新一代智能變電站通信網絡及管理系統方案

孟聯

摘要：本文主要對新一代智能變電站通信網絡及管理系統方案問題進行重點研究與分析。分析過程中，主要立足于新一代智能變電站網絡管理特點以及功能需求，對電信網絡管理體系結構整體進行統籌規劃與合理部署。并結合關鍵技術內容，提出新一代智能變電站通信網絡管理系統框架形式。希望通過本文的研究與分析，可以進一步提升智能變電站網絡運維能力以及減少網絡運維成本。

關鍵詞：新一代智能變電站;通信網絡;管理系統;方案;

前言：通信網絡作為智能變電站運行體系的重要組成部分，運行過程中主要承擔著傳輸數據、發布指令等信息任務。結合當前運行情況來看，智能變電站通信網絡可以針對采樣值傳輸、斷路器分合狀態以及時鐘同步信號等信息內容進行全方位整合與處理。智能變電站會根據通信網絡整合的數據內容，對當前設備運行情況進行監督與管理，避免出現運行故障問題。目前，為進一步提高智能變電站通信網絡運行效率，研究人員對傳統通信網絡狀態監測存在的不足問題進行了積極克服。并主動結合在線監測與故障診斷技術手段，實現對智能變電站通信網絡運行工作的全面監測與管理。

1 新一代智能變電站通信網絡管理系統框架結構分析

1.1總體框架

新一代智能變電站通信網絡管理系統（下文統一簡稱網管系統）通過借助直觀、合理的界面形式，初步實現了各網管功能的有效發揮。一般來說，網管功能主要圍繞設備配置管理拓撲管理以及安全管理等功能作用進行合理展開。其中，網管系統通過連接一端的接口實現對各管理設備的配置與管理。同時，通過連接另一端的接口實現對電力系統上層服務的對接管理。對于交換機網絡而言，可以通過網管系統實現對多個業務網的劃分管理，完成對不同業務網配置信息的隔離過程[1]。

如此一來，通信數據以及通信質量基本上不會受到不確定因素的干擾影響而出現隱患問題。除此之外，專用于網管數據傳輸的網絡（可以理解為零號網絡）可以通過利用交換機端口提供可使用的帶寬。最重要的是，網管系統可以根據用戶實際需求采取針對性部署規劃方案進行運行操作。舉例而言，當網絡規模整體表現較小時，可優先采取單服務器緊湊型部署方案進行運行操作。不僅在操作手段方面表現較為簡單，同時在經濟成本方面也可以大幅度減少。

1.2功能模塊

新一代智能變電站通信網絡管理系統與傳統通信網絡系統不同的是，無論是在功能模塊方面，還是在運行操作方面，均要比傳統通信網絡系統優越得多。如智能網絡集中管控平臺可以針對業務管理、配置管理、安全管理甚至統計管理等功能模塊進行集中化管理與操控[2]。同時，以拓撲管理為主的功能模塊可以利用物理拓撲自動構圖功能，實現對網元以及設備間段光纖的鏈接處理。在此過程中，系統可以利用分級的域或者網元結構，實現對網絡運行過程的監督管理。如此一來，不僅可以滿足用戶信息掌握需求，同時還可以實現多視圖功能。除此之外，業務管理模塊主動結合了GOOSE以及MMS等功能技術，初步滿足可端到端的業務管理流程。

在此過程中，業務多級路徑視圖可以按照可視化功能要求，滿足端到端業務不同層次的邏輯關系需求，促使用戶可以更加熟知業務流程且在管理方面更加方便。最重要的是，系統可以根據用戶選擇需求構建靈活性的業務管理模式。如自動最優路徑選擇、安全管理等，可以直接對所創建的業務流程進行簡化處理[3]。結合當前應用情況來看，業務管理還可以為用戶提供創建、過濾以及激活等操作功能，容易減少故障隱患問題。需要注意的是，因SV與GOOSE業務還可以針對不完整信息進行查看管理，導致故障以及性能管理可以主動發揮出自身的功能優勢，如根據信息反饋情況對當前設備系統運行狀態進行監督管理。并支持對告警狀態以及級別等進行針對性管理，可以第一時間發現故障問題并鎖定故障位置進行針對性處理。

2 新一代智能變電站通信網絡管理系統方案及關鍵技術研究

2.1 物理拓撲自動成圖

當前所當前所應用的網絡拓撲搜索方法以及相關管理工具，基本上可以滿足三層或者二層網絡設備之間的拓撲識別功能要求。但是，上述方法手段卻無法動態獲取變電站二層交換機與所連接IED之間的拓撲關系。為及時解決這一問題，新一代智能變電站通信網絡管理系統主張利用多點控制協議，重點針對網管系統的各項功能進行統籌規劃與合理部署。結合實際情況來看，當ONU完成注冊或者授權工作時，中心設備會將此次事件上報到網管系統當中。此時，網管系統可以利用實時網絡連接功能針對設備運行狀態信息進行優化處理。并以可視化形式自動生成網絡連接圖，傳遞到中心設備當中。

2.2 SV/GOOSE業務自動發現與配置

一般來說，網管系統不僅可以實現SCD文件的導入與分析過程，同時還可以實現對業務的自動發現與配置過程。舉例而言，當SCD文件發生狀態變化時，系統會自動化地將SCD文件與現有業務進行比較與分析。根據比較分析反饋結果，對現有業務進行自動修改與完善。與此同時，利用簡化業務配置操作功能，針對業務連接的可操作性問題進行統籌規劃與合理部署，以確保業務自動配置功能得以全方位實現[4]。

當SCD文件導入成功之后，網管系統會針對文件中的內容進行自動化分析。當系統提示的內容存在業務接收端缺失或者其他問題時，網管系統會自動根據問題表現情況進行針對性研究與解決。除此之外，把業務創建界面方面可以從手動創建與自動創建兩個方面入手。其中，在手動創建方面，可利用源網元或者鏡像網元等方式進行創建分析。而自動創建主要是結合業務報文情況，針對SCD文件內容對出元網元以及端口號等進行自動化研究與分析。

2.3 物理回路、虛回路可視化功能實現

用物理回路自動構圖功能基本上可以實時獲取物理網絡連接信息。針對于此，建議操作人員可以利用業務自動發現功能以及創建要求，重點針對物理網絡連接信息與SCD文件中虛回路信息之間存在的驅動關系進行研究與分析。可利用自適應網絡實現對網絡運行狀態、運行參數的建模處理[5]。

并根據運行狀態反饋情況，對參數數據進行實時監測與分析管理。目的在于真實地反映出業務在系統中的傳遞軌跡，促使整個通信網絡運行過程真實、可靠。除此之外，在物理網絡拓撲建設過程中，操作人員可以利用圖形化展示功能對GOOSE等業務的流向問題進行集中化管理，以防止設備運行期間出現故障隱患問題。

結論：總而言之，隨著我國數字化變電站發展進程的不斷推進，智能變電站逐漸朝向自動化、信息化以及智能化方向駛進。在這樣的發展態勢下，智能變電站通信網絡應該主動結合數字化變電站發展方向，從多個方面針對通信網絡及管理系統方案問題進行統籌規劃與合理部署。如可以按照網管系統功能標準化要求，利用新興技術手段對當前絡系統存在的運行不足問題進行積極克服。除此之外，對于新型網絡管理技術應該進行準確把握，并根據變電站運行實際情況適當應用，盡可能地從多個方面為新一代智能變電站通信網絡管理系統的良好運行提供保障。

參考文獻：

[1]熊楠，饒赟，寧楠，劉華麟.面向智能變電站通信網絡故障自愈能力研究[J/OL].電測與儀表：23.1202.

[2]王婷.智能變電站通信網絡實時性與安全性研究[J].通訊世界，2019，26（11）：234-235.

[3]于凡超. 智能變電站通信網絡設備故障診斷的設計與實現[D].重慶郵電大學，2019.

[4]郝少華. 新一代智能變電站通信網絡管理系統建模研究[D].華北電力大學，2018.

[5]郝少華，李勇，張鐵峰，朱瑪.新一代智能變電站通信網絡及管理系統方案[J].電力系統自動化，2017，41（17）：148-154.