智能變電站通信網絡關鍵技術

文/柳超

1 智能變電站通信網絡的特點分析

通信網絡（Communication Network）簡稱CN，是實現信息交換的鏈路。目前，國內的智能變電站基本上都是以CN作為平臺，對一、二次設備的運行參數進行實時傳送，以此來實現全站的自動化運行。由于智能變電站在運行的過程中，需要對相關的信息進行傳輸，如數據、信號等等。因此，CN的性能優劣直接關系到整個變電站的運行穩定性。這就要求智能變電站的CN應當具備如下特點：

（1）CN應當能夠實現站內所有智能電子設備的互聯互通，同時對于抗干擾要求較高的系統應當為其配置獨立的子網絡，并采用集中分布式的組網方案。

（2）可將雙星型作為智能變電站CN的拓撲結構，兩個網絡可以互為備用，CN的核心部分則可采用網狀結構，這樣可以減少節點環，能夠有效防止數據跨節點傳輸影響通信性能的情況發生。

（3）CN在邏輯上應具備對資源進行劃分的能力，可為一些重要程度相對較高的功能開辟出獨立的邏輯網絡。

（4）應當對時延測量等技術進行合理運用，以此來確保數據通信的實時性。

2 智能變電站通信網絡的關鍵技術

智能變電站CN中應用的關鍵技術包括PON（無源光纖網絡）、時延測量和業務隔離等技術。

2.1 PON技術

為使智能變電站中的智能電子設備可以與核心交換機進行連接，CN系統可采用PON作為接入網絡，借助交換機完成設備之間的數據交換，從而實現數據的互聯互通。智能變電站CN系統中的PON由以下幾個部分組成：ODN（光纜網絡）、OUT（光轉換單元）、交換機等。PON在終端位置提供了多路智能電子設備接口，可以接入各類設備的數據信息，通過多路智能電子設備接口可以復接成一個PON接口，這些接口可以復接在同一個光纜網絡當中，并與交換機進行連接，PON可同時接入兩個不同維度的終端數據。PON技術在智能變電站CN系統中的運用，實現了多路終端數據的接入，由此使交換機的接入能力得到進一步擴展，利用TDM（時分復用）技術可對數據進行匯集。PON接入方案的特點體現在如下幾個方面：

2.1.1 能確保數據傳輸的時延

在CN系統中的PON實際上是一種TDM方式，TDM最為突出的特點就是能夠使固定時延得到保證，由此為數據信息的實時交換提供了可能。

2.1.2 拓撲結構靈活

PON的網絡拓撲結構非常靈活，能夠組成不同形態的網絡結構，如星型、鏈狀等等，借助PON能夠使CN系統的接入點遍及智能變電站的任何位置。

2.1.3 全面保護

利用PON可以實現雙網雙終端的保護方案，如圖1 所示。

圖1：雙網雙終端保護

圖1 中的這種配置方案，能夠為網絡、交換機和終端提供全面的保護，在對該方案進行實現時，只需要終端設備提供雙數據接口即可。

2.2 時延測量技術

所謂時延具體是指一個報文從網絡的一端傳送到另一端所需的時間。智能變電站CN系統中的時延測量則是指SV報文在CN內的傳輸時間可通過測量的方法獲得，該技術的關鍵是同步時間體系的構建，這個體系應當在CN系統內部自動同步，并且不能受到外界因素的影響。智能變電站的PON適合時間同步體系的構建，所以可借助PON的同步機制對SV報文的傳輸時延進行測量。SV原始報文包含MAC源地址和目的地址、VLAN標識、SV數據等，可進行時延測量的附加字段包括路徑時延、駐留時間、總時延及報文CRC。通過對時延測量技術的運用，CN系統能夠在非常短的時間內獲取SV報文的傳輸質量，如果出現異常，檢修人員可對時延進行讀取，以此作為故障定位的主要依據，由此大幅度提升了故障的查找效率。

2.3 業務隔離技術

在智能變電站CN系統中有多種不同類型的報文，如快速報文、中速報文、低速報文等。為使這些報文能夠從同一個端口在網絡內進行傳輸，需要控制報文的業務隔離。智能變電站中的核心交換機可借助業務子網實現業務隔離，由此除了可以確保業務的安全性之外，還能使時延的獨立性得到保證。CN系統可按照業務的屬性對子網進行劃分，據此對網絡資源進行配置，通過隔離，能夠減輕業務之間的相互影響。同時，以子網管理通道可對不同業務的傳輸過程進行隔離，資源的競爭隨之消除，確保了智能變電站業務傳輸的穩定性。

3 結論

綜上所述，智能變電站的業務越來越多，對站內通信網絡的要求也越來越高，為進一步提升智能變電站通信網絡的整體性能，應當對通信網絡的關鍵技術進行研究。通過對先進技術的合理運用，能夠增強通信網絡的傳輸穩定性，從而為智能變電站提供可靠的網絡服務。