調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)在線分析及故障診斷定位技術(shù)

文/何東澤

目前我國(guó)處于發(fā)展的快速階段，各個(gè)行業(yè)和人民生活的進(jìn)行都離不開電力的使用，本文對(duì)電力檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展的各種問(wèn)題，闡述了相關(guān)的解決方法。

1 當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的現(xiàn)狀

（1）網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)能夠在變電站中起到經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的連接，并取代傳統(tǒng)的輸出輸入接口，節(jié)約了可觀的成本。利用高速網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)能夠使得兩個(gè)設(shè)備之中的資源和數(shù)據(jù)的共同分享。變電站內(nèi)部設(shè)備較多的為二次設(shè)施，專門設(shè)置了一套完成繼電保護(hù)的裝置、一套同步試驗(yàn)裝置和一套在線檢測(cè)的裝置，這些普通裝置在開發(fā)過(guò)程中成為了標(biāo)準(zhǔn)化、模式化的設(shè)計(jì)。

（2）有關(guān)學(xué)者及論文對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的研究，通過(guò)對(duì)變電站網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的一般案例分析及將網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)使用到變電站中形成的二次回路，是觀察網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)用的最佳途徑。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)其中最大的一個(gè)問(wèn)題就是，有時(shí)在使用的過(guò)程之中，不間斷的會(huì)出現(xiàn)通信不夠及時(shí)的情況。為了解決這個(gè)問(wèn)題，學(xué)者們對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和收集、傳輸和處理進(jìn)行了性能測(cè)試，通過(guò)分析多種子站和主站的信息傳遞，采集了大量的相關(guān)數(shù)據(jù)。社會(huì)中還有一些學(xué)者利用PSCAD/EMTDC和EPOCH等平臺(tái)模型建立了關(guān)于動(dòng)態(tài)模型的方法，并對(duì)SAV GOOSE傳輸進(jìn)行了有效的處理，為電力管理、網(wǎng)絡(luò)管理和信息處理提供了有效的數(shù)據(jù)信息對(duì)比作用。。

（3）在數(shù)字化變電站的相關(guān)建設(shè)環(huán)節(jié)中，主要采用的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)大致可分為三種，主要有對(duì)等型以太網(wǎng)技術(shù)、IEEE802排隊(duì)特點(diǎn)以及虛擬局域網(wǎng)VLAN等。以太網(wǎng)技術(shù)的互換性是最成熟的技術(shù)方式，在數(shù)字電站中得到了廣泛的應(yīng)用。主站總線通信操作采用的是交互性以太網(wǎng)絡(luò)。交互式以太網(wǎng)是局域網(wǎng)中是常用的通信協(xié)議中的一種，采用的CSX/CD可以獨(dú)立于各變電站的節(jié)點(diǎn)完成數(shù)據(jù)傳輸。在使用CSX/CD技術(shù)的情況下，有可能會(huì)出現(xiàn)上傳子公司的數(shù)據(jù)是發(fā)生卡頓延時(shí)的現(xiàn)象，所以出現(xiàn)故障時(shí)無(wú)法保證傳輸和網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)的問(wèn)題。

2 處理數(shù)據(jù)信息的辦法

2.1 數(shù)據(jù)采集工作

智能變電站對(duì)數(shù)據(jù)信息的采集系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)和另外別的應(yīng)用平臺(tái)上的程序自動(dòng)采集電信號(hào)的智能系統(tǒng)。根據(jù)EC61850標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)字化測(cè)量系統(tǒng)，完成了變電站對(duì)數(shù)據(jù)信息的采集與傳輸技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)變電廠對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全景采集的要求，假設(shè)通信對(duì)象的服務(wù)器為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集中心，并將采集到的數(shù)據(jù)作為模型進(jìn)行操作。通過(guò)對(duì)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的研究，將GCM算法作為提高消息傳輸可靠性的主要算法應(yīng)用于報(bào)文設(shè)計(jì)中，從而可以大大提高對(duì)報(bào)文傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

2.2 數(shù)據(jù)處理工作

在數(shù)據(jù)處理中，數(shù)據(jù)清洗的主要用處是通過(guò)把數(shù)據(jù)庫(kù)中有重復(fù)的數(shù)據(jù)、故障信息和不良好信息進(jìn)行識(shí)別和排序，保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)清理的案例和理論研究的分析，可以控制智能方法和統(tǒng)計(jì)方法的區(qū)別。利用時(shí)間序列上的正常數(shù)據(jù)和壞數(shù)據(jù)的差異來(lái)識(shí)別錯(cuò)誤信息，然后采用集中識(shí)別方案對(duì)信息進(jìn)行選擇，根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用數(shù)據(jù)表明，該方法能夠非常快速的識(shí)別不對(duì)的數(shù)據(jù)。

3 通信技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容

3.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

自動(dòng)化系統(tǒng)中有兩個(gè)監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)，兩個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)采用同一時(shí)間保持系統(tǒng)。雙網(wǎng)絡(luò)保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩涂煽康脑瓌t。監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的主要功能是把保護(hù)監(jiān)控裝置產(chǎn)生的信息上傳給監(jiān)控站和遠(yuǎn)程電機(jī)。低壓保護(hù)裝置的信息傳輸在以太網(wǎng)的作用之下進(jìn)行上傳，最后到達(dá)了主監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。上述遠(yuǎn)程上傳信息主要是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收和加密工作，使數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)妥安全地上傳到通信網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度終端。

3.2 變電站的通信標(biāo)準(zhǔn)

由于EC61850標(biāo)準(zhǔn)作為全球電力系統(tǒng)領(lǐng)域的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)存在，電網(wǎng)建設(shè)必須實(shí)現(xiàn)智能變電站管理的標(biāo)準(zhǔn)化和透明化，以此作為變電站系統(tǒng)智能化建設(shè)的基本立足點(diǎn)。EC61850標(biāo)準(zhǔn)的重要內(nèi)容有多個(gè)方面，電力領(lǐng)域?qū)I(yè)術(shù)語(yǔ)的簡(jiǎn)介、光伏發(fā)電系統(tǒng)的總體要求、系統(tǒng)化管理、對(duì)功能和設(shè)備的功能需要、對(duì)變電站通信語(yǔ)言技術(shù)的簡(jiǎn)介、變電站設(shè)備、通信設(shè)施的相關(guān)構(gòu)造。在上述的標(biāo)準(zhǔn)要求中，為了規(guī)范管理變電廠的網(wǎng)絡(luò)通信，必須按照嚴(yán)格的通信標(biāo)準(zhǔn)，制定有關(guān)變電所網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的使用要點(diǎn)。

3.3 整體網(wǎng)絡(luò)的要點(diǎn)

（1）自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)在線分析和故障診斷定位系統(tǒng)通常大多采用多層架構(gòu)，其中一部分包含有網(wǎng)絡(luò)分析員、網(wǎng)絡(luò)站和主站的網(wǎng)絡(luò)站。其中，網(wǎng)絡(luò)記錄器可以在交換的鏡像圖像中標(biāo)記報(bào)文，然后可以將數(shù)據(jù)保存下來(lái)。此外，相關(guān)子站端網(wǎng)絡(luò)分析器和主站端網(wǎng)絡(luò)分析儀讀取并分析通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)接觸到的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息。

（2）在對(duì)變電站自動(dòng)化創(chuàng)建環(huán)節(jié)中，需要對(duì)接口和管理進(jìn)行重新部署，需要在軟件中開發(fā)功能模塊，為開發(fā)的使用預(yù)加載接口，使得形式多種多樣，如場(chǎng)景語(yǔ)言種類?？梢蕴砑有鹿δ芎拖到y(tǒng)模板，系統(tǒng)的相關(guān)開發(fā)設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)這些之前預(yù)加載接口來(lái)完成設(shè)備的優(yōu)化方案等行為。

4 結(jié)束語(yǔ)

在電力工業(yè)領(lǐng)域的強(qiáng)勁發(fā)展趨勢(shì)下，對(duì)于變電站自動(dòng)化內(nèi)部的信息數(shù)據(jù)上傳數(shù)量顯示出了非常積極的上升趨勢(shì)，通信網(wǎng)絡(luò)在線分析和故障診斷能力所帶來(lái)的挑戰(zhàn)持續(xù)升級(jí)。本文介紹了調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信在線分析及故障診斷定位技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，敘述了有關(guān)信息處理的有效解決方法，并對(duì)具有網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)功能的自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的在線系統(tǒng)、子站端網(wǎng)絡(luò)和主站端網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行了故障診斷分析。