通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化在智能變電站中的應(yīng)用

（陜西龍門鋼鐵有限責(zé)任公司，韓城 715405）

0 引言

隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，越來越多的領(lǐng)域應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)，尤其是影響人們生活生產(chǎn)的電力部門，如今已經(jīng)運(yùn)用到了各個(gè)環(huán)節(jié)，技術(shù)也越來越完善，文中通過自動(dòng)化技術(shù)在電力環(huán)節(jié)中變電站的應(yīng)用來闡述自動(dòng)化的優(yōu)勢與不足。

1 智能變電站工作原理

智能變電站具有全站電力信息數(shù)字化、平臺(tái)無線網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化、資源共享格式化等多種優(yōu)點(diǎn)。智能變電站自動(dòng)化程度非常高，比如：可自動(dòng)完成電力信息的采集、測量、故障檢測、控制、定位、排除、計(jì)量等。此外，智能變電站還可與配電網(wǎng)、配電站等多種機(jī)構(gòu)協(xié)同互動(dòng)，可實(shí)時(shí)自動(dòng)控制變電站各種業(yè)務(wù)，智能調(diào)節(jié)發(fā)電、輸電、配電、變電等，還可在線分析變電站遇到的各種情況并加以分析、決策。

2 通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化在智能變電站中的應(yīng)用

2.1 通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化在智能高壓系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1.1 在智能高壓設(shè)備中的地位

通信光纖會(huì)將智能高壓系統(tǒng)中的變壓系統(tǒng)與控制系統(tǒng)聯(lián)系起來，通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)通過光纖通道實(shí)時(shí)采集變壓系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù)與運(yùn)行故障等，然后將這些數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸給智能高壓系統(tǒng)總監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心進(jìn)行自動(dòng)調(diào)度，并將調(diào)度指令由通信自動(dòng)化系統(tǒng)傳輸給各變壓系統(tǒng)，由變壓系統(tǒng)根據(jù)指令做出反應(yīng)[1]。智能高壓設(shè)備的電子式互感器、智能控制開關(guān)等設(shè)備也是如此，通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)在其中采集、傳輸信息，是這些設(shè)備信息傳輸主要載體，相當(dāng)于人類出行的公交車。因此通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化對智能高壓設(shè)備非常重要，在智能高壓系統(tǒng)運(yùn)行中占有重要地位[2]。

2.1.2 在常規(guī)變電站高壓系統(tǒng)中應(yīng)用的不足

通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化在常規(guī)變電站中應(yīng)用的不足主要是無法及時(shí)、全面的將數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心，無法及時(shí)調(diào)度變壓，影響智能高壓系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性。比如：某110 kV變電站需要將某處輸電線路電壓調(diào)成1 kV，通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)帶著變壓監(jiān)控中心指令進(jìn)行傳輸，在傳輸光信號(hào)過程中每遇一傳輸接口就需要通信規(guī)約轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，受不同規(guī)約影響，該指令無法暢達(dá)每一傳輸環(huán)節(jié)，導(dǎo)致下層子系統(tǒng)無法接受變壓指令，或者即使接受指令但受規(guī)約轉(zhuǎn)換器影響傳輸時(shí)長大幅度增加，降低信息傳輸?shù)募皶r(shí)性。

2.1.3 在智能變電站高壓系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢

智能高壓設(shè)備主要有高壓設(shè)備、控制器、智能組件等，它具有測量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化、信息互動(dòng)化等多種優(yōu)點(diǎn)，它的具體作用是變壓、調(diào)節(jié)分接頭、控制線路等，它主要元件有變壓器、控制開關(guān)、互感器等，這些設(shè)備都是先進(jìn)、可靠、集成的智能設(shè)備，可明顯提高智能高壓系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性[3]。

2.2 通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化在信息平臺(tái)中的應(yīng)用

2.2.1 在信息平臺(tái)中的地位

智能變電站的信息平臺(tái)是一體化信息平臺(tái)，是變電站信息交換中心。通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)作為信息平臺(tái)的信息傳輸、接受載體，相當(dāng)于平臺(tái)的神經(jīng)系統(tǒng)。智能變電站與傳統(tǒng)變電站的區(qū)別是能全面、及時(shí)掌握整個(gè)變電站系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況，并可對運(yùn)行中的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，分析出結(jié)果后其會(huì)自行決策實(shí)現(xiàn)智能化、人性化管理。智能變電站之所以能及時(shí)、全面掌握系統(tǒng)實(shí)際數(shù)據(jù)，主要靠通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化。通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)遍布智能變電站的每一環(huán)節(jié)，它及時(shí)采集每一環(huán)節(jié)的信息并將其輸送進(jìn)綜合數(shù)據(jù)自動(dòng)化分析系統(tǒng)，由該系統(tǒng)對其進(jìn)行分析、決策，然后由通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)將之輸送給各子系統(tǒng)，子系統(tǒng)接受指令后開始自行運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，在一體化信息平臺(tái)中通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)非常重要。

2.2.2 在普通變電站信息平臺(tái)應(yīng)用中的不足

變電站自動(dòng)檢測、故障自動(dòng)定位等功能，都是靠通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)控制的監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)，由于我國變電站很多通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化設(shè)備、系統(tǒng)都是由多個(gè)廠家集中供給。不同廠家的通信設(shè)備有不同規(guī)約、模型和計(jì)算方法，導(dǎo)致變電站存在很多不足。其具體表現(xiàn)在3個(gè)方面，第一是變電站信息平臺(tái)的數(shù)據(jù)格式、通信規(guī)約不標(biāo)準(zhǔn)、不統(tǒng)一，導(dǎo)致常規(guī)變電站運(yùn)行的可靠性降低。第二是采集數(shù)據(jù)不集中且容易做無用功，比如重復(fù)采集系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)降低運(yùn)行效率。第三是常規(guī)變電站由于通信傳輸設(shè)備類型比較多，導(dǎo)致傳輸接口種類比較復(fù)雜，變電站線網(wǎng)復(fù)雜，降低通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，進(jìn)而降低變電站運(yùn)行的安全性。

2.2.3 在智能變電站一體化信息平臺(tái)系統(tǒng)中的應(yīng)用

信息平臺(tái)的作用是與通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化相銜接，管理、控制智能變電站各種電力信息。對信息的管理主要體現(xiàn)在橫縱向信息管理，橫向是智能變電站管理系統(tǒng)中各種上層應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化、格式化，統(tǒng)一信息管理模式，實(shí)現(xiàn)全站信息共享。縱向是下層對上層應(yīng)用透明化，即上層應(yīng)用可看到所有下層的全部電力信息，并可對其進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)全站信息標(biāo)準(zhǔn)化。在我國智能變電站試點(diǎn)，所有智能高壓系統(tǒng)設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備等全部由統(tǒng)一廠家提供，采用的是世界尖端、集成科技，可實(shí)現(xiàn)發(fā)電、輸電、調(diào)控、變壓等功能信息交互，構(gòu)成統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的信息平臺(tái)。在智能變電站一體化信息平臺(tái)系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)可以不受局限的運(yùn)行，各環(huán)節(jié)采集的數(shù)據(jù)可及時(shí)、全面、快速到達(dá)智能變電站總監(jiān)控中心。總監(jiān)控中心下達(dá)的調(diào)度指令也可以毫無阻礙、快速迅捷的傳給各個(gè)子系統(tǒng)，子系統(tǒng)快速做出反應(yīng)，提高變電站系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性。整個(gè)過程分析起來復(fù)雜，但在實(shí)際操作中可能只需兩秒。圖1是我國某智能變電站一體化信息平臺(tái)信息傳輸示意圖。

圖1 某智能變電站一體化信息平臺(tái)信息傳輸示意

3 結(jié)束語

智能變電站是銜接智能配電網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)電網(wǎng)的發(fā)送、輸送、配電、變電、用電和調(diào)度等多種功能，為我國智能配電網(wǎng)提供可靠的節(jié)點(diǎn)支撐。通信系統(tǒng)向上可反饋?zhàn)冸娬疽约跋录?jí)配電網(wǎng)設(shè)備情況，向下可傳達(dá)智能變電站控制中心下達(dá)的指令，可謂是智能變電站的神經(jīng)系統(tǒng)，對其具有重要作用。