計算機網絡技術在智能變電站自動化系統中的應用

譚志宇 宋愛嬌

摘要：當今的社會是一個信息化社會，計算機網絡技術是當今社會中主導的技術，其應用領域非常廣泛。隨著電力需求的不斷增加，各大變電站也需要將自己的硬件設備進行升級改造，從而使變電站走向智能化的發展道路。基于此，本文將對計算機網絡技術在智能變電站中自動化系統的應用進行簡明的探討，還望能對本項研究的發展提供值得參考的信息。

關鍵詞：計算機網絡技術；生產過程自動化；智能變電站

引言：

智能變電站是電力系統在信息化時代下的產物，將自動化控制系統應用在其中可以達到對供電線路的智能管控，主要是在計算機網絡技術的基礎上，對一二次設備進行數字化改造，利用以太網實現對全線的管理和監控。在智能電網的整體系統中，智能變電站是其中的核心組成部分，能夠幫助變電站的生產過程達到完全的自動化與無人化。

一、當前我國智能變電站自動化系統的網絡架構

（一）網絡架構

目前我國大多數電力企業中智能變電站自動化系統的網絡普遍采用的是“站控層總線+過程層總線”的結構，其主要的特征就是“三層兩網”，所謂“三層”分別是指變電站層設備、間隔層設備和過程層設備，而“兩網”指的是間隔層網絡和過程層網絡。其自動化系統的站控層、間隔層和過程層三個層次中分別都是以通訊作為主要的連接方式。在站控層和間隔層中通常都采用的是100M/10M的交換以太網。

（二）過程層網絡

高壓一次設備的間隔層網絡（220kv）一般采用的是雙套單星形以太網，在每個間隔的中間設置兩臺交換機；中壓間隔層（110kv）主要采用雙星型以太網，在每段母線上同樣配置兩臺交換機；低壓間隔層中間沒有單獨的GOOSE網路，信息會利用站控層進行傳輸。而諸如電度表、測控裝置等設備會利用光纖點進行信號的傳輸，遵循IEC61850-9-2的協議，跳閘、啟動失靈等將會通過GOOSE網絡進行傳輸。

二、計算機網絡技術應用優勢

（一）生產過程自動化

將計算機網絡技術應用在智能變電站之后，變電站中所有設備上的信息都可以利用網絡系統進行自由的傳輸，到達站控層的服務程序之中，隨后會繼續進行傳遞，最終到達需要這些信息數據的程序中去。此外，各種調控和安排指令都可以從上到下進行分層傳遞，最終落實到具體的操作中去。

（二）數據交換網絡化

將計算機網絡技術應用在智能變電站之后，因此數據交換可以直接利用網絡來實現，尤其是數據總線可以將多個設備實現同步連接，達到互聯互通、信息共享和相互控制的目的。其主要的優勢就是低碳環保，成本投入較低，與可持續發展的理念十分契合。將交換機和光纖應用在其中，既可以保證成本控制在合適的范圍之內，又可以簡化系統的構建，使得控制系統的可行性和穩固性得到了有效的提升，并且使變電站自身逐步成為智能電網的核心組件。

（三）具有自動化功能

（1）順序控制功能

變電站在執行某項操作的時候會發出很多指令信號，這些信號會成為一個集合體，這個集合體就是順序控制的產物。因此在執行這個指令集合的時候會考慮到各個設備之間的閉鎖關系以及相關安全操作要求，并且實現自主化完成，不需要人工介入。

（2）智能巡視系統

該系統是在計算機網絡技術的基礎上，配合巡視機器人和固定攝像頭對站內的運行情況進行實時的控制，將收集到的信息利用智能告警和事故信息分析決策體系得出巡視結論，如果有問題出現，該系統會直接發出警報信號，引起管理人員的注意力。該系統主要的優勢就是使得巡視的效率得到了明顯的提升，并且站內事故的發生率也會被降低，得出的數據更加趨于正確，并且還保證了數據的及時性。

（3）實時分析、決策和自動調節

變電站在引入計算機網絡技術之后可以在最短時間之內對收集到的數據信息進行分析和判斷，然后與專家知識庫對出對比，將參數和告警信息進行綜合分析，然后在權限允許的范圍之內自行下達命令并執行。

除了上述提到的優點之外，變電站在引入計算機網絡技術之后也會面臨一定的運行問題，比如一旦網絡有病毒入侵進來，那么變電站的工作必然會受到影響，嚴重的還會導致整個變電站處于癱瘓的狀態，因此必須要在站內建立強大的防火墻和抗病毒軟件。并且智能變電站不能過度依賴網絡通訊技術，一旦遇到網絡通道卡頓的話，就會使得整個變電站的通訊受阻，甚至還會使得變電站失控，導致配電網運行失靈，引發巨大的安全風險。因此這一技術在未來的發展中還必須要針對這個缺點做出一些改進措施。

三、結束語

綜上所述，智能變電站在智能電網中的重要作用已經無需過多贅述，將計算機網路技術應用在其中可以有效改善變電站信號的傳輸問題，使得最大程度上解放人工勞動力。但是在具體的發展過程中，由于計算機技術本身還存在一定的缺陷，必須要在配電站中準備一些具有針對性的措施，推動計算機網絡技術與智能配電站之間達到更好的結合。

參考文獻：

[1]鄭少恒. 計算機網絡技術在智能變電站自動化系統中的應用[J]. 數字技術與應用， 2017（12）：30-31.

[2]劉建軍. 基于數字化變電站智能管理系統的應用與優化[J]. 數字技術與應用， 2014（1）：103-103.

作者簡介：

譚志宇（1973.03-），男，湖北巴東人，本科學歷，畢業于長江大學，助理工程師；研究方向：用電檢查及采集運維。

宋愛嬌（1979.09-），女，湖北巴東人，本科學歷，助理工程師，研究方向：變電運維及PMS2.0系統。