變電站自動化系統(tǒng)通信技術(shù)論文

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1以太網(wǎng)技術(shù)在綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用

1.1以太網(wǎng)技術(shù)概述

我們現(xiàn)在所說的以太網(wǎng)通常是指在IEEE802.3標準下構(gòu)建的局域網(wǎng)。1975年，美國施樂公司（Xe-rox）成功將其公司的電腦、打印機等組建成一個局域網(wǎng)絡(luò)，后來施樂公司（Xerox）、數(shù)字裝備公司（Dig-ital）、英特爾公司（Intel）三家公司為了推廣這項技術(shù)而合作，并起草了DIXEthernetV2標準，這就是IEEE802.3標準的前身。以太網(wǎng)通信具有系統(tǒng)組網(wǎng)方便、信息共享性好、易于互操作等優(yōu)點，所以在變電站綜合自動化系統(tǒng)中得到了很好的推廣與應(yīng)用。與前述總線類通信技術(shù)相比而言，以太網(wǎng)最突出的優(yōu)點就是它的通信傳輸速率高。

1.2以太網(wǎng)構(gòu)建的變電站綜合自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲

用以太網(wǎng)組網(wǎng)構(gòu)建的變電站綜合自動化系統(tǒng)，由于將全站一次設(shè)備保測裝置的信號均接在了交換機上，當?shù)乇O(jiān)控后臺、遠動機、工作站如需知道某一斷路器、刀閘、變壓器的遙信或者遙測信息，直接訪問交換機即可，這樣，數(shù)據(jù)的共享性顯然優(yōu)于現(xiàn)場總線。

1.3變電站綜合自動化系統(tǒng)采用以太網(wǎng)組網(wǎng)的系統(tǒng)原理

區(qū)別于現(xiàn)場總線，在采用以太網(wǎng)組網(wǎng)的綜合自動化系統(tǒng)中，介質(zhì)采用的是網(wǎng)線而非485線。在圖二中，保測裝置1～n負責采集變電站一次設(shè)備的遙信、遙測信息，然后通過網(wǎng)線接至交換機。變電站主控室的當?shù)乇O(jiān)控后臺通過交換機了解全站設(shè)備運行情況，并根據(jù)需要在監(jiān)控機上，或者在現(xiàn)場對一次設(shè)備進行操作。另外，交換機采集到的信息通過遠動機上送給調(diào)度中心，調(diào)度中心根據(jù)全網(wǎng)的負荷情況，如果有需要將對這個站實現(xiàn)負荷切換的話，將會發(fā)送命令給遠動機，遠動機再經(jīng)由交換機發(fā)送至保測裝置，這叫“遙控選擇”；保測裝置接收到遙控命令后，會回復(fù)調(diào)度中心一個報文，這就是“遙控返校”；當調(diào)度中心接收到保測裝置返回的信息后，再對該變電站的一次設(shè)備進行操作，這就是“遙控執(zhí)行”。

2綜合自動化系統(tǒng)中兩種通信技術(shù)應(yīng)用的比較

每一項基礎(chǔ)性技術(shù)的誕生，都會推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，變電站綜合自動化系統(tǒng)也不例外。就變電站綜合自動化系統(tǒng)而言，衡量其系統(tǒng)好壞的幾個性能指標很重要，那就是快速性、實時性、共享性和信息量。快速性是衡量通信通道傳輸信息速率的一個指標。變電站的斷路器有變位信息時，該變位信息要能在現(xiàn)有技術(shù)水平的前提下，在最短時間內(nèi)上傳至當?shù)乇O(jiān)控后臺或者調(diào)度中心。實時性與快速性相關(guān)，它是指在監(jiān)控畫面上，監(jiān)控機上的圖（或者報文）要能及時反映斷路器或刀閘的變位信息。現(xiàn)在中國南方電網(wǎng)的規(guī)范要求實時性要控制在ms級別內(nèi)。由于以太網(wǎng)模式將所有保測裝置的信息都掛在了交換機上，當?shù)乇O(jiān)控后臺、遠動、工作站如需訪問數(shù)據(jù)，直接在交換機上讀取即可，比起現(xiàn)場總線要方便許多，這就是它的共享性。當雷雨天氣時，上送的報文量非常大，由于現(xiàn)場總線傳輸速率有限，所以能上傳的信息量有限，有的信息不能上送，導致值班人員不能判斷變電站所有設(shè)備的運行工況。具體優(yōu)劣比較如表一所示。表一現(xiàn)場總線與以太網(wǎng)通信質(zhì)量比較

3結(jié)束語

現(xiàn)在，由于以太網(wǎng)通信比起現(xiàn)場總線通信來說更具備通信質(zhì)量優(yōu)勢，所以，各家供電局也在盡量將采用現(xiàn)場總線通信的常規(guī)變電站改造為采用以太網(wǎng)進行通信。但是考慮到技術(shù)經(jīng)濟因素，作為供電局（電力公司）方面，又想將設(shè)備的利用率達到最大化，所以就不采取立即淘汰和一刀切的方式進行改造，往往采取循序漸進的改造方式，故而變電站通信就出現(xiàn)了現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)混合使用的一種復(fù)合組網(wǎng)形式。可以預(yù)見的是，這種通信組網(wǎng)方式將會逐步被以太網(wǎng)組網(wǎng)模式取代。現(xiàn)在的數(shù)字化變電站，也采用的是以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式，現(xiàn)場總線這種組網(wǎng)模型將會逐步退出變電站綜合自動化的舞臺。

作者：沈立勝 潘盛貴 王文華 單位：貴州電網(wǎng)公司六盤水供電局