蓄電池是組合通信電源系統(tǒng)的重要組成部分,所占的投資比例不小,加強(qiáng)對蓄電池的管理,改善其使用狀況,從而有效地延長蓄電池的使用壽命,具有重要的意義。目前,電力系統(tǒng)通信電源配套的蓄電池大多是先進(jìn)的閥控式密封鉛酸蓄電池,根據(jù)變電站的通信設(shè)備需求,其每節(jié)單體電壓一般有2V、6V和12V三種,一般在樞紐大站,常采用壽命長、可靠性高的2V電池,在小型變電站,根據(jù)安裝要求,可采用其他兩種電池,使用時將多節(jié)單體串連,組成48V的蓄電池組。在對電源系統(tǒng)可靠性要求較高的場合,一般采用兩組蓄電池并聯(lián)運(yùn)行、浮充供電的方式。

蓄電池的使用壽命

蓄電池的壽命可分為循環(huán)壽命、浮充壽命和存放壽命。蓄電池的容量減小到規(guī)定值以前,蓄電池的充放電循環(huán)次數(shù)稱為循環(huán)壽命。在正常工作條件下,蓄電池浮充供電的時間,稱為浮充壽命。通常免維護(hù)電池的浮充壽命可達(dá)到10年以上。

循環(huán)壽命與電池每次放電的深度有密切關(guān)系。放電深度為30%時,充放電循環(huán)次數(shù)可達(dá)1200次;放電深度為100%時,循環(huán)壽命僅有200次。因此使用中應(yīng)當(dāng)盡量避免電池深度放電。

根據(jù)加速壽命試驗的結(jié)果,免維護(hù)閥控電池在室溫下,浮充壽命可達(dá)10年以上。應(yīng)當(dāng)說明,浮充電壓過高或過低,會使蓄電池過充電或欠充電,因而將影響電池的壽命。

由于自放電作用,存放過程中,免維護(hù)電池的剩余容量將逐淅減少,通常,電池剩余容量下降到50%的時間,稱為存放壽命。在不同的溫度下,電池的剩余容量與存放時間有一個對應(yīng)的關(guān)系。當(dāng)環(huán)境溫為250C時,存放壽命可達(dá)18個月。當(dāng)環(huán)境溫度為400C時,存放壽命只有5個多月,因此免維護(hù)電池的存放溫度不能太高。

一、電力通信中光纖通信技術(shù)簡述

1光纖通信技術(shù)的定義。

電力通信中光纖通信技術(shù)，就是采取光導(dǎo)纖維作為傳輸介質(zhì)對各種不同信號進(jìn)行傳輸?shù)男问剑饫w通信技術(shù)承載量相當(dāng)大，且安全可靠，在人們生活與生產(chǎn)中的應(yīng)用效益足已證明其使用價值不可限量。光纖通信技術(shù)通常采用電氣絕緣體進(jìn)行制作，在制造過程中均采取多芯組成光纜，這樣既可使通信的質(zhì)量得到有效保證，又縮小了信息傳輸過程中所占據(jù)的空間。

2光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢。

光纖通信技術(shù)同傳統(tǒng)的通信方式進(jìn)行相比，在技術(shù)方面有很多閃光點，同時在應(yīng)用中也發(fā)揮著它不可代替的作用，光線通信技術(shù)在當(dāng)前的應(yīng)用中包括有三大類。

（1）波分復(fù)用技術(shù)

摘要：淺談臨海市區(qū)電力通信網(wǎng)建設(shè)

關(guān)鍵詞：變電所設(shè)備電力通信

1市區(qū)電力綜合通信網(wǎng)的全面解決方案

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展對電力的需求，電力行業(yè)迫切需要實現(xiàn)調(diào)度和管理的現(xiàn)代化，當(dāng)前正在組建的電力通信網(wǎng)做到了集中資金、統(tǒng)一規(guī)劃，建設(shè)一種高起點的、寬帶的、綜合的通信平臺，能完成以下業(yè)務(wù)的綜合接入、高速可靠傳輸和統(tǒng)一管理：

*行政／調(diào)度話音業(yè)務(wù)

*實時數(shù)據(jù)(調(diào)度自動化數(shù)據(jù)、用戶抄表數(shù)據(jù)等)業(yè)務(wù)

【摘要】針對某城區(qū)電力信息通信網(wǎng)存在的弊端，結(jié)合信息安全防護(hù)范圍、重點、原則，根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)安全分析結(jié)果，提出一套可行的安全防護(hù)方案及技術(shù)手段，為做好網(wǎng)絡(luò)信息安全保障與積累成熟防護(hù)技術(shù)提供參考。

【關(guān)鍵詞】電力自動化；通信技術(shù)；信息安全

電力行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占主導(dǎo)地位，近幾年，憑借科技不斷發(fā)展，電力行業(yè)正日益向自動化方向邁進(jìn)。通信技術(shù)在電力自動化中起到了舉足輕重的作用，但其涉及到的信息安全問題卻關(guān)系到供電穩(wěn)定性與安全性。因此，強(qiáng)化對信息安全方面的探究，找出現(xiàn)階段存在的問題，采取有效防護(hù)措施予以處理和加強(qiáng)，是具有重要作用與現(xiàn)實意義的。

1信息安全防護(hù)范圍與重點

某城區(qū)通信網(wǎng)的主要任務(wù)為對市區(qū)內(nèi)22座變電所提供縱向通信，所有通信網(wǎng)均采用光纖通信電路，根據(jù)方向的不同，可分成東部與西部兩部分。其中，東部采用ATM網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備選擇為Passport6400；西部采用IP+SDH交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備選擇為Accelar1100與150ASDH。該市區(qū)通信網(wǎng)負(fù)責(zé)縣級調(diào)度與少數(shù)樞紐變電所通信，主要采用自帶兩類適配端口的設(shè)備。在通信網(wǎng)中，信息安全防護(hù)范圍為整個信息通信網(wǎng)，主要防御對象為黑客或病毒等經(jīng)過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與實時監(jiān)控系統(tǒng)等主動發(fā)起的攻擊與破壞，確保傳輸層上的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與實時監(jiān)控系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

2安全防護(hù)原則分析

摘要：跨變壓器臺區(qū)電力通信信號的頻帶位于200～600Hz之間，該信號可自動跨過配電變壓器通過電力線實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。這種配電網(wǎng)通信方式采用過零調(diào)制發(fā)送及數(shù)字差分接收技術(shù)，具有信號調(diào)制功率小、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)的特點。介紹了跨變壓器臺區(qū)電力通信信號的定義、調(diào)制、解調(diào)方法及抗干擾措施。

關(guān)鍵詞：過零調(diào)制差分接收相關(guān)技術(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

跨變壓器臺區(qū)電力通信技術(shù)是一種以配電網(wǎng)為媒介的新型數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。該技術(shù)解決了如何利用現(xiàn)有配電網(wǎng)實現(xiàn)無中縫、無橋接設(shè)備的跨變壓器臺區(qū)在不同電壓等級之間的數(shù)據(jù)交換問題。如圖1所示，跨變壓器臺區(qū)電力通信系統(tǒng)由位于二次變電所的主站與位于用戶電能表的采集模塊組成，該系統(tǒng)完全以10kV/220V配電網(wǎng)為信息傳輸媒介，在用戶變壓器附近無需增加附屬設(shè)備。信號發(fā)送采用電壓過零調(diào)制的辦法，在電壓過零點附近可以用較小的調(diào)制功率實現(xiàn)信號的疊加，同時電壓附近可以用較小的調(diào)制功率實現(xiàn)信號的疊加，同時電壓過零點自然提供了通信過程中信號檢測的同步。信號的檢測采用差分接收技術(shù)可以從電網(wǎng)大噪聲背景中將微弱調(diào)制信號檢測出來。調(diào)制信號分為下行電壓信號與上行電流信號。下行電壓信號傳輸方向從主站到采集模塊，代表命令信息，以電壓過零點附近電壓的微弱畸變表示信息；上行電流信號傳輸方向從采集模塊到主站，代表用戶數(shù)據(jù)，用電壓過零點附近對應(yīng)電流的瞬間脈沖變化表示信息。調(diào)制信號的頻帶位于200～600Hz之間，能夠跨過配電變壓器沿電力配電網(wǎng)遠(yuǎn)距離傳輸。

圖1

1信號的定義

跨變壓器臺區(qū)電力通信技術(shù)從主站到采集模塊的下行電壓信號用兩個相鄰電壓周期波形表示一位信息，通過位于變電所的主站調(diào)制變壓器疊加信號，使過零點附近電壓幅值發(fā)生非常微弱的畸變，第一個周期含有調(diào)制信號，表示“1”；反之，表示“0”，見圖4（a）。該定義有利于采集模塊處信號的檢測，在采集模塊可將相鄰兩個電壓周期數(shù)據(jù)作差后檢測電網(wǎng)中是否含有主站來的信號。

1.不斷完善標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)體系

我們所說的精細(xì)化管理是在一定領(lǐng)域而言的，它是用相對具體的量化標(biāo)準(zhǔn)來代替相對模糊的管理，將量化的概念逐漸的滲入到每一個環(huán)節(jié)當(dāng)中，運(yùn)用量化的數(shù)據(jù)來提出問題，讓無形的管理形式變得有規(guī)矩，不斷的推行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)一直是我國電力通信專業(yè)實施的一項非常重要的措施，為了進(jìn)一步的開展擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)化的覆蓋面積，提升通信專業(yè)的運(yùn)維能力，我國在通信工程以及日常的檢修方面都進(jìn)行了現(xiàn)場作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，而且也取得了很好的效果。

1.1巡視作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化通信設(shè)施的日常巡視工作是非常重要和關(guān)鍵的，可以在巡視的過程當(dāng)中找出問題，而且在常年的巡視工作中也積累了很多的經(jīng)驗，但是如果按照專業(yè)精細(xì)化管理和現(xiàn)場作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的要求相比的話，還是會出現(xiàn)一些問題，比如說巡視的內(nèi)容相對簡單，取得的效果也很低，安全措施方面不是特別的到位。為了更好的開展通信設(shè)施巡視工作，推動通信的精細(xì)化發(fā)展，我國開展了通信廠站和通信線路巡視標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)指導(dǎo)書編制和完善，完善的是安全預(yù)控措施，也進(jìn)一步的明確了作業(yè)人員的基本要求，根據(jù)現(xiàn)場的作業(yè)對象，進(jìn)行行之有效的分析，從而制定相應(yīng)的預(yù)防措施，這樣就在一定程度上提高了工作人員的安全意識，進(jìn)一步的實現(xiàn)了現(xiàn)場作業(yè)工作任務(wù)清晰、作業(yè)程序清晰，安全責(zé)任清楚，也確保了工作人員思想到位、措施到位，真正的實現(xiàn)了安全生產(chǎn)。

1.2驗收作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化通信工程的驗收環(huán)節(jié)也是非常關(guān)鍵的，它會直接關(guān)系到通信設(shè)施運(yùn)行維護(hù)的最終質(zhì)量，由于這些年我國對于通信工程的管理不是特別的規(guī)范，沒有一個較為明確的驗收標(biāo)準(zhǔn)，使得很多的工程在驗收的時候只能夠讓老工作人員依靠經(jīng)驗來進(jìn)行驗收，這就給通信設(shè)施的運(yùn)行和維護(hù)帶來很大的影響。隨著我國管理體制的不斷發(fā)展改變，使得運(yùn)行維護(hù)和工程的建設(shè)進(jìn)行了有效的分離，而通過與工程施工等部門的合作，也為通信工程的標(biāo)準(zhǔn)化施工提供了非?？煽康囊罁?jù)。

1.3檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化由于通信設(shè)備是非常復(fù)雜而且種類也是特別多的，通信的專業(yè)人員對于設(shè)備的熟悉程度也是各不相同的，目前的情況就是圖像設(shè)備的專業(yè)人員對于設(shè)備的熟悉程度普遍偏低，缺乏轉(zhuǎn)項的學(xué)習(xí)，作業(yè)人員對作業(yè)的程序以及各項安全方面的規(guī)則不是特別的熟悉，從而導(dǎo)致作業(yè)的最終質(zhì)量不好，同時也會給運(yùn)行設(shè)備帶來一定的安全方面的隱患。

2.開展基礎(chǔ)性工作

1在電力通信中應(yīng)用光纖技術(shù)的重要性

1.1在電力通信系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)具有復(fù)雜性

電力系統(tǒng)中的通信需要使用各種不同的設(shè)備，可是設(shè)備不同，接口的方式和轉(zhuǎn)換的方式也就不同了，例如，用戶線的延伸、中繼線的傳輸?shù)取３酥?，各種通信手段在電力系統(tǒng)中使用，增加了電力通信系統(tǒng)的復(fù)雜性。

1.2電力系統(tǒng)傳輸信息實時性強(qiáng)

電力通信系統(tǒng)中傳輸?shù)男畔⒂欣^電保護(hù)信號、話音信號、電力負(fù)荷檢測的信息和圖像等，這些信息的量不大，可是實時性很強(qiáng)。

1.3電力通信系統(tǒng)通信的范圍很廣

1電力通信技術(shù)現(xiàn)狀

我國電力通信已逐步進(jìn)入數(shù)字通信時代，主推移動通信、注重通信軟件的發(fā)展，由于光纖傳輸?shù)膬?yōu)勢而逐漸替代傳統(tǒng)的同軸電纜組成的電力通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，同時，電網(wǎng)的程控模式使電力通信控制更加便捷。智能電網(wǎng)的開展使發(fā)電廠、電力部門和變電所等組成部分之間的通信更加方便。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化、通信技術(shù)的加速發(fā)展，推進(jìn)了電力通信網(wǎng)的發(fā)展。隨著改革開放進(jìn)程的不斷加深，電網(wǎng)在我國已實現(xiàn)了全面覆蓋，全國水利發(fā)電、火力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電及新能源發(fā)電等總發(fā)電量已基本能滿足所有用戶的用電需求，電網(wǎng)規(guī)模龐大，但是很多地方的電網(wǎng)質(zhì)量還有待提高。隨著電網(wǎng)的大力發(fā)展，電力通信技術(shù)也隨之發(fā)展，通信機(jī)構(gòu)不斷增多，國家科研投入增加，逐漸形成較為完善的管理模式和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，都有利于電網(wǎng)通信的智能化發(fā)展。

2電力通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

為了實現(xiàn)智能電網(wǎng)的全面建設(shè)，穩(wěn)健的電力通信技術(shù)是基礎(chǔ)。智能電網(wǎng)對改善公眾用電需求，用電質(zhì)量和電網(wǎng)安全維護(hù)等方面有著重要意義。電力系統(tǒng)質(zhì)量的好壞直接關(guān)系著國家安全，當(dāng)然智能電網(wǎng)的建設(shè)也給電力通信提出了新的要求。首先，要求電力通信平臺朝多功能化發(fā)展，為智能電網(wǎng)提供通信信道。同時，要求更加開放的電力通信平臺，使網(wǎng)絡(luò)通信趨于標(biāo)準(zhǔn)化，各設(shè)備間的通信便捷化。電力通信系統(tǒng)已經(jīng)遍及變電站、發(fā)電站和輸電站等電網(wǎng)的末端，全面保護(hù)電網(wǎng)信息的獲取與保護(hù)。電力通信具備高可靠性，較強(qiáng)的抗攻擊性和保密性，確保電力網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行。智能電網(wǎng)的生產(chǎn)運(yùn)營中，需電力通信系統(tǒng)的自動調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營、現(xiàn)代化管理等支持以使其安全運(yùn)行。電力通信主要分為發(fā)電、輸電、配電、調(diào)度和用電等6個部分。智能電網(wǎng)的建設(shè)主要包括以下幾個部分：

（1）應(yīng)加大資金投放，使配電網(wǎng)綜合化發(fā)展。

（2）妥善處理好通訊、電力通道和環(huán)境保護(hù)間的關(guān)系，尋求可持續(xù)發(fā)展。

1電力通信直流電源的組成

通信直流電源是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，目前電力通信直流電源均采用－48V的高頻開關(guān)直流電源，電力系統(tǒng)中典型的電力通信直流電源結(jié)構(gòu)組成如下圖所示，從圖中可知電力通信直流電源由交流部分、整流器、直流分配部分、蓄電池組和監(jiān)控模塊等按照要求組合而成。

①交流部分。交流部分的市電輸入一般為2路380V三相四線交流輸入，在電源容量較小時有時也使用2路220V單相交流輸入，以保證電源可靠供電。為防止雷擊和過電壓破壞，在市電輸入端應(yīng)加裝避雷器，常用的有普通氧化鋅避雷器和OBO防雷模塊等；由于此處的防雷主要是對非直擊的感應(yīng)雷擊的浪涌電壓的防護(hù)，因此避雷器的通流量一般選擇在15－20KA，殘壓在1.5KV左右，就可有效的保護(hù)電源設(shè)備。為實現(xiàn)兩路輸入的交流電的通斷互鎖，自動切換，還需裝設(shè)交流切換裝置，采用機(jī)械互鎖或電氣互鎖方式，但是應(yīng)注意任何時候都不允許出現(xiàn)兩路交流電源同時接通或者同時斷開的現(xiàn)象。經(jīng)過切換裝置后，交流輸入分為整流器模塊輸入和交流分路輸出，交流分路輸出為機(jī)房其他交流用電設(shè)備提供電源，如計算機(jī)、UPS等。

②整流器部分。整流器是通信直流電源的最重要的組成部分，通信直流電源的供電質(zhì)量主要取決于整流器的電氣指標(biāo)，它完成AC-DC變換并以并聯(lián)均流方式為通信設(shè)備供電，同時對蓄電池組進(jìn)行恒流限壓充電和監(jiān)控模塊的供電?，F(xiàn)在所有的通信直流電源均采用模塊化高頻開關(guān)整流器，它具有其體積小、效率高、模塊化、功率因素高、輸入電壓范圍寬、噪聲低、可靠性高以及可帶電熱插拔等優(yōu)點；電力通信直流電源所使用的高頻開關(guān)整流器模塊一般為單相220V交流輸入，功率因素可達(dá)0.99以上，模塊容量一般為每塊20A/－48V～50A/－48V；在實際使用中，如果輸入的是380V三相四線交流電源，則應(yīng)注意將所有整流模塊平均分配到每一相；同時為了提高整流器工作的可靠性，在設(shè)計時應(yīng)考慮多余備用容量，模塊配置采用N+1冗余。高頻開關(guān)整流器模塊有內(nèi)控式和外控式兩種類型，內(nèi)控式整流器內(nèi)部設(shè)有獨立的監(jiān)控單元，可對整流器模塊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、檢測和顯示，與系統(tǒng)的監(jiān)控模塊采用RS-485總線相連；外控式整流器在內(nèi)部不設(shè)獨立的監(jiān)控單元，完全由系統(tǒng)監(jiān)控模塊控制，若監(jiān)控模塊故障，整流器模塊轉(zhuǎn)為自主工作狀態(tài)，其輸出電壓電流服從初始的設(shè)定值。

③直流分配部分。直流分配部分將整流器輸出的直流電壓進(jìn)行分配，一路給蓄電池組充電，其它分配給通信設(shè)備和其它直流用戶供電。直流分配部分決定了設(shè)備的最終分配容量，因此要求在設(shè)計時應(yīng)充分考慮直流分路輸出的用戶數(shù)和容量，滿足日后通信設(shè)備接入的需要。在給蓄電池組充電的分路開關(guān)之前應(yīng)加裝欠壓保護(hù)繼電器，當(dāng)蓄電池組放電達(dá)到欠壓告警值時發(fā)出告警，放電到欠壓關(guān)斷值時控制自動斷開蓄電池組，保護(hù)蓄電池組不會因為過放電而導(dǎo)致?lián)p壞。現(xiàn)在直流分路輸出開關(guān)多采用空氣開關(guān)，應(yīng)注意配置使用直流空氣開關(guān)，因為直流空氣開關(guān)的滅弧能力很強(qiáng)，而不應(yīng)使用普通交流空氣開關(guān)。

④蓄電池組。蓄電池組是通信直流電源的不可缺少的組成部分，蓄電池組一旦發(fā)生故障，在市電輸入停電時，將造成所有使用該蓄電池組作后備電源的通信設(shè)備全部停止工作，造成通信中斷。現(xiàn)在使用的蓄電池組都是閥控式密封鉛酸蓄電池（簡稱VRLA），它完全取代了過去使用的普通開口鉛酸蓄電池，采用密封結(jié)構(gòu)，基本無酸氣泄漏，可與設(shè)備同室安裝，無需加電解液維護(hù)；可采用立式、臥式、單層、多層等各種組合安裝方式，安裝靈活；適用浮充工作制，使得供電系統(tǒng)電壓更穩(wěn)定；壽命、容量等受溫度影響較大。蓄電池組的容量決定了市電停電后通信設(shè)備的運(yùn)行時間，一般可根據(jù)負(fù)載大小和放電時間來選擇蓄電池組的容量，計算方法為：負(fù)載容量（A）×放電時間（h）÷放電時間小時率放電容量系數(shù)。

未來的三峽電站，主體工程設(shè)計裝機(jī)18200MW，是中國乃至世界最大的水力發(fā)電站之一。2003年首批機(jī)組發(fā)電后，三峽電站將與華中、華東及四川電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，供電范圍半徑為1000余km；繼而促成以三峽電站為中心，以華中電網(wǎng)為依托的全國大電網(wǎng)的形成。伴隨三峽電力的外送，使得電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)、安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)的重要文撐網(wǎng)絡(luò)——電力專用通信網(wǎng)的合理構(gòu)成及可靠性，便成為一個不可忽視的問題。

針對三峽電站通信網(wǎng)的設(shè)計，結(jié)合葛洲壩電站通信網(wǎng)形成的歷史經(jīng)驗，及當(dāng)前通信技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，談幾點看法。

1長江委初設(shè)中的三峽區(qū)域通信網(wǎng)

三峽工程是一個集發(fā)電、防洪、航運(yùn)于一體的綜合性水利樞紐，三峽電站是其中的主體部分。在長江委的初設(shè)方案中：分別服務(wù)于發(fā)電、防洪、航運(yùn)的各個部門，都通過各自的程控交換機(jī)，以中繼線的形式相互連通，從而形成一個統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò)——三峽區(qū)域電力通信網(wǎng)。

1.1布局

從左岸生活辦公區(qū)域起，依次有永久船閘、升船機(jī)、左岸500kV交直流換流站、左岸電站、泄洪閘、右岸電站、右岸500kV交直流換流站等。各區(qū)域通過橫貫三峽大壩和西陵大橋的兩條光纜，形成一個環(huán)狀路的傳輸網(wǎng)絡(luò)，連接著若干用于生產(chǎn)調(diào)度的調(diào)度交換機(jī)，和用于行政辦公和生活服務(wù)的行政交換機(jī)。