網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在智能化變電站中的應(yīng)用

李凡

[摘? ? 要]目前，在社會(huì)不斷進(jìn)步與發(fā)展的形勢(shì)之下，智能化變電站已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)時(shí)代的必需品，在智能化變電站之中，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)至關(guān)重要，其在變電站之中的運(yùn)用情況針對(duì)國(guó)家電網(wǎng)的發(fā)展而言尤為關(guān)鍵。無(wú)線通信技術(shù)憑借高效可靠的特征來(lái)運(yùn)用在智能電網(wǎng)收集信息，智能電網(wǎng)的重點(diǎn)在于智能變電站，變電站搜集各信息和調(diào)控電力，人為完成該項(xiàng)工作勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)諸多方面的誤差，因此變電站通過(guò)智能自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)將變電站的信息數(shù)字化，從而促使自動(dòng)監(jiān)測(cè)管理與遙控保護(hù)等功能的實(shí)現(xiàn)。文章主要分析網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在智能化變電站中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù);智能化變電站;應(yīng)用

[中圖分類號(hào)]TU75 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）11–0–02

Application of Network Communication Technology in Intelligent Substation

Li Fan

[Abstract]Nowadays， under the situation of continuous social progress and development， intelligent substation has developed into a necessity of the times. In intelligent substation， network communication technology is very important， and its application in substation is particularly critical for the development of national power grid. Wireless communication technology is used in the smart grid to collect information with the characteristics of high efficiency and reliability. The focus of the smart grid is the smart substation. The substation collects various information and regulates power. There are bound to be many errors in artificially completing this work. Therefore， the substation digitizes the information of the substation through the intelligent automatic control system， So as to promote the realization of automatic monitoring management and remote control protection. In view of this， this paper mainly analyzes the application of network communication technology in intelligent substation.

[Keywords]network communication technology; intelligent substation; application

1 智能化變電站的特點(diǎn)

1.1 自動(dòng)化的運(yùn)行管理系統(tǒng)

變電站目前施行的運(yùn)行管理系統(tǒng)已經(jīng)具備自動(dòng)化功能，智能化變電站的運(yùn)用是在基本自動(dòng)化基礎(chǔ)之上進(jìn)一步優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)通信和光纖傳遞的資源共享，不管是網(wǎng)絡(luò)信息的傳遞還是二次設(shè)備檢測(cè)，均可以達(dá)到系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行。

1.2 二次設(shè)備

變電站二次設(shè)備主要是針對(duì)一次設(shè)備實(shí)施監(jiān)察、防護(hù)、控制、測(cè)量與調(diào)節(jié)等。這部分在線監(jiān)測(cè)裝置均朝著模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的未處理機(jī)的設(shè)計(jì)制造發(fā)展，在設(shè)備之間所銜接均運(yùn)用的是高速網(wǎng)絡(luò)通信，其通信連接的接口均不會(huì)重復(fù)之前的接口，以網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行資源與數(shù)據(jù)的共享與共存等，智能化變電站二次設(shè)備傳輸均是以光纖網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行。

1.3 智能化的一次設(shè)備

智能化變電站已經(jīng)改善了傳統(tǒng)變電站中所運(yùn)用的電磁式互感器，智能化變電站以光電式互感器替代電磁式互感器，將傳統(tǒng)強(qiáng)電模擬信號(hào)改成光電數(shù)字，其控制電纜替換成光纖。在一次設(shè)備被檢測(cè)出的信號(hào)回路和被控制的操作驅(qū)動(dòng)回路之中均運(yùn)用微處理器和光電技術(shù)，在站內(nèi)外實(shí)施信息通信的路線實(shí)施智能化，由此便簡(jiǎn)化了常規(guī)電式繼電器控制回路的結(jié)構(gòu)，達(dá)到一次設(shè)備智能化。

2 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的現(xiàn)狀

網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)因?yàn)楸阌诓渴穑院艽蟪潭壬辖档土讼到y(tǒng)綜合布線等作用，促使變電站自動(dòng)化控制愈發(fā)便利。在智能變電站之中主要會(huì)運(yùn)用無(wú)線通信技術(shù)有物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、毫米波通信技術(shù)、光無(wú)線通信技術(shù)。

如今在智能電網(wǎng)中通常會(huì)運(yùn)用到網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)是建立在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之上，將互聯(lián)網(wǎng)和信息設(shè)備融為一體，由此將延伸的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建起來(lái)，用戶在延伸端來(lái)交換信息，隨即達(dá)到物品的監(jiān)管與識(shí)別。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)質(zhì)上聯(lián)合運(yùn)用二維碼識(shí)別技術(shù)與衛(wèi)星定位系統(tǒng)等全方位追蹤并控制目標(biāo)物體的信息，并搜集搜集各信息。物聯(lián)網(wǎng)分析所采集的信息，全面熟悉并了解目標(biāo)有關(guān)信息。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以將搜集到的信息進(jìn)行處理，分析出有意義的信息與無(wú)用信息，結(jié)合有價(jià)值的信息進(jìn)行針對(duì)物體實(shí)施跟蹤，相應(yīng)地來(lái)將智能管理體系構(gòu)建出來(lái)。

在社會(huì)與科技高速發(fā)展形勢(shì)之下，國(guó)家已經(jīng)初步建設(shè)智能化變電站。智能化變電站并不需要人工進(jìn)行操作，整個(gè)過(guò)程以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等電子通信技術(shù)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)與管理，監(jiān)管人員雖變少，然而燈光控制、防誤系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控與視頻監(jiān)控等等業(yè)務(wù)量與日俱增，隨即海量、多樣化的數(shù)據(jù)信息，另外無(wú)法統(tǒng)一通信方式，促使系統(tǒng)之間的聯(lián)通尤為繁雜。但是應(yīng)用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這勢(shì)必會(huì)加大工作量，提升變電站的作業(yè)水平與效率。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展的形勢(shì)之下，在變電站還加大了通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳輸?shù)臏囟葌鞲衅?，水浸傳感器等智能化設(shè)備，促使智能化變電站控制系統(tǒng)更為精準(zhǔn)化與健全化。

3 智能化變電站對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的需求

（1）智能化變電站是智能化、自動(dòng)化的，最為重要的因素在于通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用。通信技術(shù)可以針對(duì)智能化變電站自身體系的消息實(shí)施自動(dòng)化交換共享，隨即實(shí)現(xiàn)二者的實(shí)際需求，但是實(shí)現(xiàn)通信的基礎(chǔ)在于網(wǎng)絡(luò)，所以具備高效率、安穩(wěn)的通信網(wǎng)絡(luò)為智能化變電站達(dá)到智能化、自動(dòng)化的目的，這也是功能上的實(shí)際需求。

（2）智能化變電站針對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在性能上有著相應(yīng)的需求。①提供尤為安全可靠穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，智能化變電站之中電網(wǎng)的正?；\(yùn)轉(zhuǎn)需要穩(wěn)固性高的通信技術(shù)來(lái)進(jìn)行保障，預(yù)防發(fā)生由于裝備不良而導(dǎo)致消息輸送失敗。在智能化變電站的演變過(guò)程中，體系針對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的依賴性也逐步變大，另外針對(duì)穩(wěn)定可靠性方面的需求也與日俱增。②開(kāi)放性相對(duì)較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，智能化變電站自身的特性要求網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)具有開(kāi)放性功能，方便達(dá)到裝備在各等級(jí)之間的串聯(lián)和拓展，則可以運(yùn)用國(guó)際準(zhǔn)則，由此來(lái)實(shí)現(xiàn)各用戶之間體系的串聯(lián)。③得要進(jìn)行時(shí)效性網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，智能化變電站體系之中數(shù)值的監(jiān)督管理、針對(duì)指令的遙控、針對(duì)消息的傳輸?shù)榷嫉靡獙?shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性，若體系正常運(yùn)作過(guò)程之中發(fā)生問(wèn)題，就要盡快予以處理。

4 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在智能化變電站中的應(yīng)用

4.1 總體結(jié)構(gòu)

整體結(jié)構(gòu)具體參照的是IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建過(guò)程層、間隔層、站控層，其具體見(jiàn)圖1所示。

站控層主要監(jiān)管控制全站信息、一次設(shè)備和二次設(shè)備等，可以為其匹配遠(yuǎn)方控制中心構(gòu)建遠(yuǎn)程監(jiān)控體系，隨即達(dá)到遠(yuǎn)方通信服務(wù)的各類需求。間隔層主要負(fù)責(zé)依照采集標(biāo)準(zhǔn)來(lái)監(jiān)督一次設(shè)備信號(hào)與一次設(shè)備跳閘等信息，并匹配層級(jí)命令，保持運(yùn)用的標(biāo)準(zhǔn)性。過(guò)程層要達(dá)到一次設(shè)備接口的有關(guān)功能，且依照采樣信號(hào)和滯留情況信息打造數(shù)字化轉(zhuǎn)型模式，保障數(shù)字化信息接口與智能接口的匹配性達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，在3層設(shè)備實(shí)施數(shù)據(jù)交換與信息共享，還可以交流采樣信號(hào)或直流狀態(tài)信號(hào)燈實(shí)施站控處理，依照監(jiān)控信息保持結(jié)構(gòu)應(yīng)用的科學(xué)性，加大繼電保護(hù)裝置的安全可靠性。

4.2 通信結(jié)構(gòu)

依照相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，SV可以在模擬量信息處理工作中實(shí)施合理管控，通過(guò)以太網(wǎng)的物理層與數(shù)據(jù)鏈路層，構(gòu)建點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直流網(wǎng)絡(luò)模式，以此顯著提高采樣值的運(yùn)用水平。

構(gòu)建采樣值交換設(shè)備處理模式，合并單元和裝置均得要與網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備進(jìn)行直接性的連接，構(gòu)建完整化的數(shù)據(jù)共享網(wǎng)絡(luò)模式，加大傳輸水平且匹配數(shù)據(jù)流向，從而塑造多元組播地址信息框架。其具體構(gòu)建見(jiàn)圖2所示的采樣值來(lái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸模式，依照MU采樣值輸出接口處理方法，在傳輸介質(zhì)保持標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的形勢(shì)下全面化提升交換設(shè)備網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目茖W(xué)性，加大傳輸水平。

4.3 骨干通信網(wǎng)技術(shù)在智能化變電站中的應(yīng)用

骨干網(wǎng)通信屬于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，大范圍地運(yùn)用在智能化變電站中應(yīng)用現(xiàn)狀具體展現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：①在智能化變電站之中通常運(yùn)用在骨干通信網(wǎng)技術(shù)涵蓋OTN體系技術(shù)、PTN通信技術(shù)。一般而言，分組傳送網(wǎng)實(shí)則為PTN技術(shù)，其可以有效針對(duì)分組互換為主的通信路徑予以支撐，有著很好的業(yè)務(wù)流程、秩序化的運(yùn)作管控、良好的服務(wù)成效等優(yōu)勢(shì)，且還可以協(xié)助ATM和TDM進(jìn)行很好的融合。OTN通信技術(shù)的進(jìn)展，其源于WDM技術(shù)，具備著光與電兩種系統(tǒng)構(gòu)造，其可以達(dá)到系統(tǒng)所需的監(jiān)控性能，且還具備著很好的網(wǎng)絡(luò)型。②骨干通信技術(shù)主要運(yùn)用在智能化變電站中的規(guī)劃，可以優(yōu)先選擇SDH加OTN加PTN的模式，通過(guò)逐級(jí)組網(wǎng)融合將大范圍的傳輸、調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)，由此推動(dòng)智能化變電站得以穩(wěn)定化運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的高效化運(yùn)用。

4.4 中低壓接入網(wǎng)通信技術(shù)在智能化變電站中的應(yīng)用

中低壓接入網(wǎng)為網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)之中的一類，自身涵蓋領(lǐng)域尤為寬泛、接口相對(duì)較多、質(zhì)地零散等特制，其在智能化變電站之中的應(yīng)用展現(xiàn)在以下兩點(diǎn)。

（1）智能化變電站中通常會(huì)運(yùn)用中低壓接入網(wǎng)所涵蓋的TD-LTE通信技術(shù)、PLC通信技術(shù)與PON通信技術(shù)等。PON通信技術(shù)下所衍生的產(chǎn)品涵蓋以太網(wǎng)無(wú)源網(wǎng)絡(luò)、吉比特?zé)o源網(wǎng)絡(luò)等，如今諸多電信公用網(wǎng)絡(luò)之中該應(yīng)用PON通信技術(shù)與其有關(guān)產(chǎn)品，換言之在電力光纖、電網(wǎng)配置等各行業(yè)之中已經(jīng)得到了大范圍的應(yīng)用。電力線載波也是PLC通信技術(shù)，這是智能化變電站之中最為特殊的通信形式，其自身運(yùn)轉(zhuǎn)中介為電路線纜，基本上都是輸送調(diào)度信息與遠(yuǎn)程信息等，基本上可以達(dá)到智能化變電站的通信標(biāo)準(zhǔn)。

（2）中低壓接入網(wǎng)運(yùn)用在變電站的規(guī)劃。通常智能化變電站通信網(wǎng)絡(luò)包含智能、自動(dòng)性配置電路的方式，具備專門(mén)的柱上按鈕、電路室等，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)于遙遠(yuǎn)部位的監(jiān)控與測(cè)度等，其得要運(yùn)用更高標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信科技，無(wú)論是功用、性能均要達(dá)標(biāo)，所以在智能化變電站中選擇PON技術(shù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

目前，智能化變電站儼然已經(jīng)成為當(dāng)下社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際需求，這是科技進(jìn)步的主流趨勢(shì)，在變電站技術(shù)之中網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的關(guān)鍵所在?，F(xiàn)今科技發(fā)展勢(shì)頭尤為迅猛，各方面的需求也在逐步變強(qiáng)，智能化變電站為變電站技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，當(dāng)然也是電力系統(tǒng)健康穩(wěn)定式發(fā)展的保障。

參考文獻(xiàn)

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