智能變電站通信網絡關鍵技術

李文彥

【摘 ?要】近些年，在我國的經濟發展背景下，人們生活水平不斷提高，對供電領域提出了較高要求，智能電網建設面臨空前絕后的契機與壓力。智能變電站作為智能電網中所有流程諸多信息交互的主要銜接點，在電網順利運作方面有著決定性的作用。本文將主要圍繞智能變電站的特點展開分析，并探究智能變電站通訊網絡。

【關鍵詞】智能變電站;通信網絡;關鍵技術

引言

現代化通訊技術的逐漸創新，促進了遠程掌控體系的建設，此體系能高效監控供電體系常規運作情況。通信技術包括4個方面，分別為無線通訊、光纖通訊、衛星通訊以及電力線通訊。以上通訊技術紛紛有著本身的優點與缺點，所以要針對這兩方面展開認真全面的評判，有助于保證智能變電站通信網絡技術展現自我價值。

1智能變電站的特點

智能變電站集成智能化設備、標準信息接口、測控保護技術、狀態監測技術等先進的設備技術于一體，可實現對智能變電站運行維護的自動化控制，利用狀態監測手段實時監控變電站運行狀況，自動識別故障隱患，為運維部門進行故障排除提供可靠依據。智能變電站在應用智能組件的基礎上擁有高級應用功能，采用全景式數據采集模式，運用數據挖掘處理技術，對采集數據進行分析處理，滿足事故分析、隱患控制、故障告警等需求。與傳統變電站相比，智能變電站的應用優勢更加明顯，具體體現在以下方面。

1.1 電子互感器性能優越

智能變電站的電子互感器可避免六氟化硫泄露、絕緣油爆炸等傳統互感器易出現的安全隱患，具備體積小、抗飽和能力強、線性度好等優勢，可節省金屬材料的使用，滿足低碳環保的要求。

1.2 通信網絡標準化

傳統變電站缺乏統一標準的通信網絡，在設備的對接中需要設置轉換器，增加了變電站運行系統的復雜性，提高了設備成本。而智能變電站中的設備均設置了通信接口，而這些通信接口按照統一標準進行設置，便于智能設備之間相互對接。同時，智能設備在統一標準的通信網絡中運行，可通過數據中心快速查詢智能設備的運行情況，便于追溯電網故障的原由。

1.3高級應用互動化。高級應用功能是智能化變電站區

別于數字化變電站和常規變電站的重要特征之一。原有的變電站已經實現了自動化功能，但只是具備采樣、告警及控制等基本功能，運行出現問題時還需工作人員自身去分析解決問題，并沒有起到輔助決策作用。而在智能變電站中，自動化系統通過高級應用功能對采集的大量信息進行挖掘、分析、評估，實現順序控制、智能告警及故障信息綜合分析決策、設備狀態可視化、支撐經濟運行與優化控制、站域控制、源端維護等功能，達到與各級機構友好互動。

1.4通信平臺網絡化

變電站自動化系統統一組網，采用IEC61850通信標準。通過該標準將繼電保護裝置、安全自動裝置、測量控制裝置、故障錄波及網絡分析記錄裝置、相量測量裝置、行波測距裝置、電能計量裝置等聯系起來，實現信息互動，各設備之間的連接均采用高速的網絡通信。智能輔助控制系統通過網絡化連接，實現圖像監控、火災報警、消防、照明、采暖通風、環境監測等系統的智能聯動控制。該系統還可通過一體化信息平臺與變電站自動化系統接口，與遠方主站端系統通信，并通過MPLS-VPN實現網絡和業務與安全分區的隔離，保證系統功能安全。。

2智能變電站通信網絡的關鍵技術

2.1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。

2.2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。

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。當遵循以下基本原則：一是要充分考慮兼容性;二是要以提高變電站工程的運行管理效率為前提;三是要按照站內設備的具體類型構建相應的模型;四是要有效規范細節性問題，借此提升標準的可操作性;五是要統一規定數據的不同類別;六是相關設備的生產廠商應當參與標準的制定。

結語

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。

參考文獻：

[1]汪彥.智能化變電站通信網絡預警評估系統關鍵技術研究與實現[D].

[2]石玉琦.智能化變電站自動化系統通信網絡實現方式研究[J].通訊世界，2016（20）：27-28

（作者單位：國網山西技培中心大同分部）