網絡技術在變電站自動化中應用

曹小麗

摘 要：網絡化環境下，自動化技術在變電站中得到了較好的運用，進一步促進了變電站自動化、智能化的發展。網絡技術能有效的實現對變電站的監控，整個變電站范圍內的控制都離不開網絡技術的支持。文章先是介紹了變電站自動化技術，分析網絡技術，尤其是以太網技術在變電站自動化中的具體應用，希望文章的闡述能對相關工作有所幫助。

關鍵詞：網絡技術；變電站；自動化；應用

變電站自動化管理在一定程度上可以提高變電站的運行能力，也能強化變電站的各項功能，進一步的提高電力網絡的自動化水平，提高電力系統的可靠性，提高變電站的經濟效益，因此在電力系統中應用較為廣泛。系統分析網絡技術在變電站自動化中的應用，能更好的找到變電站的通訊技術支撐，保證變電站工作的穩定進行。

1 變電站自動化技術分析

變電站自動化系統本身較為安全可靠，能實現對斷路器的監視和控制，遠程控制變電站的生產運行工作，實現變電站和控制中心的信息交互，自動接收上級的調度指令，提高了工作效率。變電站自動化技術近幾年的發展速度極快，智能化程度也越來越高，不僅僅是新建的變電站趨向于自動化和智能化，原本的老舊變電站也都在進行自動化和智能化改造，變電站自動化的最大優勢在于網絡通訊能力較好，數據信息交流便利。從我國變電站中常用的總線技術來看，基本上都是選擇RS485總線，這種通訊方式一般都是選擇兩線半雙工通訊，操作較為簡單，難度較低，在變電站自動化中得到了較為廣泛的應用，不過很容易受到外界干擾因素的干擾，數據傳輸的速率較低，傳輸的數據也較少，這種通訊方式的弊端較為明顯，很容易出現數據信息的丟失，影響了變電站正常的信息傳輸過程。變電站智能化程度的推進，讓變電站中出現了較多的智能設備，通訊速率和數據的傳輸功能要求更高，需要數據傳輸速率較快，傳輸的數據量更多，這也就需要變電站自動化技術不斷的更新。傳統的網絡通訊模式已經不能滿足新的技術背景下的要求，需要改變變電站的網絡通訊模式，進行變電站內部通訊網絡的變革。各種網絡技術在變電站自動化中應用，改變了變電站的內部通訊方式，也改善了網絡通訊環境，真正的滿足了新時期下變電站自動化通訊的要求。

2 TCP協議在變電站自動化中的應用

2.1 TCP協議闡述

TCP協議的工作方式主要是通過建立連接和關閉連接以及連接復位的過程來實現對數據的傳輸控制。在建立連接階段，通過三次握手完成連接，首先判斷其元字段設置在制定位置上，辨別連接信號，然后根據連接信號繼續下一步的操作，完成連接過程，最后確認整個連接過程，在確保連接之后，可以實現雙方通訊，并且參與到數據信息通訊的雙方并不存在從屬關系，數據信息可以實現雙向的傳輸和連接，這也是TCP協議連接階段的過程。在TCP協議連接關閉階段，同樣是通過三次握手方式關閉連接，不過這一過程和TCP協議連接過程的區別在于連接的改進，在收到確認操作之后，一方首先發送關閉確認消息，然后關閉連接，再發送報文，保證關閉確認消息能正常接收并反饋，然后關閉連接。在TCP協議連接復位階段，主要是在出現一些網絡異常狀況需要中斷操作，會中斷網絡連接，網絡關閉之后，雙方的連接也會關閉，而復位操作是突發問題解決完成后，可以選擇對其進一步的處理，然后發出報文進行連接操作，這樣能控制雙發的數據連接終止，然后釋放數據傳輸的緩沖區。

2.2 TCP協議在變電站自動化中的應用

正是由于TCP協議上述的特點，一般的客戶在應用TCP協議時，會選擇客戶端-服務器的模式，客戶端是通訊建立和關閉的發起者，在有通訊要求的時候，會發起連接建議，然后實現通訊連接，在完成數據信息的交流后，可以主動關閉連接，完成整個數據傳輸過程，服務器則是接受通信請求的終端，可以在接收到客戶端的通訊要求之后，可以在客戶端的要求之下，完成對通訊的要求。相比之下，客戶端的構成較為簡單，不需要進行數據信息的處理，只需要完成通訊的請求連接、數據信息傳輸和終止連接即可，一些數據信息的處理過程需要在服務器端完成，因此客戶端的操作較為簡單，使用效果較佳，可以不需要任何復雜構成的客戶端軟件，就可以完成TCP協議的連接和終止過程，完成數據信息的傳輸。

為了保證變電站正常的數據信息傳輸過程，TCP協議不會頻繁的連接和終止，一般都是保持在連接狀態，保持在永久性連接，才能保證變電站中的數據信息能以最快的速度、最短的時間內完成傳輸。一般服務器有多個連接，需要處理的數據任務也較多，相對軟件的結構更為復雜。TCP協議的服務期一般都是選擇并發面向連接服務器，保證數據信息傳輸過程中，通訊協議能更好的找到每個設備的客戶端程序和服務器程序，保證雙方的連接完成數據信息的傳輸工作，這對于設備來說極為必要。在設備投入運行期間，服務器程序需首先運行，確保能正常接收到客戶端的連接請求，完成雙方連接過程，確保能和設備正常建立連接，然后啟動客戶端程序，向其他設備發出連接請求，如果沒有發生故障，那么在已經建立的TCP協議不會中斷，就會一直保持下去，省略了終止的過程，數據信息的傳輸可以一直進行，這樣就能讓客戶端和服務器兩段的設備正常連接，實現雙方通訊，滿足通訊要求，也能實現變電站數據信息的處理反饋。

3 快速以太網在變電站自動化中的應用

3.1 快速以太網闡述

快速以太網是局域網的一種類型，和傳統的意義上的以太網不同，數據的傳輸速率更大，可以達到普通以太網的10倍以上。在數據流量增加的基礎上，利用快速以太網可以滿足對傳輸速率的要求，100M的快速以太網標準分為：100BASE-TX、100BASE-FX、100BASE-T4三個子類，能利用變電站基礎設施完成連接，進行數據信息的傳輸，也能利用原本存在的連接設施完成傳輸過程，有效的提高了技術水平，也降低了生產成本，讓快速以太網的應用不會耗費太大的成本，也就提高了其應用的范圍。

3.2 快速以太網在變電站自動化中的應用

快速以太網由于其帶寬較大，能保證變電站在網絡布置上不需要分層傳輸，正常的數據信息傳輸保證通信效率不受影響，正是由于這一優勢，在變電站自動化中得到了較好的應用，能有效的進行數據信息的傳輸。根據對網絡速度的計算，可以看出，網絡通暢不會受到影響的基礎上，100M帶寬的快速以太網通訊節點可以達到近500個，并且在集線器的處理下，實際帶寬還會增加，也會進一步的增加通訊節點的數量?？焖僖蕴W在應用不需要進行網絡的分層處理，無論是網絡中的間隔層還是設備層，所有裝置都可以直接連接主干網，只要帶寬超過100M，完全能滿足正常情況下對通訊效率的要求，也能進一步的簡化網絡結構，同樣節約數據信息傳輸成本，減少通訊過程中的中間環節，降低數據傳輸過程中由于中間環節過多而出現的延遲，進一步保證網絡的穩定性，這也是變電站自動化中快速以太網應用的體現。

4 結束語

綜上所述，目前計算機網絡技術的發展較為迅速，技術更新速度在不斷加快，網絡速率也在不斷增加，網絡運行成本在不斷降低，這樣為網絡技術在變電站自動化中的應用提供了必要的技術保障。通過網絡技術，主要是以太網在變電站自動化中的應用，能有效的提高系統的先進性，提高變電站的自動化和智能化發展。

參考文獻

[1]董瑾.PLC在變電站變壓器自動化中的應用探析[J].科技創新與應用，2012（30）：133.

[2]劉才.PLC在變電站自動化中的應用探析[J].民營科技，2015（04）：38.

[3]陳磊.變電站自動化系統內部網絡通信技術的研究和應用[J].中國新通信，2015（22）：87.