數(shù)字化變電站的網(wǎng)絡(luò)通信模式研究

1、<p>　　數(shù)字化變電站的網(wǎng)絡(luò)通信模式研究</p><p>　　摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化的發(fā)展使得電力系統(tǒng)的壓力越來越大，所以對電氣設(shè)備穩(wěn)定性與智能化的要求也越來越高，但是我國現(xiàn)存的變電站的系統(tǒng)存在著些許不足，已經(jīng)不能滿足當(dāng)前社會(huì)的電網(wǎng)的安全發(fā)展與市場的需求。本文對變電站向數(shù)字化變電站發(fā)展的趨勢進(jìn)行研究，深入的了解其網(wǎng)絡(luò)通訊模式。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞

2、】數(shù)字化 變電站 網(wǎng)絡(luò)通信 </p><p>　　隨著供電系統(tǒng)的快速發(fā)展以及電氣設(shè)備的廣泛應(yīng)用，變電站所承受的壓力越來越大，再加上現(xiàn)如今機(jī)電一體化的快速發(fā)展，對變電站的要求更高了一層，所以當(dāng)前時(shí)代下變電站的數(shù)字化是變電站發(fā)展的主要趨勢，也是滿足當(dāng)前電網(wǎng)發(fā)展需求的唯一途徑。 </p><p>　　1 數(shù)字化變電站的特點(diǎn) </p><p>　　數(shù)字化變電站技術(shù)是我國變電

3、站應(yīng)自動(dòng)化技術(shù)要求的發(fā)展方向，國家電網(wǎng)公司已經(jīng)將數(shù)字化變電站技術(shù)列入了電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的五大課題之中。數(shù)字化變電站技術(shù)有幾個(gè)主要的特征，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： </p><p>　　1.1 智能化的一次設(shè)備 </p><p>　　數(shù)字化變電站改變了過去變電站中傳統(tǒng)的運(yùn)用的電磁式的互感器，數(shù)字化變電站將光電式的互感器取代了電磁式的互感器，將過去的強(qiáng)電模擬信號(hào)改變成光電數(shù)字，其控制電纜也被光纖

4、所代替。在一次設(shè)備被檢測出的信號(hào)回路與被控制的操作驅(qū)動(dòng)的回路中都采用了微處理器與光電技術(shù)，在站內(nèi)外進(jìn)行信息通訊的路線進(jìn)行了智能化，簡化了常規(guī)的電式繼電器還有控制回路的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了一次設(shè)備的智能化。 </p><p>　　1.2 網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備 </p><p>　　變電站內(nèi)的二次設(shè)備是為了對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)察、保護(hù)、控制、測量、調(diào)節(jié)等等，例如繼電保護(hù)裝置、測量控制裝置、故障錄波裝置、防誤閉

5、鎖裝置、電壓無功控制等等，這些在線監(jiān)測裝置全部都向標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的微處理機(jī)的設(shè)計(jì)制造靠攏，在設(shè)備之間的連接全部采用的是高速的網(wǎng)絡(luò)通信，就連通信連接的接口也都沒有了以往的重復(fù)接口，通過網(wǎng)絡(luò)真正的實(shí)現(xiàn)了資源共享、數(shù)據(jù)共存等，數(shù)字化的變電站二次設(shè)備的傳輸都是基于光纖網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的。 </p><p>　　1.3 自動(dòng)化的運(yùn)行管理系統(tǒng) </p><p>　　變電站現(xiàn)存的運(yùn)行管理系統(tǒng)已經(jīng)基本上具備了自動(dòng)

6、化的基礎(chǔ)，數(shù)字化變電站的應(yīng)用是在基本的自動(dòng)化基礎(chǔ)之上優(yōu)化了光纖傳遞以及網(wǎng)絡(luò)通信的資源共享等功能，無論是網(wǎng)絡(luò)信息的傳遞還是二次設(shè)備的檢測，都可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行。 </p><p>　　2 數(shù)字化變電站的通訊網(wǎng)絡(luò)的要求 </p><p>　?。?）通信網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)是變電站系統(tǒng)自動(dòng)化的關(guān)鍵，它的主要任務(wù)就是針對變電站自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的信息交換以及其他系統(tǒng)之間的信息交流，所以網(wǎng)絡(luò)是通信的基礎(chǔ)，所

7、以，一個(gè)安全、穩(wěn)定、高效的網(wǎng)絡(luò)通信對數(shù)字化的變電站的系統(tǒng)自動(dòng)化有著非常重要的作用。 </p><p>　?。?）在網(wǎng)絡(luò)通信的過程中對其性能的要求也有很高的要求，第一就是對網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性有一定的要求，電力生產(chǎn)的重要性就要求變電站中網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，首先要避免的就是變電站中設(shè)備的故障導(dǎo)致信息傳遞的中斷，隨著數(shù)字化變電站的發(fā)展，系統(tǒng)中的自動(dòng)化技術(shù)會(huì)越來越依賴網(wǎng)絡(luò)通信，所以對通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性的要求越來越高

8、。再一個(gè)就是通信網(wǎng)絡(luò)的開放性，變電站的功能與性質(zhì)決定了網(wǎng)絡(luò)通訊好還應(yīng)具備開放的功能，滿足站內(nèi)的設(shè)備連接以及向外擴(kuò)展，并且還應(yīng)采用國際標(biāo)準(zhǔn)，方便用戶之間的系統(tǒng)連接。最后對通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性也有著很高的要求，系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)的監(jiān)控、命令的遙控、信號(hào)的傳遞等等都需要信息的實(shí)時(shí)傳送，并且在系統(tǒng)中倘若出現(xiàn)了故障就更需要傳遞大量的信息，所以這就要求變電站中通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性能夠滿足系統(tǒng)自動(dòng)化的需要。 </p><p>　?。?）變

9、電站的系統(tǒng)運(yùn)行中不僅僅對功能和性能有著嚴(yán)格的要求，對實(shí)施方法也有著較高的要求，首先是變電站中光纖的網(wǎng)絡(luò)化，主要是一次設(shè)備和二次設(shè)備之間都要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的光纖網(wǎng)絡(luò)化通信，主要是電氣的傳輸以及二次設(shè)備中的檢測、維護(hù)等等。再次就是變電站內(nèi)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)、信息、功能等模型，這種信息資源共享模式可以做到信息可以無縫銜接，還可以保證信息通信的可靠性、實(shí)時(shí)性，實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)設(shè)備的正常運(yùn)行以及合理的監(jiān)測。其次就是一次設(shè)備的智能化，一次設(shè)備是參與生

10、產(chǎn)、分配和輸送的電氣設(shè)備，在變電站系統(tǒng)的運(yùn)行中有著非常重要的地位，數(shù)字化變電站的關(guān)鍵亦是一次設(shè)備的數(shù)字化、智能化。還有在戶外或者控制室內(nèi)的二次控制電纜應(yīng)該盡量的減少接線的占地面積，減少系統(tǒng)運(yùn)行的成本。在對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí)，應(yīng)該就地采集，減少在信息傳輸過程中的不穩(wěn)定性，提高信息傳遞的效率。 </p><p>　　3 數(shù)字化變電站的網(wǎng)絡(luò)通信模式 </p><p>　　數(shù)字化變電站的網(wǎng)絡(luò)通信

11、模式全都是建立在通信標(biāo)準(zhǔn)體系之上的，這個(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)體系就是IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，IEC61850標(biāo)準(zhǔn)就是關(guān)于變電站的自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)比較完整的標(biāo)準(zhǔn)體系，它是數(shù)字化變電站的理論基礎(chǔ)，同時(shí)也是構(gòu)建數(shù)字化變電站的技術(shù)依據(jù)。數(shù)字化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用改變了變電站中各種系統(tǒng)的連接形式，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部的連接形式的不同數(shù)字化變電站中的網(wǎng)絡(luò)通信模式可以分為三種模式： </p><p>　　3.1 點(diǎn)對點(diǎn)模式 </p>

12、<p>　　點(diǎn)對點(diǎn)模式在數(shù)字化變電站中的使用使得系統(tǒng)運(yùn)用中的保護(hù)數(shù)據(jù)測量與控制通信數(shù)據(jù)相分離，增加了防故障的強(qiáng)度，增加了整個(gè)系統(tǒng)的容量，這種模式在通信中的使用還為下一步的變換數(shù)據(jù)的過程總線做了充足的準(zhǔn)備。 </p><p>　　3.2 過程總線模式 </p><p>　　過程總線模式就是將通信系統(tǒng)中分離的控制與測量數(shù)據(jù)系統(tǒng)連接在一起，上文我們所提到的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)就對這種模

13、式做出了充分地考慮，這種模式的運(yùn)用減少了通訊模塊的復(fù)雜性，比第一種點(diǎn)對點(diǎn)模式更為便捷，速度也比點(diǎn)對點(diǎn)模式更快。 </p><p>　　3.3 點(diǎn)對點(diǎn)模式與過程總線模式的結(jié)合 </p><p>　　點(diǎn)對點(diǎn)模式與過程總線模式各有其優(yōu)點(diǎn)，也都存在不足之處，所以想要通信模式更為優(yōu)化，便將這兩種模式結(jié)合起來，點(diǎn)對點(diǎn)模式與過程總線模式中都采用了以太網(wǎng)，在以太網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展基礎(chǔ)之上將變電的總線和過程總線

14、連接在一起不會(huì)影響變電站內(nèi)的通信連接，這種統(tǒng)一總線可以做到信息的完全共享訪問與存儲(chǔ)方式也可以做到完全共享，在間隔層中的設(shè)備里只需要一個(gè)接口，這樣可以大大的減少設(shè)備間的維護(hù)與運(yùn)行的費(fèi)用。 </p><p><b>　　4 結(jié)語 </b></p><p>　　數(shù)字化的變電站是當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展的需要，是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的必然結(jié)果，而網(wǎng)絡(luò)通信是變電站技術(shù)中的核心技術(shù)。當(dāng)前社會(huì)的科學(xué)