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摘要：
目前，我國智能電網體系正處在飛速建設與發展的過程中，智能變電站是智能電網的重要組成部分。文章通過對通信網絡技術的現狀、站內信息網絡技術的優化、系統通信網絡的應用技術等方面進行研究，提出了智能變電站骨干和終端通信網絡框架方面的執行方案，以便為今后的相關工程設計提供借鑒。
關鍵詞：
1.1系統通信網絡方面狀況
就中低壓接入網而言，其所針對的目標是普通用戶、相關營業網點，以及沒有超過110kV的一些廠站。對于配電通信網來說，它最主要的業務就是電自動化，其通信方式一般是無線公網和光纖專網等。而在用電通信網的業務方面，主要是采集用電相關的信息。其本地通道主要是依靠電力線的通信和短距離的無線等手段來完成任務的，遠程通道則是依靠無線公網、光纖專網等手段來實現的。因為需要設置的點比較多，覆蓋的范圍比較大，經濟投資成本比較高，所以長期以來，在中低壓接入網里面，其發展模式的收效都不是很理想。在骨干通信方面，它主要針對的是各級調度機構，以及等級大于或等于110kV的變電站。在電網系統各方面業務都在不斷發展的背景下，其系統容量升高，使得在1，2，3級通信網的光通信系統中，其傳輸速率從原本的622Mbit/s及2.5Gbit/s，向如今的2.5Gbit/s與10Gbit/s的方向發展。同時，在一些地區已經開始運用波分復用技術了。而對于4級通信網的光通信系統來說，速率主要是622Mbit/s，155Mbit/s。盡管如此，隨著國家電網容災中心等系統的成功上線，各類系統對數據信息方面的承載要求非常高。在這種背景條件下，骨干網已經漸漸顯示出其承載力方面的劣勢了。
1.2站內通信網絡方面的狀況
站內信息的網絡主要承載一些功能方面的業務。在站控層中，其網絡的組網形式大致相同，使用的是以太網，并且以星形、雙星形為主，或者是GOOSE和MMS的報文共網傳輸。而對于過程層的網絡來說，它組網形式的選擇就比較多。在保護方面的方案選擇上，能夠采取的方式有直采網跳、直采直跳等方式。而在SV和GOOSE方面的方案選擇上，則可以采取共網或不組網等方式。交換機的配置方面，則可以采取多串聯或者分組串聯等方式。
2站內信息網絡的優化技術分析
2.1技術優化的原則分析
對于站內信息網絡來說，在優化其結構的過程中，需要遵循如下相關技術方面的原則。（1）將網絡的結構進行簡化，使二次專業壁壘在這方面失效，從而能夠促進一體化的平臺建立，不僅速度較快，同時還能夠達到資源共享的目的。（2）在優化網絡的過程中，應當使網絡相關方面的安全性與可靠性得到應有的保障。這樣，才能夠使自動化系統在傳輸帶寬與實時性等方面的要求得到滿足。（3）在網絡結構方面，它的簡化進程受到一些因素的制約。主要是相關的一些管理制度，以及智能化相關設備的集成度方面。因此，在簡化進程中，不僅要推進集成化與智能化方面的研發進程，還要分階段來執行。
2.2需求方面的研究
需求方面的研究主要有以下幾方面。
2.2.1高級功能和信息共享方面
在調控主站端和變電站里面，對于變電站的相關數據源而言，需要它更加簡化并統一，從而使得相關數據信息的一致性更強，同時具有唯一性。另外，在數據信息共享的同時，需要采取統一標準等手段來完成。所以，在變電站的內部，建立一個平臺，使信息一體化，可以使相關應用功能的實現更加便利，如廣域、站域等方面的保護控制。
2.2.2一次設備方面的智能化發展
當前背景下，一次設備的智能化不斷發展，二次設備技術方面的集成化程度也在不斷提升。在變電站的間隔層中，大多數設備的相關功能都會慢慢地融入智能化相關設備的本體里面。對于過程層的網絡來說，它在采集信息、處理信息、控制信息和判決信息等方面的承載上，將依靠智能設備里面的總線來完成這個功能。在它的外部接口方面，通信線、電源線都僅有一根，這自然能夠簡化相關配置及結構。
2.2.3網絡管理和建設方面
對于變電站的站內相關信息網絡來說，提高它的性能，簡化它的結構，能夠使組網的復雜性合理地降低，交換機數量也可以隨之減少。在滿足智能變電站相關建設和管理方面的要求的前提下，能夠使相關設備的效率得到有效提升，運行和維護方面的工作量也大幅減少。
2.3優化網絡的合理方案
優化網絡的合理方案包括以下幾個方面。
2.3.1組網方式方面
從變電站的高壓設備、中壓設備和低壓設備的具體布局方面出發，如果要使組網方式符合一層網絡的實際組網方面的需求，可以把變電站里面的“一層組網”分成核心層與接入層兩個部分。對于核心層來說，依靠交換機的作用，站控層以及間隔間級能夠完成相關數據信息的接入，并且按照變電站的規模大小，在它的配置方面，能夠分為高壓、中壓和低壓。而對于接入層來說，通過交換機，各間隔合并單元等能夠完成相關數據和信息的接入，還有多間隔和單間隔的配置。
2.3.2網絡結構方面
在“一層網絡”方面，SV，MMS等網絡對時業務報文能夠實現共網傳輸。設備裝置則按照自身的一些功能和需求，依靠在網絡中訂閱相關信息來交互信息和數據，使信息的共享保持在比較高的程度。同時，變電站電壓的相對重要性以及電壓的等級，“一層網絡”能夠根據A，B雙網來進行組網，使其可靠性以及容災性都得到相應的提升。
2.3.3過渡方案方面
在“一層網絡”終期方案展開以前，由于受到智能化設備的運行管理制度和集成度方面的制約，可以暫時選擇在等級110kV及以下的變電站里面，采取“三層設備、一層網絡”的方案來進行過渡。與此同時，由于相關設備的端口數量決定著交換機在實際應用中所需要配置的數量，所以提議在這套用來過渡的方案里面，在間隔層的設備里采取保護、計量、測控等裝置部分或者全部集成，過程層相關設備采取合并單元等，使之能夠減少交換機的數量，并且還能高度共享信息資源。
3系統通信網絡的應用技術分析
3.1中低壓接入網通信技術
當智能變電站在針對配用電方面時，需要將它的一些應用系統業務匯聚起來，轉發到主站端。這些系統業務主要包括采集用電信息、配電自動化等。對于這些信息源來說，其來源點比較多，分布的范圍比較大，而且集中程度不高。這就要求在接入方式方面，應當更加快捷、靈活。因此，可采用依靠電力線纜的電力線載波技術進行數據信號等的傳輸。目前，該技術已普遍應用在35kV及以上等級的高壓輸電線路中。
3.2骨干通信網技術
3.2.1PNT技術
對于PNT而言，其實就是一種傳送技術。它有能力承載以太網方面的業務。同時，它具有一些基本屬性，包括可靠性比較高、擴展性比較靈活、管理維護比較完善等。
3.2.2OTN技術
在光傳送網（OpticalTransportNetwork，OTN）技術中，它將波分多路復用（WavelengthDivisionMultiplex，WDM）作為基礎。依靠SDH方面的幀結構和開銷處理，使得管理維護和保護方面的能力得到應有的保證。對于OTN結構而言，主要由電層與光層共同構成。對于這兩種網絡，有其自身的管理和監控功能。同時，OTN能夠對故障進行很好的監測。在與同步數據系列（SynchronousDigitalHierarchy，SDH）等技術相比較中可以發現，OTN具有比較明顯的優勢，主要表現在維護管理與開銷方面的能力非常強，組網及保護能力得到增強等。
4結語
智能變電站是智能電網的重要節點，它為各環節信息交互提供了支持，是整個電網體系中不可缺少的重要部分。文章研究分析了其通信網絡技術的現狀、站內信息網絡技術的優化、系統通信網絡的應用技術等，提出了站內信息網絡結構進行簡化處理的相關技術路線等，對今后的研究及工程實施具有一定的借鑒意義。
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作者:李勁草 單位:中國石油化工股份有限公司鎮海煉化分公司
