变电站自动化系统通信技术论文

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1以太网技术在综合自动化系统的应用

1.1以太网技术概述

我们现在所说的以太网通常是指在IEEE802.3标准下构建的局域网。1975年，美国施乐公司（Xe-rox）成功将其公司的电脑、打印机等组建成一个局域网络，后来施乐公司（Xerox）、数字装备公司（Dig-ital）、英特尔公司（Intel）三家公司为了推广这项技术而合作，并起草了DIXEthernetV2标准，这就是IEEE802.3标准的前身。以太网通信具有系统组网方便、信息共享性好、易于互操作等优点，所以在变电站综合自动化系统中得到了很好的推广与应用。与前述总线类通信技术相比而言，以太网最突出的优点就是它的通信传输速率高。

1.2以太网构建的变电站综合自动化系统的网络拓扑

用以太网组网构建的变电站综合自动化系统，由于将全站一次设备保测装置的信号均接在了交换机上，当地监控后台、远动机、工作站如需知道某一断路器、刀闸、变压器的遥信或者遥测信息，直接访问交换机即可，这样，数据的共享性显然优于现场总线。

1.3变电站综合自动化系统采用以太网组网的系统原理

区别于现场总线，在采用以太网组网的综合自动化系统中，介质采用的是网线而非485线。在图二中，保测装置1～n负责采集变电站一次设备的遥信、遥测信息，然后通过网线接至交换机。变电站主控室的当地监控后台通过交换机了解全站设备运行情况，并根据需要在监控机上，或者在现场对一次设备进行操作。另外，交换机采集到的信息通过远动机上送给调度中心，调度中心根据全网的负荷情况，如果有需要将对这个站实现负荷切换的话，将会发送命令给远动机，远动机再经由交换机发送至保测装置，这叫“遥控选择”；保测装置接收到遥控命令后，会回复调度中心一个报文，这就是“遥控返校”；当调度中心接收到保测装置返回的信息后，再对该变电站的一次设备进行操作，这就是“遥控执行”。

2综合自动化系统中两种通信技术应用的比较

每一项基础性技术的诞生，都会推动相关产业的快速发展，变电站综合自动化系统也不例外。就变电站综合自动化系统而言，衡量其系统好坏的几个性能指标很重要，那就是快速性、实时性、共享性和信息量。快速性是衡量通信通道传输信息速率的一个指标。变电站的断路器有变位信息时，该变位信息要能在现有技术水平的前提下，在最短时间内上传至当地监控后台或者调度中心。实时性与快速性相关，它是指在监控画面上，监控机上的图（或者报文）要能及时反映断路器或刀闸的变位信息。现在中国南方电网的规范要求实时性要控制在ms级别内。由于以太网模式将所有保测装置的信息都挂在了交换机上，当地监控后台、远动、工作站如需访问数据，直接在交换机上读取即可，比起现场总线要方便许多，这就是它的共享性。当雷雨天气时，上送的报文量非常大，由于现场总线传输速率有限，所以能上传的信息量有限，有的信息不能上送，导致值班人员不能判断变电站所有设备的运行工况。具体优劣比较如表一所示。表一现场总线与以太网通信质量比较

3结束语

现在，由于以太网通信比起现场总线通信来说更具备通信质量优势，所以，各家供电局也在尽量将采用现场总线通信的常规变电站改造为采用以太网进行通信。但是考虑到技术经济因素，作为供电局（电力公司）方面，又想将设备的利用率达到最大化，所以就不采取立即淘汰和一刀切的方式进行改造，往往采取循序渐进的改造方式，故而变电站通信就出现了现场总线和以太网混合使用的一种复合组网形式。可以预见的是，这种通信组网方式将会逐步被以太网组网模式取代。现在的数字化变电站，也采用的是以太网的组网方式，现场总线这种组网模型将会逐步退出变电站综合自动化的舞台。

作者：沈立胜 潘盛贵 王文华 单位：贵州电网公司六盘水供电局