【摘要】智能變電站是智能電網發(fā)展的重要基礎，本文主要對智能變電站做了簡單的介紹，描述了當前智能變電站的通訊網絡使用與管理現(xiàn)狀，概述了智能電子設備數(shù)據(jù)通信的技術要求，論述了變電站通訊網絡的實現(xiàn)以及在線監(jiān)測。希望對智能變電站的發(fā)展以及電網的穩(wěn)定運行做出一定的貢獻。

【關鍵詞】智能變電站；通訊網絡；監(jiān)測研究

1.智能變電站的介紹

1.1智能變電站的概念

智能變電站采用環(huán)保、先進、集成、可靠、低碳的智能設備，可以自動完成信息采集、測量、和監(jiān)測等基本功能，除此之外它還是可以根據(jù)需要支持電網實時自動控制、智能調節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能的變電站。它具有了集成一體化、信息標準化、協(xié)同互動化等特征。

1.2智能變電站內涵

（1）智能變電站的設計以及它的建設都必須要遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設、統(tǒng)一標準”的原則，必須嚴格按照DL/T 1092三道防線要求，同時還要符合DL/T 755的三級安全穩(wěn)定標準；

（2）智能變電站要滿足GB/T 14285的繼電保護速動性、靈敏性、選擇性、可靠性的要求；

（3）智能變電站要遵守相關法律法規(guī)，滿足相應的行業(yè)標準。要能夠保護宿主高壓設備的邏輯元件；

（4）智能變電站要采集的變電站數(shù)據(jù)要有信息模型、視頻、設備在線監(jiān)測等數(shù)據(jù)；

（5）智能變電站要滿足基礎數(shù)據(jù)的完整性及一致性的要求，建立實時同步運行信息、保護信息、設備狀態(tài)、電能質量等各類數(shù)據(jù)的標準化信息模型。

2.智能變電站的通訊網絡使用現(xiàn)狀

一般智能變電站內部會將過程層和站控層分網傳輸以保證過程層信息傳輸?shù)膶崟r可靠。過程層網絡設備只考慮高性能、工業(yè)級的可網管交換機，很少應用普通的交換機。變電站網絡一般采用雙網、或冗余交換機配置、或雙網雙套，這樣以來依靠另一網絡的投入可以解決一個網絡出現(xiàn)故障時網絡的運行問題。

3.智能變電站的通訊網絡管理現(xiàn)狀

3.1智能變電站的通訊網絡管理方式

（1）Web管理：這種管理方式主要是主要通過在主機瀏覽器里輸入通訊網絡管理的IP進行訪問；（2）網管軟件管理：這種管理方式依靠局域網，和主機上安裝的網管軟件來訪問通訊網絡；（3）串口管理：主要是靠串口線，以及主機與通訊網絡提供的菜單控制臺界面或命令行界面來交互操作。

3.2監(jiān)測對象

網絡管理的功能主要包括分性能管理、故障管理、配置管理、計費管理、安全管理5個方面。而變電站交換機網絡管理從交換機狀態(tài)監(jiān)測、網絡性能監(jiān)測角度采集信息來獲取交換機和網絡性能的狀態(tài)。

（1）交換機性能監(jiān)測信息：內存利用率、CPU負荷率、電源工作狀態(tài)、工作溫度、交換機風扇狀態(tài)，內部模塊自檢狀態(tài)及其他自定義異常事件；

（2）網絡性能監(jiān)測的信息：交換機端口通訊連接狀態(tài)、輸出丟包率、帶寬占用率、輸入丟包率、輸入輸出流量、輸入錯誤率、輸出錯誤率。

4.智能電子設備數(shù)據(jù)通信的技術的要求

（1）實時響應能力（快速）：要確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳送的實時。嚴格依照電力工業(yè)標準中的相關指標；

（2）高可靠性要求：電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信是24小時持續(xù)運行的。如果系統(tǒng)設計中出現(xiàn)錯誤，常會傷害設備及人身。因此，要確保變電站自動化系統(tǒng)設備相互間的通信的可靠性；

（3）優(yōu)質電磁兼容性：變電站是高電磁干擾的特殊環(huán)境。因此，必須采取相應的措施減小這種不利因素造成的影響；

（4）結構的分層式設計：通信系統(tǒng)設計為分層式的方式，因此，通信設計必須根據(jù)各層次的各自特點專門設計。

5.變電站通信規(guī)約

5.1IEC遠動通信協(xié)議體系IEC60870-5

為擴展IEC60870-5標準的應用領域，IEC TC57 WG03配合制訂了一系列的標準，這些標準均是以IEC60870-5標準為基礎。

5.2循環(huán)式遠動規(guī)約CDT

CDT是一種比較典型的循環(huán)式遠動規(guī)約，他的作用主要是針對點對點的信息的傳輸。它有這樣幾項傳輸功能：遙控、復歸、遙測、遙信等。從一方面來看，CDT的傳輸方式為信息循環(huán)方式，由于這些信息并不一定都是主站所需要的數(shù)據(jù)，信道資源很多都被浪費了；從另一方面來看，它主要是依靠通信信道獨占來達到點對點的數(shù)據(jù)傳輸要求，直接導致了信道的投資擴大。由于現(xiàn)階段CDT的性價比不高，它無法滿足變電站自動化系統(tǒng)的通信要求。

6.變電站通訊網絡監(jiān)測管理設計

變電站使用的通訊網絡是由不同廠家所設計的、由多個不同架構的網絡所組成。如果要進行站內統(tǒng)一監(jiān)測就必須要實現(xiàn)上述全部設備的狀態(tài)監(jiān)視，除此之外所建立的變電站通訊網絡網絡管理系統(tǒng)要具備以下幾個功能模塊：通訊采集、通訊網絡配置管理、數(shù)據(jù)處理、狀態(tài)和告警事件、數(shù)據(jù)監(jiān)視、日志或數(shù)據(jù)查詢等模塊。

（1）通訊網絡配置管理模塊。要建立通訊網絡統(tǒng)一配置管理模塊達到針對不同接口數(shù)量、不同接口設備、不同廠家、不同通訊網絡類型、不同網絡結構的通訊網絡進行配置管理的需要的目的。主要實現(xiàn)通訊網絡所在網絡管理、通訊網絡類型管理、通訊網絡通訊信息采集管理、接口數(shù)量及不同接口設備的屬性管理、達到管理不同通訊網絡MIB對象信息的目的，尤其是達到管理通訊網絡廠家私有變量信息的目的；（2）SNMP通訊模塊。由于通訊采集時需兼顧多臺設備的同時通訊及阻塞等問題，為了保證通訊網絡的采集通訊相互獨立，互不影響就需要為每臺受監(jiān)控的通訊網絡建立“輪詢+trap”的獨立線程管理，可以通過啟動通訊網絡通訊停止采集時關閉創(chuàng)建的線程，采集時創(chuàng)建線程來實現(xiàn)信息采集的實時性；（3）采集數(shù)據(jù)處理模塊?？梢愿鶕?jù)采集的端口流量數(shù)據(jù)、通訊網絡系統(tǒng)信息、內部狀態(tài)信息獲得與通訊網絡設備異常相關的事件告警、與網絡通訊相關的統(tǒng)計指標、超限告警信息，最終輸出便于理解的信息；（4）數(shù)據(jù)圖形的顯示模塊。以狀態(tài)圖、趨勢圖、數(shù)據(jù)、表格、告警事件等方式分類顯示通訊網絡的采集數(shù)據(jù)、處理后的數(shù)據(jù)、告警信息事件；（5）狀態(tài)數(shù)據(jù)的輸出模塊。針對處理后的通訊網絡以及端口信息，要建立監(jiān)控信息上傳表，從而實現(xiàn)告警數(shù)據(jù)上傳，實現(xiàn)對監(jiān)控的統(tǒng)一管理。此外，每臺通訊網絡狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的輸出都要可查詢和監(jiān)視；（6）告警輸出模塊。按類別、分窗口顯示所有的操作、通訊事件所提供的帶時標的詳細告警信息，輸出的告警事件文件要方便查看。

7.結束語

隨著智能變電站技術的不斷進步，需要進一步重視智能變電站內的網絡安全問題。雖然當前的變電站內采用的通訊網絡比較可靠，但運行風險無法徹底避免，希望通過本文對智能變電站中通訊網絡的狀態(tài)監(jiān)測的研究可以有效的規(guī)避網絡風險，以保證智能變電站通訊網絡運行的安全性和穩(wěn)定性，為經濟社會的發(fā)展作出貢獻。參考文獻

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