5G通信条件下配网差动保护快速动作分析
梁宗平
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梁宗平,. 5G通信条件下配网差动保护快速动作分析[J]. 无线电研究,2022.12. DOI:10.12721/ccn.2022.157116.
摘要:
目前,我国业务需求问题尤为明显,相应提出了与5G通信相匹配的差动保护方法。基于此,本文先介绍了5G通信技术的基本概况。其次阐述了差动保护的有关基本原理与三大原则。最后探讨了配网差动保护快速动作的有效应用,包括MEC部署、业务承载方案、拓展配网自动化性能。确保在差动保护模式下,加快信息的整体传递,以此为相关人士提供参考。
关键词: 5G通信;配电网;差动保护技术
DOI:10.12721/ccn.2022.157116
基金资助:

引言:近年来,有众多分布式电源被有序纳入到系统的配电网中,在配电网的事故概率以及电流等方面存在众多问题,传统的过流保护方法已不能有效对配电网进行保护,相应的光纤差动保护应对配电网故障问题进行有效解决,使日后的差动保护工作顺利完成。但在现实实际中,城镇内涉及到的光纤成本较大,对于配电网中存在的配置问题不能有所保护。针对5G通信技术来讲,需充分与纳米技术相融合,保证信号的传播区域能够更加广泛,确保进一步达到差动保护对系统通信提出的要求。

1 5G通信技术的基本概况

5G技术是目前社会发展过程中的新型通信技术,具有高带宽、合理以及延时短的基本特征,若能进一步将此技术运用在系统配电网的差动保护工作环节中,在一定程度上能够最大速度寻找到存在故障的区域,对于隔离与供电工作带来了全面的挑战。对于5G通信技术的配电网差动保护,能满足无线通信所提出的要求,确保能够使系统利用的光差保护处在统一的频率上,即每周波24点的标准频率,同时也能依照1200Hz的实时频率对网络实行传输。

2 差动保护快速动作分析

2.1 基本原理

所谓电流差动保护的基本原理,就是在电流间穿梭时,两端电流的大小方向相反,线路两侧的差电流是0。若线路出现故障时,线路两侧电流的差电流就不再是0。坚持“相同步”的原则,在掌握侧数据阶段,依照相应的数据,准确计量出采样现状。在采样环节中,运用插值同步法,把计算的电流以及各电压值追溯到采样时期,保证两侧的数据能够同步,从根源上减低对保护性能的消极影响。电流差动保护的同步方法在一定程度上可以分为时标同步技术、乒乓同步技术以及故障自同步技术三大类。

2.2 时标同步技术

时标同步技术应对差动保护涉及到的数据有深入了解与认识,并以相同的时间作为标准,传输过程中的报文应具有准确的时标信息,有效将两侧的时标信息进行对比,能够得到采样值到接收装置之间的传输延时。众多高校以及企业及厂家都积极有序展开了以GPS为基础的电流差动保护探索。GPS的精准度较高,在一定程度上与电流之间的误差能够有效掌握在0.037°左右。但是,利用GPS时同步信号易出现信号丢失、干扰问题严重等现象,致使GPS技术始终没有充分运用在各项工程项目中。

2.3 乒乓同步技术

乒乓同步技术主要以本侧作为出发点和着手点,利用对时同步信号来进一步衡量出通道延时的实际情况。根据实验结果显示,反复的传输延时相同才能有效得到准确的传输结果,要想在一定程度上确保保护通道的路径一致,应避免使用SDH自愈保护等相关技术[1]

2.4 故障时刻自同步技术

故障时刻自同步技术依照配电网线路,时间通常较短,特别是针对有差动保护配置要求的,存在的故障区域与线路两侧之间的传递时间较短,需要把电压量、电流突变量等作为同步参考数值,充分运用两端之间的电流波形,在此阶段针对故障实际情况,进行全方位的同步采样。

3 配网差动保护快速动作的有效应用

配网差动保护主要就是运用被保护线路的两侧电流波形或电流之间存在的特点差异构成的整体结构。线路的两端插流,在出现短路状况时,与系统正常运行短路进行比较,以此展示出明显的差异,展现出一定的选择性,能够有效对线路中存在的故障问题进行解决。

3.1 MEC部署模式

在社会目前的发展过程中,MEC设备的重点采购者是运营商,运营商依照实际的业务现状把MEC部署在技术与核心网络两者之间,发挥出的功能有本地数据分流,数据在此过程中可以不通过经营商的核心网,而是可以在基站侧通过MEC直接转移到用户的专网中,用户应利用正确方式接入网络,以此保证数据具有安全性。对于边缘计算,最重要的就是将基站中收集到的数据进行全面整合与分析,并展示出最终的处理结果,随后返回给终端设备,保证能够有序进行下一次的操作,使其能够拥有可靠性较强的整体传递。除此之外,应对业务水平进行全面优化,尤为重要的就是对视频业务实行整体优化与创新,从根源处分发网络。

3.2 业务承载方案

通过有效与电信运营商共享资源,并不需要再次申请专门的频率资源。有关企业以及供应商应有序将传输网络与基站相结合,真正实现5G网络建设以及运用。MEC平台部署在距离变电站以及配电站距离较近时,能够通过网络边缘对于业务问题进行处理,确保应用与相关内容能够相互协调,在降低延时的情况下,最大程度加强数据和用户体验的整体安全性能,此模式与5G和SA模式尤为贴近。

运用电信运营商为网络出发点,不再适用于5G核心网,可以在机房服务器层面上多加部署边缘计算功能模块,真正体现计算、数据、储存等功能的实效性,电信运营商可以进一步运用网络切片以及分权分域模式进行,保证切片内的用户管理以及维护功能发挥出真实的作用,展示出虚拟的核心网。有效将公司传输网与运营商的基站相匹配,对切片区域内的5G网络进行全面管理与应用监控。

电信运营商应花费相应资金在创设基站上,有关企业和部门应有效提供出基站的具体位置、资源以及电源等,保证能够拥有良好的切片服务,促使电力业务能够有效开展与运行。与此同时,电信运营商可以租用电力公司基站资源,创建除服务电力业务以外的应用,为社会带来更加便利的5G服务。

在此模式下,主要通过运营商户互建互享的模式,一同利用频谱以及基站资源。在回传阶段,两方共同运用传输网络进行回传工作,保证业务数据的有效隔离。充分运用光缆靠近机房,将基站接入到电力公司的传输网内,与MEC功能板块有效连通。

3.3 拓展配网自动化性能

智能配网自动化性能够展示出电网发展的实际情况,不但能够发挥自身实际作用,还能有效提高运行的整体质量,有效把控电网的运行成本。在目前发展过程中,电网的运行还存在一些问题。

5G通信技术的有效利用,在配网自动化发展历程中具有重要作用。在现阶段的配网自动化性能层面,受到了通信技术的一定束缚。由于传统的通信技术有成本较高、信号差等问题。所以在目前的5G时代应充分将通信技术与智能电网相融合,真正展现出配网光纤通信网络以及5G技术等,创建高品质的通信网络,积极寻找故障问题,并能够在短时间内恢复原本的样子。与此同时,需充分运用终端特征,拓展创新技术[2]

结论:综上所述,本文探索了5G网络时代下的主要技术,对差动保护业务实行了进一步探索,保证能够顺利完成信息的传输工作,在一定程度上满足配网提出的要求,为企业以及通信相关行业部门带来帮助。

参考文献:

[1] 邹晓峰,沈冰,蒋献伟.5G通信条件下配网差动保护快速动作方案研究[J].电力系统保护与控制,2021,50(16):163-169.

[2] 涂崎,沈冰,邹晓峰,等.5G环境下配网差动保护采样数据缺失应对策略[J].电力工程技术,2021,41(03):143-151.

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