智能變電站的網(wǎng)絡(luò)通信與信息處理技術(shù)的研究

劉志宇

國網(wǎng)黑龍江省佳木斯供電公司信息通信分公司

智能變電站的網(wǎng)絡(luò)通信與信息處理技術(shù)的研究

劉志宇

國網(wǎng)黑龍江省佳木斯供電公司信息通信分公司

智能電網(wǎng)是將來電網(wǎng)的總的發(fā)展趨勢，我國已經(jīng)逐漸進入了智能電網(wǎng)的建設(shè)階段，而智能變電站的出現(xiàn)，為設(shè)備的運行和維護都提供了一個良好的現(xiàn)代化的平臺，在我國智能電網(wǎng)的整體結(jié)構(gòu)當中，智能變電站的建設(shè)是非常重要的工作之一，它也是提升電網(wǎng)智能化水平的一個非常關(guān)鍵的因素。而本文所關(guān)注的重點主要是智能變電站的網(wǎng)絡(luò)通信與信息處理技術(shù)方面的研究。

智能變電站；網(wǎng)絡(luò)通信；信息處理技術(shù)；分析；研究

1.研究現(xiàn)狀

從目前我國的電網(wǎng)情況來看，智能變電站已經(jīng)成為了智能電網(wǎng)的一個組成部分，而對于那些已經(jīng)投入使用的變電站，其信息記錄和分析技術(shù)在運行的過程當中還存在以下幾點問題：

（1）分析內(nèi)容不是特別的全面。現(xiàn)階段我國的智能變電站還沒有辦法將電流電壓等電網(wǎng)的信息與網(wǎng)絡(luò)通信有效的結(jié)合起來，而且所使用的分析技術(shù)相對比較單一，很多的信息都還是原始信息，而且一旦出現(xiàn)故障，在分析原因的時候還是習慣依賴人工進行分析，機器類的分析很少；

（2）缺乏針對性的信息記錄手段。這里所說的信息記錄手段是對于智能變電站說的，現(xiàn)階段的通信信息記錄大部分都是基于交換機組網(wǎng)而實現(xiàn)的，而對那些通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)南鄬^為原始的信息，交換機組網(wǎng)是可以使用的，但是目前我國的變電站已經(jīng)進入了智能化的階段，智能變電站是直采、直跳的通信結(jié)構(gòu)，它和傳統(tǒng)的通信信息是不同的，如果還是使用交換機組網(wǎng)的話，就會造成所記錄的信息與原始信息之間存在一定的誤差；

2.智能電子設(shè)備數(shù)據(jù)通信的技術(shù)優(yōu)點

變電站是我國非常重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，而其內(nèi)部的自動化系統(tǒng)更是變電站的核心，內(nèi)部數(shù)據(jù)通信在現(xiàn)階段出現(xiàn)的新型智能變電站中也占據(jù)了非常重要的位置，所以說，建立一個經(jīng)濟可靠的數(shù)據(jù)通信將是未來變電站自動化系統(tǒng)技術(shù)的關(guān)鍵，此外，變電站是有其特殊性的，所以我們要求數(shù)據(jù)通信要具備以下特點：

（1）及時的響應(yīng)能力。在變電站自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸中要存在實時的運行信息和操作控制信息，要及時有效的進行傳輸，在傳輸?shù)倪^程當中要保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性要求；

（2）可靠性高。電力系統(tǒng)在實際的運行過程當中是有其特殊性質(zhì)的，主要是因為電力系統(tǒng)是24小時不間斷運行的，這也直接導致了數(shù)據(jù)通信也要求24小時不間斷，一旦系統(tǒng)中出現(xiàn)了較大失誤的時候，就會出現(xiàn)設(shè)備以及人員造成非常大的損害，設(shè)備破壞，所以我們要求一定要保證變電站自動化系統(tǒng)設(shè)備之間的通信可靠性，這也是對智能電子設(shè)備數(shù)據(jù)通信的要求；

（3）具備良好的兼容性。由于變電站是一個高電磁干擾的環(huán)境，除了自身通信信號傳輸通道復雜以外，惡劣的通信環(huán)境同樣是一個重大的因素，所以說怎樣對設(shè)備之間數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生的不良影響進行改善，這就要求我們的變電站要具備良好的電磁兼容性，此外在采取其他的一些性對措施來減弱環(huán)境對變電站的影響；

（4）結(jié)構(gòu)要分層設(shè)計。這里所說的主要是變電站自動化系統(tǒng)的分層，而只有在通信系統(tǒng)設(shè)計成分層式方式的時候，變電站自動化系統(tǒng)才能夠使用分層的分布式結(jié)構(gòu)，因此我們的工作人員在進行通信設(shè)計的時候一定要根據(jù)各個層次的實際特點進行針對性的設(shè)計；

3.智能變電站的網(wǎng)絡(luò)通信

3.1 信息記錄技術(shù)

3.1.1 點對點通信記錄技術(shù)

（1）確保采樣的完整性，信息丟失報警，雖然采樣值道德傳遞方式是通過光纖進行直接傳遞的，這在很大程度上是避免了信息的丟失，但是由于在實際的傳遞過程當中，并不是只有光纖傳輸，還有其他介質(zhì)存在，再加上軟件實際使用能力等原因，就有可能會出現(xiàn)信息丟失的現(xiàn)象，所以說在記錄信息之前一定要優(yōu)先考慮信息丟失所帶來的影響；

（2）采樣點的離散程度。由于采樣值是通過光纖直接進行傳輸?shù)模趥鬟f給相關(guān)的設(shè)備之后，采樣點間隔的波動和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就已經(jīng)沒有什么關(guān)系了。以后出現(xiàn)的波動基本上都是由軟件造成的，所以對于這方面的研究只是做一個數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，在以后的對比研究中會用到；

3.1.2 記錄方法

點對點的通信報文是目前較好的記錄方法之一，因為它能夠在不影響通信正常運行的前提下，順利的從采樣值網(wǎng)絡(luò)中獲取真實的采樣值信息，因為采樣值在點對點的傳輸當中是不完全都依靠網(wǎng)絡(luò)進行的，因此它的傳輸在一定程度上可以擺脫網(wǎng)絡(luò)交換的環(huán)境。但是對于SV通信的記錄方法來說，一般是由以下幾種方法的：

（1）第一種方法就是合并單元的輸出端，一般在合并完單元的輸出端之后，就可以直接的從合并單元的輸出端獲取采樣值的信息，實現(xiàn)了對通信的記錄，這樣的一種方式其實是在源端獲取的信息，所以也被稱之為原始信息，但是需要注意的是每一個記錄儀器只能夠聽到一個合并單元的采樣值信息，所以在實際的操作當中要注意這一點；

（2）第二種方法就是在網(wǎng)絡(luò)的交換設(shè)備方面入手，由于采樣組報文是通過組播的形式發(fā)送的，因此我們可以根據(jù)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，從網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備上面獲取相應(yīng)的采樣值報文，這樣做最終的采樣值信息可能是多個合并單元在網(wǎng)絡(luò)上面所傳輸?shù)牟蓸又敌畔ⅲ?/p>

（3）第三種方法就是從裝置的端輸入入手，在裝置采樣值輸入端獲取的采樣值信息是通過裝置進行接收的，通過網(wǎng)絡(luò)傳送之后獲取的采樣值信息和上面獲取信息的形式基本上是相同的，也是每一個端口只能夠接收一個裝置所發(fā)出的采樣值信息；

由于組網(wǎng)當中采樣值的傳送是在網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備當中進行的，所以我們在對采樣值進行記錄的時候，不但要記錄采樣值的真實傳輸情況，還要記錄采樣值傳輸?shù)恼鎸嵕W(wǎng)絡(luò)環(huán)境，所以說記錄的采樣值信息也要從網(wǎng)絡(luò)交換的設(shè)備當中進行獲取。

通過上述的分析我們可以知道，智能變電站各個層面所傳遞的信息是有其各自的優(yōu)點的，而且信息對所傳遞的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的要求也有很大的不同，對記錄設(shè)備的要求也不相同，可見變電站的網(wǎng)絡(luò)通信和信息處理并不是簡單的，我們通過分析智能變電站信息的傳遞特點，提出了智能變電站的信息記錄和分析技術(shù)，這樣就基本上滿足了智能變電站各個層面信息的傳遞以及記錄設(shè)備的相應(yīng)要求。

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[3]徐寧.傳統(tǒng)電力規(guī)約向IEC61850轉(zhuǎn)換的研究.北京：華北電力大學,2005