基于opnet的智能化变电站通信网络实时性与时延确定度分析

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1、基于OPNET的智能化变电站通信网络实时性与时延确定度分析2013年第06期◇测度与分析◇基于ＯＰＮＥＴ的智能化变电站通信网络实时性与时延确定度分析陈晓红（吉林省电力勘测设计院【摘130022）要】随着我国电力技术的发展，调度自动化、变电站综合自动化等高科技手段应运而生，信息的快速、准确传输在电力系统生产、运行、检修中发挥着越来越重要的作用。但现在运行的综合自动化站自身存在的问题已同趋暴露出来，它将制约着电力工业的发展。而高速、可靠和开放的通信网络及完备的通信系统标准是数字化变电站实现的保障，特别是最新颁布的变电站通信网络与系统的国际标准IEC61850为智能化变电站和电力

2、系统信息化提供了全面的建设规范。而OPNET的仿真建模为通信协议和路由算法的研究提供与真实网络相同的环境。其结果分析器为网络性能的分析提供了直观有效的工具。本文首先探讨了变电站自动化系统与智能化系统的发展，概述———————————————————————————————————————————————了IEC61850与OPNET的内涵特征，建立了基于OPNET的智能化变电站通信网络系统，最近进行了网络实时性与时延确定度的仿真分析，取得了比较好的效果。【关键词】OPNET；智能化变电站；通信网络；实时性；时延确定度多年以来，国内外对智能化变电站建设的理论及实施方面，做了一

3、定的研究，建立更为先进的变电站已具备条件。特别是最新颁布的变电站通信网络与系统的国际标准ＩＥＣ６１８５０为智能化变电站和电力系统信息化提供了全面的建设规范。而ＯＰＮＥＴ是一种优秀的网络仿真和建模工具，支持面向对象的建模方式，可以将通信网络仿真的各个阶段合并在一起，为网络性能的分析提供了直观有效的工具。本文为此具体探讨与分析了基于ＯＰＮＥＴ的智能化变电站通信网络实时性与时延确定度，现报告如下。１．变电站自动化系统的发展变电站自动化系统在我国应用发展十多年来，为保障电网安全经济运行发挥了重要作用。截至２０１２年末，全国有５００ｋＶ变电站近４００座，全部实现了自动化；２２０ｋＶ变

4、电站６８００多座，实现无人值守的超过４００座：１１Ｏｋｖ变电站５００００座，实现无人值守的超过３００００座。另有数据显示，全国１１０ｋＶ以下、３５ｋＶ以上终端变电站长期运行经验表明，自动有１．８万余座，其中近８０％实现了———————————————————————————————————————————————自动化。化为保障电网安全经济运行发挥了重要作用，但目前也暴露出一些弱点：１．１功能独立重叠目前变电站的监视、控制、保护，包括故障录波、紧急控制等装置都实现了微机数字化，但多数是功能单一的独立装置，装置之间集成应用和功能优化；基本的自动化功能，如测量、缺乏整体协调、控

5、制和保护已经成熟，但高级应用功能，如分布式保护、状态估计、故障分析、决策支持和设备功能完好性分析等尚未完全实现。装置功能的重叠导致设备投资重复，不能充分利用单台装置的硬件资源，经济上也是一种浪费，繁多的装置还使自动化系统逻辑复杂，实施效率下降。１．２二次接线复杂由于测量数据和控制机构不能共享，自动化装置之间缺乏通信等原因，变电站内二次接线十分复杂，给设计、调试和维护带来了一定的困难，并降低了系统的可靠性。同时大量硬接线的存在造成负载过重。１．３缺少统一的信息模型变电站信息不运用。不仅使站内应用自动化通信标准不统一、受到限制，也造成控制中心对信息集成和维护幽难，阻碍了变电站作

6、为输配电系统信息源的应用。———————————————————————————————————————————————２．智能化变电站系统的发展２．１智能化变电站系统的发展的必要性电力市场环境下，用户选择供电权力的自由度增加。因此电网潮流变化加剧，变电站的进－出电力流向不确定性增加、电网的充裕度减少。这种运行状态的多变性将导致运行参数的变化，保护装置整定值的协调将变得突出。同时变电站无人值班管理己在我国广泛推广，这对自动化及其自动化装置的信息化，信息标准化和共享无论是为克服当前自动化存在的能力提出了较高要求。不难看出，不足，还是为满足电力和电力市场发展的新要求。协同操作、

7、集成应用和整体的智能化成为自动化未来发展的集中要求。２．２智能化变电站系统的概念与特点智能化变电站的概念是随着数字式过程层设备的诞生出现的。在实现过程层数字化－信息共享化的基础上，智能化变电站强调自所有信息的可靠性、完整性、实动化整体的信息化。在这个系统中，时性都能得到保证，数据测量精度高；通信介质全部采用光纤来取代传统的电缆；各种设备和功能共享统一的信息平台，避免设备的重复投资。与传统的变电站相比，其具体特征如下：２．２．１层次化间隔层和根据不同功能，变电站在逻辑结构上划分为过程层、———————————————