通信網(wǎng)絡自動化在智能變電站中的應用

（陜西龍門鋼鐵有限責任公司，韓城 715405）

0 引言

隨著科技的發(fā)展與進步，越來越多的領(lǐng)域應用了自動化技術(shù)，尤其是影響人們生活生產(chǎn)的電力部門，如今已經(jīng)運用到了各個環(huán)節(jié)，技術(shù)也越來越完善，文中通過自動化技術(shù)在電力環(huán)節(jié)中變電站的應用來闡述自動化的優(yōu)勢與不足。

1 智能變電站工作原理

智能變電站具有全站電力信息數(shù)字化、平臺無線網(wǎng)絡自動化、資源共享格式化等多種優(yōu)點。智能變電站自動化程度非常高，比如：可自動完成電力信息的采集、測量、故障檢測、控制、定位、排除、計量等。此外，智能變電站還可與配電網(wǎng)、配電站等多種機構(gòu)協(xié)同互動，可實時自動控制變電站各種業(yè)務，智能調(diào)節(jié)發(fā)電、輸電、配電、變電等，還可在線分析變電站遇到的各種情況并加以分析、決策。

2 通信網(wǎng)絡自動化在智能變電站中的應用

2.1 通信網(wǎng)絡自動化在智能高壓系統(tǒng)中的應用

2.1.1 在智能高壓設備中的地位

通信光纖會將智能高壓系統(tǒng)中的變壓系統(tǒng)與控制系統(tǒng)聯(lián)系起來，通信網(wǎng)絡自動化系統(tǒng)通過光纖通道實時采集變壓系統(tǒng)運行的參數(shù)與運行故障等，然后將這些數(shù)據(jù)及時傳輸給智能高壓系統(tǒng)總監(jiān)控中心，由監(jiān)控中心進行自動調(diào)度，并將調(diào)度指令由通信自動化系統(tǒng)傳輸給各變壓系統(tǒng)，由變壓系統(tǒng)根據(jù)指令做出反應[1]。智能高壓設備的電子式互感器、智能控制開關(guān)等設備也是如此，通信網(wǎng)絡自動化系統(tǒng)在其中采集、傳輸信息，是這些設備信息傳輸主要載體，相當于人類出行的公交車。因此通信網(wǎng)絡自動化對智能高壓設備非常重要，在智能高壓系統(tǒng)運行中占有重要地位[2]。

2.1.2 在常規(guī)變電站高壓系統(tǒng)中應用的不足

通信網(wǎng)絡自動化在常規(guī)變電站中應用的不足主要是無法及時、全面的將數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心，無法及時調(diào)度變壓，影響智能高壓系統(tǒng)運行的可靠性、安全性。比如：某110 kV變電站需要將某處輸電線路電壓調(diào)成1 kV，通信網(wǎng)絡自動化系統(tǒng)帶著變壓監(jiān)控中心指令進行傳輸，在傳輸光信號過程中每遇一傳輸接口就需要通信規(guī)約轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，受不同規(guī)約影響，該指令無法暢達每一傳輸環(huán)節(jié)，導致下層子系統(tǒng)無法接受變壓指令，或者即使接受指令但受規(guī)約轉(zhuǎn)換器影響傳輸時長大幅度增加，降低信息傳輸?shù)募皶r性。

2.1.3 在智能變電站高壓系統(tǒng)中應用的優(yōu)勢

智能高壓設備主要有高壓設備、控制器、智能組件等，它具有測量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡化、狀態(tài)可視化、功能一體化、信息互動化等多種優(yōu)點，它的具體作用是變壓、調(diào)節(jié)分接頭、控制線路等，它主要元件有變壓器、控制開關(guān)、互感器等，這些設備都是先進、可靠、集成的智能設備，可明顯提高智能高壓系統(tǒng)運行的可靠性[3]。

2.2 通信網(wǎng)絡自動化在信息平臺中的應用

2.2.1 在信息平臺中的地位

智能變電站的信息平臺是一體化信息平臺，是變電站信息交換中心。通信網(wǎng)絡自動化系統(tǒng)作為信息平臺的信息傳輸、接受載體，相當于平臺的神經(jīng)系統(tǒng)。智能變電站與傳統(tǒng)變電站的區(qū)別是能全面、及時掌握整個變電站系統(tǒng)運行的實際情況，并可對運行中的數(shù)據(jù)進行綜合分析，分析出結(jié)果后其會自行決策實現(xiàn)智能化、人性化管理。智能變電站之所以能及時、全面掌握系統(tǒng)實際數(shù)據(jù)，主要靠通信網(wǎng)絡自動化。通信網(wǎng)絡自動化系統(tǒng)遍布智能變電站的每一環(huán)節(jié)，它及時采集每一環(huán)節(jié)的信息并將其輸送進綜合數(shù)據(jù)自動化分析系統(tǒng)，由該系統(tǒng)對其進行分析、決策，然后由通信網(wǎng)絡自動化系統(tǒng)將之輸送給各子系統(tǒng)，子系統(tǒng)接受指令后開始自行運轉(zhuǎn)。因此，在一體化信息平臺中通信網(wǎng)絡自動化系統(tǒng)非常重要。

2.2.2 在普通變電站信息平臺應用中的不足

變電站自動檢測、故障自動定位等功能，都是靠通信網(wǎng)絡自動化系統(tǒng)控制的監(jiān)控中心實現(xiàn)，由于我國變電站很多通信網(wǎng)絡自動化設備、系統(tǒng)都是由多個廠家集中供給。不同廠家的通信設備有不同規(guī)約、模型和計算方法，導致變電站存在很多不足。其具體表現(xiàn)在3個方面，第一是變電站信息平臺的數(shù)據(jù)格式、通信規(guī)約不標準、不統(tǒng)一，導致常規(guī)變電站運行的可靠性降低。第二是采集數(shù)據(jù)不集中且容易做無用功，比如重復采集系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)降低運行效率。第三是常規(guī)變電站由于通信傳輸設備類型比較多，導致傳輸接口種類比較復雜，變電站線網(wǎng)復雜，降低通信網(wǎng)絡自動化系統(tǒng)運行的可靠性，進而降低變電站運行的安全性。

2.2.3 在智能變電站一體化信息平臺系統(tǒng)中的應用

信息平臺的作用是與通信網(wǎng)絡自動化相銜接，管理、控制智能變電站各種電力信息。對信息的管理主要體現(xiàn)在橫縱向信息管理，橫向是智能變電站管理系統(tǒng)中各種上層應用標準化、格式化，統(tǒng)一信息管理模式，實現(xiàn)全站信息共享?？v向是下層對上層應用透明化，即上層應用可看到所有下層的全部電力信息，并可對其進行管理，實現(xiàn)全站信息標準化。在我國智能變電站試點，所有智能高壓系統(tǒng)設備、通信網(wǎng)絡自動化系統(tǒng)設備等全部由統(tǒng)一廠家提供，采用的是世界尖端、集成科技，可實現(xiàn)發(fā)電、輸電、調(diào)控、變壓等功能信息交互，構(gòu)成統(tǒng)一、標準的信息平臺。在智能變電站一體化信息平臺系統(tǒng)中通信網(wǎng)絡自動化系統(tǒng)可以不受局限的運行，各環(huán)節(jié)采集的數(shù)據(jù)可及時、全面、快速到達智能變電站總監(jiān)控中心?？偙O(jiān)控中心下達的調(diào)度指令也可以毫無阻礙、快速迅捷的傳給各個子系統(tǒng)，子系統(tǒng)快速做出反應，提高變電站系統(tǒng)運行的可靠性、安全性。整個過程分析起來復雜，但在實際操作中可能只需兩秒。圖1是我國某智能變電站一體化信息平臺信息傳輸示意圖。

圖1 某智能變電站一體化信息平臺信息傳輸示意

3 結(jié)束語

智能變電站是銜接智能配電網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)，它負責電網(wǎng)的發(fā)送、輸送、配電、變電、用電和調(diào)度等多種功能，為我國智能配電網(wǎng)提供可靠的節(jié)點支撐。通信系統(tǒng)向上可反饋變電站以及下級配電網(wǎng)設備情況，向下可傳達智能變電站控制中心下達的指令，可謂是智能變電站的神經(jīng)系統(tǒng)，對其具有重要作用。