信、配电子站系统与其所辖区域内配电终端之间的通信、配电终端之间的通信、配网中心主站与配电终端之间的通信。为了实现上述功能，如图2所示，本技术的智能配网系统共分为3个层次组成:配电主站指挥机、配电子站指挥机、北斗终端，分别安装于配电主战、配电子站和配电终端FTU/DTU (馈线自动化终端)。北斗终端通过RS485串口与规约转换模块联结后通过以太网口与FTU/DTU通信。FTU/DTU具有“三遥”功能，即遥测、遥信、遥控功能。一次设备需要有电动操作机构，在现阶段通过设备的更新换代都具有上述功能。北斗卫星通信模块是与卫星通信的设备，因此在配电主站、配电子站和配电终端都要安装。FTU/DTU的北斗卫星通信模块每次上电之时，主动向子站及主站上报一次工况信息；主站及子站也可命令FTU/DTU上报工况信息。配电终端FTU/DTU采集到各种数据利用北斗卫星将信息发至配电子站或配电主站，由配电子站或配电主站下达的控制指令也可经北斗卫星以通播方式一次性发至所有下属配电终端FTU，完成远程遥测、遥信和遥控功能。同时配网主站与配电子站系统之间、配电子站系统与其所辖区域内配电终端之间、配电终端之间、配网主站与配电终端之间还可以点对点方式相互通信。北斗卫星对民用领域北斗终端的通信频度和带宽有所限制。一般民用卡为60秒通信一次，一次允许发送628bit的二进制代码。因此本技术中，使用北斗系统离散传送重要的参数，而非连续传送；同时，遇到故障时立即传送故障电流等参数。使用现有的CDT规约格式编码技术对要传输的信息进行压缩编码，以利用有限的有效信息长度来传输尽可能多的参数变量，解决带宽的限制并满足传送流量的需求。尽管用户受到60秒通信一次的服务频度限制，本技术通过科学合理使用常规通信和紧急定位功能，可以确保满足一般用户对自愈能力的要求。当现场出现故障时，北斗卫星终端设备会利用紧急定位信息把故障状态立即上送至北斗指挥机，后台系统会根据现场反馈情况进行事故分析，自动下发命令，对事故区域进行隔离，保障非事故区域的正常供电。例如，在极端情况下终端站刚进行完毕一次常规状态上报后，本地DTU或FTU出现故障报警，由于受北斗服务频度的限制，常规情况下必须等待I分钟后方能再次进行通信发送，此时，可采取紧急定位的方式(紧急定位不受服务频次的限制，但每次紧急定位后终端需保持2倍服务频度的时间间隔停止发射)向子站发送故障告警，同时可以使用高程信息位进行相应编码，传递有效信息；在终端发送紧急定位后的2倍服务频度时间间隔停止发射期间(2分钟)，子站或主站可向终端发送控制指令切换开关，终端可在执行操作后，在故障上报2分钟后采取常规通信方式将执行结果向子站或主站汇报；子站或主站在收到终端的执行结果后，可立即向终端发送再次确认的询问指令，终端在收到该指令后可采取紧急定位方式向子站或主站回复询问，询问结果可在紧急定位信息中进行反馈。通过这种通信编排方式，可以保证整个控制流程在3分钟内完成，满足一般用户对自愈能力的时间要求。北斗终端通过以太网与FTU/DTU通信。配电子站指挥机:负责通过北斗卫星与下属FTU/DTU通信，并监测下属FTU/DTU。FTU/DTU:馈线终端单元，具有“三遥”功能。北斗卫星通信模块与规约转换模块:负责通过以太网与FTU/DTU通信，完成规约转换，然后通过北斗卫星与配电子站或配电主站通信。北斗终端的结构如图3所示，104规约与北斗卫星规约转换处理器分别与FTU/DTU、EEPROM、LED状态显示模块、参数配置接口、以及北斗卫星通信模块连接，北斗卫星通信模块还与SM卡连接，104规约与北斗卫星规约转换处理器与参数配置接口以及北斗卫星通信模块之间使用RS485规约，104规约与北斗卫星规约转换处理器与EEPROM之间使用I2C规约。配电子站负本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于北斗卫星通信系统的智能配网系统，其特征在于，包括配电主站、配电子站、以及配电终端，所述配电主站、配电子站、以及配电终端分别安装有北斗卫星通信模块，所述配电终端通过北斗卫星通信系统与所述配电子站或所述配电主站通信，所述配电子站通过北斗卫星通信系统与所述配电主站或所述配电终端通信。

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗卫星通信系统的智能配网系统，其特征在于，包括配电主站、配电子站、以及配电终端，所述配电主站、配电子站、以及配电终端分别安装有北斗卫星通信模块，所述配电终端通过北斗卫星通信系统与所述配电子站或所述配电主站通信，所述配电子站通过北斗卫星通信系统与所述配电主站或所述配电终端通信。2.根据权利要求1所述的智能配网系统，其特征在于，所述配电终端在上电时上报自身的位置及工况信息，或者根据所述配置主站的指示上报位置及工况信息。3.根据权利要求1所述的智能配网系统，其特征在于，所述配电终端根据所述配电子站或所述配电主站通过北斗卫星通信系...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵恒，张力淼，牛宇干，高自力，胡志军，史继军，徐文，
申请(专利权)人：北京康力昆泰电力技术有限公司，河南省电力公司平顶山供电公司，北京国翼恒达导航科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：