導(dǎo)語：變電站自動化通信技術(shù)現(xiàn)狀分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】在變電站中，支持自動化的核心是通信技術(shù)。當(dāng)前電網(wǎng)系統(tǒng)的信息化建設(shè)已成為必然趨勢，而在這個過程中，變電站的自動化通信技術(shù)就是其中最不可或缺的一項內(nèi)容。本文就通過對變電站自動化通信技術(shù)的概念的闡述，在總結(jié)其發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，總結(jié)了一些新的通信技術(shù)在變電站自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】變電站；自動化；通信技術(shù)；應(yīng)用

變電站作為我國電力行業(yè)中最重要的組成部分，在越來越先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的推動下，變電站也在朝著自動化的方向快速發(fā)展。在這個過程中，通信技術(shù)就具有至關(guān)重要的作用。通信技術(shù)的應(yīng)用不僅有效變革了傳統(tǒng)變電站的組成結(jié)構(gòu)，還是其功能及性能都得到了進(jìn)一步的提升。

1變電站自動化通信技術(shù)概述

變電站自動化其實就是指通過將變電站內(nèi)的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化組合，在經(jīng)由先進(jìn)技術(shù)如計算機(jī)、信息處理以及通信技術(shù)等技術(shù)綜合作用下實現(xiàn)對變電站中設(shè)備及線路的整體自動監(jiān)控，并實現(xiàn)對系統(tǒng)的自動化調(diào)動的過程。由此不難發(fā)現(xiàn)，變電站自動化通信技術(shù)其實就是將計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)以及多種通信技術(shù)等進(jìn)行的有效融合。通過這些技術(shù)的應(yīng)用不僅可以實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)全部信息的有效采集，還能通過結(jié)合計算機(jī)的核心運算及邏輯判斷來對系統(tǒng)中設(shè)備的運行進(jìn)行監(jiān)視，并及時進(jìn)行操作控制。通過對國內(nèi)外變電站進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在變電站中，其自動化的實現(xiàn)與其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有著密切的聯(lián)系。這種結(jié)構(gòu)在早期主要表現(xiàn)為集中式控制式結(jié)構(gòu)，發(fā)展至今則已轉(zhuǎn)變?yōu)榉謱邮椒植?，而促成這一轉(zhuǎn)變實現(xiàn)的核心技術(shù)就是通信技術(shù)。當(dāng)前在我國多數(shù)變電站中，其自動化通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都主要為由變電站層及間隔層共同組成的二層結(jié)構(gòu)。其中在變電層中主要包含全部變電站相關(guān)的功能與設(shè)備，而間隔層中則主要有支持變電站運行的一些輔助設(shè)施及對變電站其保護(hù)功能的設(shè)備等。變電站自動化的目的是通過監(jiān)測變電站的運行情況，及時控制和調(diào)整相關(guān)的運行設(shè)備，以確保變電站的安全運行。在我國變電站自動化通信系統(tǒng)中，其監(jiān)控系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)一直處于相互獨立的狀態(tài)。各自在運行時也分工明確，如監(jiān)測系統(tǒng)只負(fù)責(zé)對信息的收集，經(jīng)由系統(tǒng)的通信功能將信息傳遞與保護(hù)系統(tǒng)來實現(xiàn)對系統(tǒng)的保護(hù)。隨著通信技術(shù)在變電站自動化運行中重要性的不斷提升，當(dāng)前變電站自動化系統(tǒng)中對通信網(wǎng)絡(luò)的要求主要體現(xiàn)在如下幾個方面：首先是通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備較強(qiáng)的實時響應(yīng)能力，即系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)要及時將系統(tǒng)的運行及操控信息進(jìn)行傳輸；其次則是通信網(wǎng)絡(luò)必須具備一定的抗干擾能力，這主要是由于變電站內(nèi)部的通信環(huán)境往往較為惡劣，因此要有效實現(xiàn)其自動化，就必須要確保其通信技術(shù)具備極強(qiáng)的可靠性。

2變電站自動化通信技術(shù)的現(xiàn)狀

近年來，為推進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)的信息化建設(shè)，我國在建的變電站中都極為重視自動化的建設(shè)。與此同時，已完成的變電站也開始逐步改造與升級。較之傳統(tǒng)的運行系統(tǒng)，變電站的自動化系統(tǒng)的最主要優(yōu)點就在于可在站內(nèi)實現(xiàn)更高效的通信。自20世紀(jì)90年代開始，在變電站自動化系統(tǒng)中，嘗試了多種通信方式。例如，原始的RS485通過主通信和從通信連接總線到設(shè)備很簡單。并且還存在諸多技術(shù)缺陷。在過去我國的變電站中曾大量引進(jìn)此類技術(shù)，并且還得到了極其廣泛的應(yīng)用。但是這種總線技術(shù)在對變電站自動化系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視及控制時，其所遙信及遙控的對象數(shù)量極為有限，而隨著變電站的不斷升級，這種通信方式的局限性就開始逐漸顯現(xiàn)出來。如在110kV的變電站中，遙信對象通常少于600，遙控對象通常少于300；而在220kV變電站中，遙信對象最少就要2000，遙控對象也會多于1000，而500kV的高壓變電站中這些對象的數(shù)量還會更多。變電站的不斷升級，代表著其內(nèi)部的通信量也要不斷增加，傳統(tǒng)的通信技術(shù)顯然未能滿足升級變電站自動化系統(tǒng)的要求。因此，為了實現(xiàn)大型變電站的自動化通信，各種新型的技術(shù)開始出現(xiàn)并得到了廣泛應(yīng)用。

3新技術(shù)在變電站自動化通信中的應(yīng)用

3.1嵌入式網(wǎng)絡(luò)單片機(jī)技術(shù)在變電站自動化通信中的應(yīng)用。在變電站自動化通信過程中，嵌入式單片機(jī)是系統(tǒng)在進(jìn)行內(nèi)部通信是最為常用的一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。通常情況下其主要有兩種應(yīng)用模式：①系統(tǒng)中的全部智能電子裝置都配備一個嵌入式的以太網(wǎng)接口，從而使得這些電子裝置都可以成為以太網(wǎng)的節(jié)點，并順利與以太網(wǎng)進(jìn)行智聯(lián)；②將多個智能電子裝置經(jīng)由RS485或者現(xiàn)場總線的方式進(jìn)行連接，并作為以太網(wǎng)的節(jié)點，通過嵌入式以太網(wǎng)接口實現(xiàn)與以太網(wǎng)的連接。在變電站中，這些智能電子裝置主要具備對系統(tǒng)進(jìn)行直流監(jiān)視以及電能計量的功能，可以直接向廠商進(jìn)行購買。但是這種裝置卻只具備RS485或現(xiàn)場總線這一種可實現(xiàn)對外通信的接口，在使用時就具備了一定的局限性。ip2022芯片的嵌入式網(wǎng)絡(luò)微控制器具有通信接口和嵌入式以太網(wǎng)接口。當(dāng)該網(wǎng)關(guān)設(shè)備被使用時，變電站中的所有智能電子設(shè)備都可以直接連接到以太網(wǎng)。但是在使用第一種模式時，并不能使智能電子裝置都集成與統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)中，而后一種模式則可以實現(xiàn)。除此以外，在IP2022芯片基礎(chǔ)上的自適應(yīng)頻帶就能充分滿足變電站的自動化通信要求，即使應(yīng)用第一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點較多的模式，也不會顯著影響到網(wǎng)絡(luò)流量。但是當(dāng)前我國的高壓變電站在建設(shè)時都主要使用第二種模式，使系統(tǒng)既能實現(xiàn)通信功能，還能通過這種嵌入式的網(wǎng)絡(luò)單片機(jī)實現(xiàn)對本間隔單元的測量及控制。3.2無線自組網(wǎng)技術(shù)在變電站自動化通信中的應(yīng)用。在無線自組網(wǎng)中，有多個互相獨立的節(jié)點，同時這些節(jié)點也都處于同等的位置上，這種網(wǎng)絡(luò)一般都是分布式運行。在此網(wǎng)絡(luò)中，所有的節(jié)點都可以實現(xiàn)對信息及數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，并且節(jié)點之間的通信都可以經(jīng)由多數(shù)中間的節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)來實現(xiàn)。線自組網(wǎng)通常有兩種運行方式，一種是單獨運行，一種則是接入到有線網(wǎng)絡(luò)中。在變電站中，根據(jù)其自動化系統(tǒng)功能的不同，可將其分為變電層、間隔層和過程層。層次不同，其通信方式及過程也存在諸多差異。首先就是在變電層中，其層內(nèi)的通信可以通過以太網(wǎng)來實現(xiàn)，而對于間隔層而言，不論是其層內(nèi)的通信還是與變電增之間的層間通信，都需要經(jīng)由RS485網(wǎng)絡(luò)或者以太網(wǎng)來實現(xiàn)；而對于過程層而言，其層內(nèi)及層間的通信則都主要使用硬線連接的方式。將無線自組網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于變電站中以后，就可以使其自動化通信被進(jìn)一步的擴(kuò)展，當(dāng)在變電站中設(shè)置無線自組網(wǎng)的節(jié)點時就可以根據(jù)實際使用需求自動琮琤站內(nèi)的無線自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)了場所內(nèi)無線通信的暢通。這種技術(shù)在應(yīng)用過程中通常具有如下特點：網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)較為固定；通信過程中不存在安全問題；數(shù)據(jù)的傳輸遵從一定的周期性、實時性并且極為可靠；數(shù)據(jù)量較小。

4結(jié)束語

對于變電站而言，自動化是其發(fā)展的必然趨勢。因此應(yīng)在我國當(dāng)前電網(wǎng)配置及相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際情況充分融合先進(jìn)的通信技術(shù)使變電站自動化通信技術(shù)的水平得到進(jìn)一步提升，從而既能不斷加強(qiáng)對系統(tǒng)整體的自動化控制，還能使系統(tǒng)內(nèi)的通訊效率也得到提高，從而使變電站系統(tǒng)能夠更加自動化運行，也使其運行過程更加安全可靠，并助力電力企業(yè)實現(xiàn)社會與經(jīng)濟(jì)效益的雙豐收。

參考文獻(xiàn)

[1]陳磊.變電站自動化系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的研究和應(yīng)用[J].中國新通信，2015（22）：87.

[2]王建宇，吳少峰.無線通信技術(shù)應(yīng)用于變電站自動化的研究[J].通訊世界，2017（12）：220.

[3]王云濤.調(diào)度自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)在線分析及故障診斷定位技術(shù)[J].電子制作，2018，351（10）：70-71+73.

作者:丁 暉 朱 寧 任寅平 單位:國網(wǎng)安徽省電力公司銅陵供電公司