关于电力自动化通信网络探究

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1、关于电力自动化通信网络探究　　摘要：本文通过对变电站的通信网络、电力自动化通信网络的选择方案以及电力自动化系统的网络安全实现等三个方面对电力自动化的通信网络进行了研究和分析。关键词：变电站电力自动化通信网络中图分类号：TM411文献标识码：A就我国电力系统而言，其专用通信网络现已建设成为以光纤通信为主干网的通信线路，覆盖各地区的变电站、电厂。电力系统数据通信网络不仅能够支持EMS、远动、实时数据通信等业务，而且还能支持基本语音通信业务，如行政及调度电话等。当前，我国电网自动化系统现场局域网对不同电压等级分别采用了不同类型的通信网络控制，

2、如RS485总线、CAN、互联网等等。近些年，伴随着智能开关及电子互感器的问世及其在电网中的应用，电力系统设备自动化程度不断提高，这就使得电网中一次设备与二次设备的无缝集成变为可能。1变电站的通信网络1.1体系分层智能变电站分为过程层、间隔层和站控层7（1）过程层。过程层包括变压器、断路器、隔离开关、电流/电压互感器等一次设备及其所属的智能组件以及独立的智能电子装置。（2）间隔层。间隔层设备一般指继电保护装置、系统测控装置、监测功能组主IED等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、传感器

3、和控制器通信。（3）站控层。站控层包括自动化站级监视控制系统、站域控制、通信系统、对时系统等，实现面向全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能，完成数据采集和监视控制（SCADA）、操作闭锁以及同步相量采集、电能量采集、保护信息管理等相关功能。1.2网络结构智能变电站自动化系统采用的网络架构应合理，可采用以太网、环形网络，网络冗余方式宜符合IEC61499及IEC62439的要求。110kV及以下变电站网络结构（1）站控层网络。通过相关网络设备与站控层其他设备通信，与间隔层网络通信。逻辑功能上，覆盖站控层之间数据交换接口、站控层与间隔层

4、之间数据交换接口。网络结构拓扑宜采用单星型；7（2）间隔层网络。通过相关网络设备与本间隔其他设备通信、与其他间隔设备通信、与站控层设备通信。逻辑功能上，覆盖间隔层内数据交换、间隔层与站控层数据交换、间隔层之间（根据需要）数据交换接口。间隔层网络支持与过程层数据交换接口。（3）过程层网络。通过相关网络设备与间隔层设备通信。逻辑功能上，覆盖间隔层与过程层数据交换接口。过程层网络在目前有2种组网方式：网络方式，网络结构拓扑宜采用星型，宜按照双网配置；采用点对点连接方式。1.3网络划分1.3.1站控层、间隔层网络交换机宜冗余配置，每台交换机端口

5、数量除满足站控层设备接入要求，还应满足与二次设备室内交换机级联连接的要求，端口数量根据实际工程情况可配置大于或小于24口的交换机，但宜尽量减少交换机数量。1.3.2智能变电站区别与常规变电站之一就是引入过程层网络，过程层网络因为其可靠性要求高，在采用网络组网方式时，宜独立组网，不与站控层、间隔层公用网络交换机,对克靠性要求特别高宜采用双网冗余机制。2电力自动化通信网络方案的选择2.1现场总线网变电站一般会有两个网络，各有各的功能。一个负责传送及控制信息发送，即为监控网，另一个则负责传送故障信息，被称为录波网。从专业的网络视角分析可知，通

6、信距离可高达27000m，主要通过光纤线路。这两个网络与其它接口进行联络，可以实现快速通信，这种方案现在被普遍使用[1]。值得注意的是，电压不可过高，否则容易被干扰，或因过高导致流量太低，影响通信质量，进而降低使用效率，造成不必要的麻烦。尤其在多个网络一块应用时，更会造成信息之间的相互冲撞，会给信息接收者及发送者造成信息损失，影响电力系统在实际中的应用。2.2多网结合多网结合即现场总线网与多个以太网相结合，与单纯的现场总线网不同，此时的变电站有3个以太网，它们之间彼此独立地接受信息与发送信息，实现“三权分立”却又共同为网络服务。“三权”

7、中的“两权”与后台机的联络通信，“一权”将所有设备联络，由此实现间隔输送。这种结合使得网络传输更加便捷，而且也可适用于高电压。两种网络各自发挥自身优势，一种网络的缺陷被另一种网络的优势弥补，这种“中+中=强”的模式得到了体现。2.3比较分析7（1）现场总线网只有一层网络，所有的信息都需要与它联系，就像一个容纳500人的大厅只有1个饮水机一样，这让场所变得更加拥挤，资源变得更加稀缺。而通畅有序方案中设有2层网络，使得信息通过不再拥挤，就像容纳500人的大厅拥有5个饮水机一样，显得通畅有序。所以，方案不仅能够很好地满足电力自动化系统的网络通

8、信要求，而且还留有一定余地。以太网可支持最长的长帧为1500B，这远远高于总线网的支持状况，故多网结合方案中录波数据的实际传输效率也会随之多网结合增强。（2）以太网采用的都是TCP/IP的开放式协议，这种协