新形勢下網絡技術在電力信息通信中的應用

陳祖彬

摘要：隨著科技的快速進步與發(fā)展，電力系統(tǒng)在社會發(fā)展進程中扮演著不可或缺的角色，如人們的日常生活、娛樂活動等。但是電力系統(tǒng)發(fā)展緩慢與人們對電力系統(tǒng)的高要求是當前社會發(fā)展基本矛盾，這種狀態(tài)還會持續(xù)很長時間。尤其是電力信息通信，必須迫切的更新網絡技術，并應用于電力生產中。因此，本文主要針對新形勢下網絡技術在電力信息通信中的應用進行研究分析，從而提升電力信息通信質量。

關鍵詞：新形勢；網絡技術；電力信息通信

新時代下，智能變電站采用先進、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網絡化、信息共享化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量、監(jiān)測等基本功能，同時還支持電網實現(xiàn)實時自動控制、智能調節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能。變電站二次系統(tǒng)的發(fā)展對通信系統(tǒng)提出了新要求，信息通信系統(tǒng)的發(fā)展又促進了變電站二次系統(tǒng)的發(fā)展。因此，必須對新形勢下網絡技術在電力信息中的應用問題進行可行性研討分析，從而保證電力信息通信的可靠性。

1.電力信息通信網絡的涵義和特點

電力信息通信是電力系統(tǒng)的紐帶，與電力發(fā)電、輸電、以及變電等幾個環(huán)節(jié)共同組成電力系統(tǒng)。我國的電力通信系統(tǒng)的結構主要分為以下幾種：分布式網絡結構；系統(tǒng)信息網絡結構；戰(zhàn)略防御系統(tǒng)結構、智能電網結構等等。電力系統(tǒng)為人們生活和社會發(fā)展提供基本保證，電力通信系統(tǒng)中對網絡技術的要求較高，專業(yè)性較強。另外，電力通信系統(tǒng)涉及到的信息種類頗多，信息交流頻繁。

電力信息通信網絡之所以能被廣泛使用，離不開其固有的特點，主要體現(xiàn)在：首先，靈活性強、可靠性高，較公共通信網絡具有更高的可靠性，自動化程度更高，能及時應對突發(fā)情況；其次，具有較強的實時性，依靠多種途徑傳播網絡信息，常見的有話音信號及計算機信息；然后，采用雙網絡，提供備用支撐，當系統(tǒng)發(fā)生故障而導致網絡信息、電力監(jiān)測信號出現(xiàn)問題時，電力通信網絡可以發(fā)揮重要，切換網絡，恢復網絡信息和監(jiān)測信號；最后，電力網絡復雜，決定了其更具拓展性，有復雜的接口與不同的通信手段連接，能進行電力線延伸，可以將光纖、微波與其它類型之間進行轉換。

2.網絡技術在電力信息通信中的運行現(xiàn)狀

2.1網絡結構安排不合理

目前我國的社會發(fā)展現(xiàn)狀中，電力通信網絡結構很多采用的是星形或樹狀結構，使得傳輸效率差，結構不穩(wěn)定，共享資源能力也有限，

可靠性不高。大多網絡結構只能實現(xiàn)單向運轉，而單向運轉在傳輸百萬公里以上的中國電網上是最浪費網絡資源的，因此，急需建立高速、雙向、實時、集成的通信網絡，這是實現(xiàn)智能電網的基礎。通信網絡的建立才能夠實現(xiàn)智能電網的自愈能力、駕馭能力、能夠提供優(yōu)質服務。由于電力通信系統(tǒng)的結構安排不合理，會導致整個通信系統(tǒng)的運行不穩(wěn)定【1】。

2.2網絡信號傳輸質量不佳

信息傳輸質量直接決定電力通信網絡能否良好運行，網絡信號越好則電力通信系統(tǒng)可靠性越高。但是，就我國現(xiàn)階段通信網絡發(fā)展水平來看，通信質量并得不到很好的保證。網絡技術在實際應用中還存在不足，直接影響信號傳輸功能。同時在外界因素的影響下，這些信號在傳輸過程中會出現(xiàn)錯亂、丟失等現(xiàn)象，條件允許的情況下可以對數(shù)據(jù)信號進行適當保護。其次通信網絡使用的材料也會對網絡信號傳輸產生影響，目前電纜主要是由銅線制成的，由于銅線電纜具有節(jié)點量相對較多，承受能力有限等特點，這些特點會導致網絡結構復雜、易斷裂，從而中斷網絡信號傳輸。另外銅線構成的電纜在網絡信號傳輸速度上較慢，容易出現(xiàn)延時，也就不能算作實時監(jiān)控，失去了數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊饬x。

3.新形勢下網絡技術在電力信息通信中的應用

電力系統(tǒng)通信為電力系統(tǒng)正常運行提供全面的支撐，如調度和站用內線電話，2M及光纖通信等。其主要作用是為保護、自動化等設備提供優(yōu)質可用的通道，供站與站之間的設備進行通信，并將站內信號上傳到局端。

電力通信的主要設備：傳輸用的光端機（SDH），接入用的電端機（PCM），數(shù)據(jù)通信網設備等。

光端機是一種將復接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統(tǒng)一網管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網絡?？蓪崿F(xiàn)網絡有效管理、實時業(yè)務監(jiān)控、動態(tài)網絡維護、不同廠商設備間的互通等多項功能，由于兼容性好，傳輸方式先進，因此是當今世界信息領域在傳輸技術方面的發(fā)展和應用的熱點，在通信光傳輸網絡中占據(jù)主要地位。在目前應用的背景下，單條光路最大的使用帶寬容量是2.5G，常見于樞紐站點的傳輸。當然，如果到了省級的層面，帶寬容量可能會高達10G以上。

在光纖通信系統(tǒng)中，電端機（PCM）是對連續(xù)變化的模擬信號進行抽樣、量化和編碼產生的數(shù)字信號，能實現(xiàn)64k音頻傳輸和2M數(shù)字傳輸?shù)幕ハ噢D換，在其內部是通過時隙的一一對應而完成的通信，一個2M方向可以分出32個時隙，其中0和16時隙是設備專用，不可用于業(yè)務傳輸。其它剩余的30個時隙可用于話路業(yè)務和自動化設備的業(yè)務傳輸。在通信中的作用就是，將站內的自動化設備信號及話路信號進行中轉，變?yōu)?M信號，通過一對2M收發(fā)線通過DDF連接至SDH傳輸設備。常用的維護操作就是依據(jù)方式的制定，登錄設備內部進行修改時隙的操作，從而改變業(yè)務的走向。PCM電端機如下圖所示：

數(shù)據(jù)通信網設備主要是指交換機和路由器，路由器在電力通信的作用和光傳輸設備類似，一般是站內的出口設備，即所有業(yè)務以網線的形式接入至路由器，再由路由器經過特定的路由到達局端。路由器可以支持很多協(xié)議，并且提供的GE口既可以接光纜尾纖，也可以接網線，兼容性更好，且傳輸方式較PCM和光傳輸組合來講要簡單很多，減少了很多中間節(jié)點，方便檢修人員更精確地定位故障點。當然，它的缺點就是：當光路發(fā)生故障時，不如SDH設備切換通道快，需要花費一段時間才能計算好備用路由；且需要所有業(yè)務要以網線的方式接入至路由器。最近電力系統(tǒng)推行應用的D5000系統(tǒng)，就是經過由路由器組成的調度數(shù)據(jù)網絡進行的傳輸，而站內的D5000設備就是以網線的形式接入至路由器。

只有熟悉電力信息通信設備，才能全面客觀認識網絡技術在電力信息通信中的應用。為實現(xiàn)電力可持續(xù)發(fā)展目標，必須合理優(yōu)化電力信息通信系統(tǒng)的網絡結構。同時還要對網絡技術進行全面了解分析，并加以重視。掌握好新形勢下的網絡技術，并將其合理的運用在電力信息通信系統(tǒng)中，從而加快智能電網建設【2】。

4.基于網絡式保護原理的電網自愈控制技術

網絡式保護采用對等式的通信網絡，發(fā)生故障時，線路上的開關控制器之間互相通信，收集相鄰開關的故障信息，分析定位得出故障的具體位置，進而控制距離故障點最近的開關跳閘。

對等式網絡保護采用了一種全新的保護配合思路，能盡可能地縮小故障影響的用戶范圍，并避免了傳統(tǒng)保護中電流和時間級差配合實現(xiàn)困難的問題。

根據(jù)當前電網的運行方式，對等式網絡保護算法分為對等式網絡保護的開環(huán)模式和對等式網絡保護的閉環(huán)模式兩種。網絡式保護可根據(jù)開關類型不同，整定不同的功能。因此，網絡式保護具有很好的適用性。

網絡式保護具有以下特點：保護快速性和選擇性；自動隔離和轉供：在開環(huán)系統(tǒng)中完成故障區(qū)域隔離后，能夠根據(jù)自愈邏輯完成非故障區(qū)域的供電恢復；閉環(huán)系統(tǒng)中準確隔離故障區(qū)段，故障處理結束，網絡結構發(fā)生變化時，能夠自動完成網絡結構的拓撲；靈活—混合組網：針對不同開關類型可整定不同功能，支持斷路器和負荷開關混合組網的線路模式。

5.結束語

對于新形勢下網絡技術在電力信息通信中應用的問題進行研究與分析，可以促使我們建立更強大的電力信息通信網絡系統(tǒng)，從而提高電力信息通信的質量與水平，加快國民經濟發(fā)展，保障人們的用電需求。

參考文獻

[1]萬珂.網絡技術在電力信息通信中的應用[J].電子技術軟件工程，2016（18）：22

[2]周軍.新形勢下網絡技術在電力信息通信中的應用[J].國科技縱橫，2017（9）：153

（作者單位：福建省電力有限公司信息通信分公司）