[发明专利]一种基于电力无线专网的精准切负荷系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于电力无线专网的精准切负荷系统及其控制方法，包括控制主站层、控制子站层、终端接入层，控制主站层包括控制主站装置和光纤/E1转换设备；控制子站层包括控制子站装置、光纤/E1转换设备以及无线接入设备；终端接入层主要包括无线核心网、无线基站、CPE以及负控终端；所述控制主站层、控制子站层、终端接入层依次连接。本发明解决了传统的基于专用光纤的精准切负荷系统的投资成本高、覆盖难、后期维护困难等问题，节省了投资和维护成本，适合海量负荷的灵活接入。

技术领域

本发明涉及一种基于电力无线专网的精准切负荷系统及其控制方法，属于电力自动化技术领域。

背景技术

在电力系统受到大扰动时，紧急切负荷仍然是电网故障情况下确保电网安全的必要手段。精准切负荷系统作为特高压交直流电网系统保护的重要组成部分，改变了传统稳控装置以110kV线路为对象的集中控制方式，以35kV、10kV生产企业为最小节点，以企业内部短时间可中断的380V负荷分支回路为具体控制对象，在电网故障情况下，快速的进行负荷批量控制，确保大电网的稳定，避免大停电的发生，将经济损失和社会影响降至最低，提升了大电网故障防御能力。

负控终端作为精准切负荷系统最终的执行单元，配置在电力用户的配电房。一般通过专用光纤接入用户就近变电站的大用户接入装置。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，此方法需要新铺设大量的专用光纤，引发投资成本高、覆盖难、后期维护困难等问题。

因此，迫切需要对基于电力无线专网的精准切负荷系统进行研究，实现负控终端的灵活泛在接入。然而，要实现负控终端的无线专网方式接入，需要解决一系列实际问题。首先，基于电力无线专网的精准切负荷系统整体架构如何设计，需要部署哪些设备，这些设备需要具备哪些功能，设备之间如何连接。其次，根据无线专网的特点，结合精准切负荷系统的实际业务需求，提出控制子站设备与负控终端通信方法。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于电力无线专网的精准切负荷系统及其控制方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

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、终端接入层。控制主站层包括控制主站装置和光纤/E1转换设备。控制子站层包括控制子站装置、光纤/E1转换设备以及无线接入设备。终端接入层主要包括无线核心网、无线基站、CPE(通信终端设备)以及负控终端。所述控制主站层、控制子站层、终端接入层依次连接。

作为优选方案，控制主站装置接收控制子站装置上送的负荷容量信息以及上级稳控系统切负荷控制指令，进行负荷分配，下达控制任务。控制主站层的光纤/E1转换设备对上通过光纤私有协议与控制主站装置通信，对下通过基于站间SDH的2M通道与控制子站层的光纤/E1转换设备通信。

作为优选方案，控制子站装置汇集本地区可切负荷量，上传至控制主站装置，接收控制主站装置的切负荷指令，并向指定的负控终端发送切负荷指令。控制子站层的光纤/E1转换设备对上通过基于站间SDH的2M通信与控制主站层的光纤/E1转换设备通信，对下通过光纤私有协议与控制子站装置通信。无线接入设备对上通过光纤私有协议与控制子站装置通信，对下通过基于IP的以太网报文经无线核心网、无线基站、CPE与负控终端通信。

作为优选方案，无线核心网部署于地市供电公司，无线核心网和控制子站层的无线接入设备通过控制子站层与地市供电公司之间的SDH专用通道连接。无线基站部署于大用户就近的变电站，无线基站与无线核心网之间通过专用光纤相连。CPE(通信终端设备)位于负控终端旁边，用于实现有线和无线信号的互转，对上通过无线方式与无线基站相连，对下通过网线与负控终端相连。负控终端位于大用户的变电所、配电房，采集各分支线路的负荷，将层级测量信息实时上送给控制子站装置；接收控制子站装置下发的层级切负荷命令，快速切除可中断负荷。