淺議智能變電站中網(wǎng)絡(luò)通信及信息處理的措施

倪安安

（廣西電網(wǎng)公司貴港供電局 廣西貴港 537100）

淺議智能變電站中網(wǎng)絡(luò)通信及信息處理的措施

倪安安

（廣西電網(wǎng)公司貴港供電局 廣西貴港 537100）

近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，信息處理技術(shù)的發(fā)展，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)生了巨大的變化。智能變電站的最大優(yōu)勢是使用網(wǎng)絡(luò)通信方式實(shí)現(xiàn)各種信息傳輸和交換的網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)采用點(diǎn)對點(diǎn)通信模式。本文在智能變電站網(wǎng)絡(luò)通信和信息處理的措施，希望能提供一定的參考處理相關(guān)技術(shù)。

智能變電站；網(wǎng)絡(luò)通信；信息處理；措施

引言

2009年，我建議國家電網(wǎng)的建設(shè)數(shù)量，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)規(guī)劃的信息自動(dòng)化，智能變電站作為智能電網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和端點(diǎn)的執(zhí)行，其建設(shè)已成為智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分。在變電站的建設(shè)，信息通信的正確性和完整性將直接影響變電站智能實(shí)現(xiàn)和分析和控制的操作是完全依靠獲取信息的部門。不僅為智能變電站，變電站運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄和分析，記錄和分析的信息溝通，如果不能有效的結(jié)合，這兩個(gè)需求，不能滿足智能變電站的信息記錄和分析。與常規(guī)變電站智能變電站是高度建模相比，標(biāo)準(zhǔn)化和信息化的特點(diǎn)。信息的正確性和完整性實(shí)現(xiàn)智能變電站、智能變電站操作在同一時(shí)間狀態(tài)是完全依賴于獲得信息的綜合治療。因此，如何保護(hù)變電站操作的及時(shí)、準(zhǔn)確和完整的信息，都需要完成，客觀系統(tǒng)甚至是全站儀的通信和運(yùn)行環(huán)是智能變電站和正常運(yùn)行的先決條件。通過智能變電站建立一套信息監(jiān)測和故障系統(tǒng)，確保智能信息采集和傳輸?shù)恼_性，以確保過程層設(shè)備動(dòng)作指標(biāo)，提高智能變電站系統(tǒng)和設(shè)備安裝的正確性，調(diào)試和效率，智能變電站操作和故障分析提供了可靠的保證。

1 智能變電站的優(yōu)越性及我國目前的研究狀況

正常使用的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)第二次使用面向?qū)ο蠛蛦挝婚g隔，認(rèn)為分散的形式分布，設(shè)備獨(dú)立性，但表現(xiàn)不佳的整體協(xié)調(diào)：①收集資源重復(fù)：各種輔助設(shè)備與數(shù)據(jù)采集功能模塊和單元，資源重復(fù)；②互操作性差性能：在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在各種不同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容不清楚，溝通困難；③電廠之間的信息共享困難：由于裝飾設(shè)計(jì)的多樣性和通信規(guī)則導(dǎo)致信息輸出的多樣性、信息的共享的困難。智慧，比傳統(tǒng)的電網(wǎng)，電網(wǎng)運(yùn)行安全的可以靠，精神生活消費(fèi)低，其他能源獲取、綜合性能好，正因?yàn)槿绱耍跉W洲和國家智能電網(wǎng)發(fā)展到國家層面，國家能源政策的經(jīng)濟(jì)增長和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要的影響因素。到目前為止，智能變電站的建設(shè)在國內(nèi)大量的實(shí)驗(yàn)工作，范圍已經(jīng)達(dá)到110～750kV的電壓水平，在每一個(gè)智能變電站配備網(wǎng)絡(luò)錄音設(shè)備的分析和故障錄波，然而，信息記錄在變電站的分析也有一定的問題：分析內(nèi)容不全面，沒有特殊的智能變電站的記錄信息的能力；顯示的缺陷。國外應(yīng)用領(lǐng)域的智能變電站通信產(chǎn)品出現(xiàn)嚴(yán)重的兩極分化現(xiàn)象，部分偏好的一致性測試或通信的實(shí)現(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)，偏愛網(wǎng)格數(shù)據(jù)的一部分，或者在設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，減少國外對通信系統(tǒng)的影響的研究。

2 智能變電站網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

使用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在智能變電站使用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的核心基本結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以分為一層、間隔層和被指控。這張圖的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 智能變電站的網(wǎng)絡(luò)通信基本結(jié)構(gòu)圖

電站控制層設(shè)備的功能使用全站儀的使用信息來控制整個(gè)變電站設(shè)備和檢測、通信和遠(yuǎn)程控制中心。間隔層設(shè)備采集間隔中使用信號和控制這些設(shè)備的功能和脫扣控制行動(dòng)，然后發(fā)送相關(guān)信息到控制層設(shè)備和接收命令從站控層設(shè)備。工藝設(shè)備中使用層的功能是實(shí)現(xiàn)和一個(gè)設(shè)備接口的功能，和國家的直流信號和交流采樣信號直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，它可以被看作是一個(gè)聰明和數(shù)字接口的設(shè)備。

2.1 SV

三層設(shè)備是交流通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息共享和數(shù)據(jù)交換，在間隔層和過程設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)稱為過程層網(wǎng)絡(luò)之間的通信內(nèi)容包括交流采樣信號SV，連續(xù)流狀態(tài)信說是芝加GOOSE 1588年很難蜱蟲數(shù)量。在車站控制層和間隔層設(shè)備稱為站控層網(wǎng)絡(luò)之間的通信內(nèi)容包括全站儀的保護(hù)信息和需要監(jiān)控的所有信息。智能變電站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)變電站的結(jié)構(gòu)不同的智能變電站繼電保護(hù)裝置是通過點(diǎn)對點(diǎn)的通信方式實(shí)現(xiàn)直接采樣和跳閘，它是保證繼電保護(hù)裝置的獨(dú)立，大大提高繼電保護(hù)裝置安全可靠。通過交換設(shè)備、傳輸設(shè)備和合并單元的鏈接網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，所有的信息都是常見的網(wǎng)絡(luò)傳輸，通過多播地址的數(shù)據(jù)流，信息和信息來確定APPID VLAN。

2.2 GOOSE

GOOSE的原理和SV是類似的，被映射到數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，以太網(wǎng)進(jìn)行通過多播傳輸，傳輸網(wǎng)絡(luò)分為點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)，通過直接交換的設(shè)備但是說是GOOSE用重傳機(jī)制以確保旅行和相關(guān)重要信息可靠傳輸。在通常情況下，說GOOSE按照一定的時(shí)間來發(fā)送消息，以確保通信鏈路完好無損，如果有活動(dòng)，在兩個(gè)連續(xù)幀的時(shí)間間隔發(fā)送事件消息，然后發(fā)送事件消息的時(shí)間間隔，間隔或輔導(dǎo)初始條件。

3 智能變電站數(shù)據(jù)通信

因?yàn)樽冸娬局g的通信系統(tǒng)的新型智能變電站占有非常重要的位置，因此，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的核心是建立一個(gè)安全、可靠的數(shù)據(jù)通信鏈路，因?yàn)樽冸娬揪哂幸欢ǖ奶厥庑裕鋽?shù)據(jù)通信需要具有以下的能力：①信息傳輸?shù)臄?shù)據(jù)在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中快速準(zhǔn)確的傳播，確保實(shí)時(shí)傳輸；②變電站電磁干擾非常嚴(yán)重，通信通道的通道本身的特殊環(huán)境更為復(fù)雜，在惡劣的通信環(huán)境有很好的兼容性；③在變電站如果錯(cuò)誤或錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，將設(shè)備甚至個(gè)人造成極大的損害。

3.1 智能變電站常用的通信接口

常用在智能變電站通信接口RS-485接口，其優(yōu)點(diǎn)是，大多數(shù)智能單元接口的方便，與此同時(shí)，界面非常標(biāo)準(zhǔn)，RS-485接口是通過RS-232串行通信發(fā)達(dá)，它采用不同的總線通信方式，具有良好的抗干擾能力，傳輸速率和距離有明顯改善，而且因?yàn)榭傦@示的溝通方式可以執(zhí)行的接口，這是很容易建立通信網(wǎng)絡(luò)。RS-485總線，有兩種接線方式的選擇，即半雙工和全雙工，常用的為半雙工模式下，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.2 智能電站設(shè)備中常用的通信協(xié)議

廣泛應(yīng)用于智能變電站、智能設(shè)備通信接口與馬協(xié)議有以下幾種：Modbus協(xié)議，該協(xié)議采用客戶機(jī)/服務(wù)器通信方式的應(yīng)用程序?qū)訁f(xié)議基于串行鏈路，其結(jié)構(gòu)相對簡單，在實(shí)踐中，應(yīng)該更廣泛地使用，還使用情況下，廣泛應(yīng)用于變電站設(shè)備和斷路器基于節(jié)流應(yīng)用，UDP和TCP是不同的，它是基于傳輸層協(xié)議的數(shù)據(jù)信息。從智能變電站的角度信息的準(zhǔn)確性和完整性來說，變電站內(nèi)部轉(zhuǎn)讓的所有原始信息當(dāng)監(jiān)測和分析和完整，及時(shí)消息傳輸可能的錯(cuò)誤報(bào)警提醒修改相關(guān)信息，同時(shí)提供完整的原始記錄信息進(jìn)行進(jìn)一步分析。一個(gè)可以解決溝通問題的信息直觀且難以恢復(fù)，另一方面從變電站層、間隔層和過程層實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)和信號傳輸過程的信息保存原來的操作信息和功能，從而從根本上情報(bào)變電站的實(shí)現(xiàn)提供了可靠的保障。智能變電站維護(hù)應(yīng)該基于變電站在每一層失去信息，實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析的信號和完好：①實(shí)時(shí)控制變電站的運(yùn)行狀態(tài)的每個(gè)部分；②過程可視化可以隱形，而且對任何裝運(yùn)線路運(yùn)行狀態(tài)的歷史分析，可以大大提高智庫可以改變變電站的可維護(hù)性，減少事故和分析性和全面性。

圖2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

4 實(shí)際分析

智能電網(wǎng)系統(tǒng)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)使用開放的分層分布式系統(tǒng)，流程層，層間和層間，站在二級設(shè)備按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)建模網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息共享。記錄同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，變電站配備交流，可以對整個(gè)工廠的時(shí)間和記錄溝通的狀態(tài)和信息，通訊記錄監(jiān)控系統(tǒng)配備了兩聽設(shè)備和監(jiān)控終端、監(jiān)控的單位負(fù)責(zé)采樣值和說是芝加哥啤酒GOOSE信息監(jiān)測和記錄分析，另一個(gè)是聽力設(shè)備負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通信信息和另一個(gè)樣本凈值，說是芝加哥啤酒GOOSE信息記錄，并通過交換機(jī)連接到監(jiān)控終端兩個(gè)偵聽器，顯示了結(jié)果的監(jiān)測和分析。在這個(gè)過程中，操作員可以隨時(shí)在系統(tǒng)異常，和傳輸信號的變化異常狀態(tài)燈傾聽，能夠及時(shí)有效的處理所有類型的異常記錄的通信消息波記錄文件轉(zhuǎn)換過程，同時(shí)使用抽樣值根據(jù)采樣序號和時(shí)間根據(jù)記錄的兩種方式，通過這種方式，運(yùn)營商可以通過比較兩種方法的結(jié)果等待更接近實(shí)際的結(jié)果。

5 結(jié)論

智能電網(wǎng)的建設(shè)關(guān)系到經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的步伐在我國，智能變電站技術(shù)和功能發(fā)生了巨大的變化在傳統(tǒng)的變電站，變電站操作需要的信息，在網(wǎng)絡(luò)通信的形式交換和傳輸可以滿足智能的要求，所以只有讓智能變電站網(wǎng)絡(luò)通信和信息處理技術(shù)的研究和推廣工作可以很好做一份好工作的智能電網(wǎng)建設(shè)，更好地為人民服務(wù)的網(wǎng)格。

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TM63

A

1004-7344（2016）05-0081-02

2016-2-2

倪安安（1984-），男，助理工程師，本科，主要從事電力系統(tǒng)通信工程運(yùn)維工作。