張赟　周學軍

摘要：電力自動化的應(yīng)用核心就是通信網(wǎng)絡(luò)，因此對電力自動化來說，擁有一個可靠、低成本的通信網(wǎng)絡(luò)是非常重要的。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，無線通信受到越來越多人的歡迎。本文首先對電力自動化的通信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀進行了分析，接著分析了無線網(wǎng)絡(luò)在電力自動化中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力自動化；通信網(wǎng)絡(luò)；無線通信

1 電力自動化通信網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀

網(wǎng)絡(luò)通信使電力系統(tǒng)朝著管理現(xiàn)代化及數(shù)字信息化的方向發(fā)展。隨著我國科學技術(shù)的快速發(fā)展，人們的需求也在不斷地增長，這就要求網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)要不斷改進和創(chuàng)新，才能不斷滿足人們的需求，使網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。從電力系統(tǒng)來說，目前我國最常見和最主要的通信線路就是光纖通信，覆蓋了各個地區(qū)的發(fā)電廠和變電站，在方便語音通信業(yè)務(wù)同時，也方便了實時數(shù)據(jù)通信和EMS。目前我國由于電壓等級不同，采用了不同的通信網(wǎng)絡(luò)。隨著電力自動化程度的不斷提高，我國在將來可以實現(xiàn)電網(wǎng)中一次設(shè)備和二次設(shè)備的無縫連接。

2 無線通訊網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

目前在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的無線通信技術(shù)主要有衛(wèi)星通信、光纖通信、電力線通信和無線通信4種通信技術(shù)。在電力系統(tǒng)方面，相對于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)具有用無線信號取代有線網(wǎng)絡(luò)傳輸和變電站的遠程監(jiān)控效果最佳的優(yōu)勢。但是，無線通信網(wǎng)絡(luò)也存在一定的缺點，由于無線通信不是利用通信線路進行傳輸?shù)?，而是通過無線電波在空氣中傳播信號，在傳播的過程中傳播的信息很容易被竊聽，使無線網(wǎng)絡(luò)的通信安全受到了嚴重的威脅。如果重要的信息被竊聽，將會影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全運行。因此，對防竊聽的無線通信網(wǎng)絡(luò)進行研究是非常重要的，這將成為無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢。

使用無線通信網(wǎng)絡(luò)時可以有兩種選擇，可使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，如蜂窩網(wǎng)絡(luò)；還可以架設(shè)專用的無線通信網(wǎng)絡(luò)。專用的無線網(wǎng)絡(luò)有利于實現(xiàn)對電力企業(yè)的控制，故其相對于蜂窩網(wǎng)絡(luò)具有一定的優(yōu)勢，但是專用的無線網(wǎng)絡(luò)的安裝費用和維護費用都較高，故應(yīng)謹慎采用。隨著通信技術(shù)和電子信息的快速進步，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和專用的無線通信網(wǎng)絡(luò)可以很好地結(jié)合，這樣既對電力企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)通信進行控制，又能大大地降低安裝成本，使電力自動化網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展具有一定的優(yōu)勢。

3 電力自動化通信網(wǎng)絡(luò)的選擇

3.1 總線網(wǎng)

一般情況下，每一個變電站都會配有兩個網(wǎng)絡(luò)，每一個網(wǎng)絡(luò)都會有一個功能。首先，一個網(wǎng)絡(luò)具有傳送及控制信息發(fā)送的作用，叫作監(jiān)控網(wǎng)；另一個網(wǎng)絡(luò)具有傳送故障信息的作用，叫作錄波網(wǎng)。經(jīng)過專業(yè)人員分析，我們可知其主要通過光纖線路進行通信，通信距離可達2千米。這兩個網(wǎng)絡(luò)與其他接口進行聯(lián)絡(luò)通信的速度是非常迅速的，故這種方案被廣泛采用，尤其是在中低壓變電站中使用非常合適，如35KV、110KV的變電站是非常適合使用的。但是當變電站的電壓高于220KV時，由于在使用的過程中存在太多的節(jié)點，這樣就大大地減少了可以分配的帶寬，從而使網(wǎng)絡(luò)發(fā)生沖突，因為沖突會不斷發(fā)生，通信將變得一點效率都沒有，特別是在很多網(wǎng)絡(luò)一起使用時，更容易使信息之間發(fā)生相互沖撞，使信息接收者和發(fā)送者得不到完整的信息，從而影響電力系統(tǒng)在實際中的應(yīng)用。

3.2 多網(wǎng)結(jié)合

具體來說，多網(wǎng)結(jié)合就是將現(xiàn)場總線與很多以太網(wǎng)相互連接，各個網(wǎng)絡(luò)之間都是相互獨立存在的。變電站的主要配置有5個以太網(wǎng)，它們之間是相互獨立的，并且是各自發(fā)送和接收各自的信息、各自獨立，卻又共同為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。因為大型的高壓變電站都是以間隔為單元組裝的，因此沒有采用嵌入式代替現(xiàn)場總線的辦法，而是將變電站內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)置為兩層網(wǎng)。間隔內(nèi)部使用的是現(xiàn)場總線的方式，現(xiàn)場總線網(wǎng)將全部保護裝置連接起來，這樣可以充分保證總線網(wǎng)上的信息通過間隔層傳輸?shù)街鞲删W(wǎng)上；間隔外部使用的是以太網(wǎng)，使其構(gòu)成最主要的網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)運動設(shè)備后臺機以及PC機之間的通信。另外，這種方案不需要對低層保護設(shè)備進行修改而有效確保向下的兼容性，這兩種網(wǎng)絡(luò)的有機結(jié)合優(yōu)勢互補，使各自的優(yōu)勢都得到了充分發(fā)揮，被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。

3.3 比較分析

網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶崟r性是衡量網(wǎng)絡(luò)通信的關(guān)鍵因素?，F(xiàn)場總線網(wǎng)有且只有一層網(wǎng)絡(luò)，所有信息都要與這層網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系，這樣會使通信的場所變得更加擁擠、資源變得更加稀缺。而多網(wǎng)結(jié)合時會有兩層網(wǎng)絡(luò)，這樣就使通信變得通暢有序，所以，多網(wǎng)結(jié)合能使電力系統(tǒng)的通信得到滿足。以太網(wǎng)支持的長幀為1500B，相比于總線網(wǎng)的支持狀況來說，以太網(wǎng)的支持狀況要高出很多。所以，在多網(wǎng)結(jié)合時會大大地增強錄波數(shù)據(jù)的實際傳輸效率。

以太網(wǎng)使用的是開放性協(xié)議，所謂開放性協(xié)議，就是當與廣域網(wǎng)相連時變得更方便的協(xié)議，因為網(wǎng)絡(luò)在不斷地實現(xiàn)全球化，所以網(wǎng)絡(luò)的傳輸會越來越具有全球性?？偟膩碚f，多網(wǎng)結(jié)合更有利于網(wǎng)絡(luò)的全球化，而且多網(wǎng)結(jié)合還能更好地利用多臺個人計算機使用的環(huán)境。

4 總結(jié)

要提高變電站的通信質(zhì)量，首先要提高通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，以此變電站為主的電力系統(tǒng)就會具有特別強大的通信功能。其次，電力系統(tǒng)變電站也在一步一步地趨于智能化，而電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展需要通信網(wǎng)絡(luò)的智能化發(fā)展，所以二者是互相聯(lián)系、密不可分的。因此，我們設(shè)計的通信網(wǎng)絡(luò)方案應(yīng)力求滿足電力系統(tǒng)自動化對通信網(wǎng)絡(luò)的更高要求，選擇可依賴性、穩(wěn)定性和可操作性較高的通信網(wǎng)絡(luò)，對電力自動化通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展具有一定的意義。