譚志宇 宋愛(ài)嬌

摘要：當(dāng)今的社會(huì)是一個(gè)信息化社會(huì)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是當(dāng)今社會(huì)中主導(dǎo)的技術(shù)，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。隨著電力需求的不斷增加，各大變電站也需要將自己的硬件設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造，從而使變電站走向智能化的發(fā)展道路?；诖耍疚膶?duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能變電站中自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)明的探討，還望能對(duì)本項(xiàng)研究的發(fā)展提供值得參考的信息。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化；智能變電站

引言：

智能變電站是電力系統(tǒng)在信息化時(shí)代下的產(chǎn)物，將自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用在其中可以達(dá)到對(duì)供電線(xiàn)路的智能管控，主要是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)一二次設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化改造，利用以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)全線(xiàn)的管理和監(jiān)控。在智能電網(wǎng)的整體系統(tǒng)中，智能變電站是其中的核心組成部分，能夠幫助變電站的生產(chǎn)過(guò)程達(dá)到完全的自動(dòng)化與無(wú)人化。

一、當(dāng)前我國(guó)智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

（一）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

目前我國(guó)大多數(shù)電力企業(yè)中智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)普遍采用的是“站控層總線(xiàn)+過(guò)程層總線(xiàn)”的結(jié)構(gòu)，其主要的特征就是“三層兩網(wǎng)”，所謂“三層”分別是指變電站層設(shè)備、間隔層設(shè)備和過(guò)程層設(shè)備，而“兩網(wǎng)”指的是間隔層網(wǎng)絡(luò)和過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)。其自動(dòng)化系統(tǒng)的站控層、間隔層和過(guò)程層三個(gè)層次中分別都是以通訊作為主要的連接方式。在站控層和間隔層中通常都采用的是100M/10M的交換以太網(wǎng)。

（二）過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)

高壓一次設(shè)備的間隔層網(wǎng)絡(luò)（220kv）一般采用的是雙套單星形以太網(wǎng)，在每個(gè)間隔的中間設(shè)置兩臺(tái)交換機(jī)；中壓間隔層（110kv）主要采用雙星型以太網(wǎng)，在每段母線(xiàn)上同樣配置兩臺(tái)交換機(jī)；低壓間隔層中間沒(méi)有單獨(dú)的GOOSE網(wǎng)路，信息會(huì)利用站控層進(jìn)行傳輸。而諸如電度表、測(cè)控裝置等設(shè)備會(huì)利用光纖點(diǎn)進(jìn)行信號(hào)的傳輸，遵循IEC61850-9-2的協(xié)議，跳閘、啟動(dòng)失靈等將會(huì)通過(guò)GOOSE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。

二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化

將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用在智能變電站之后，變電站中所有設(shè)備上的信息都可以利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行自由的傳輸，到達(dá)站控層的服務(wù)程序之中，隨后會(huì)繼續(xù)進(jìn)行傳遞，最終到達(dá)需要這些信息數(shù)據(jù)的程序中去。此外，各種調(diào)控和安排指令都可以從上到下進(jìn)行分層傳遞，最終落實(shí)到具體的操作中去。

（二）數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)化

將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用在智能變電站之后，因此數(shù)據(jù)交換可以直接利用網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)，尤其是數(shù)據(jù)總線(xiàn)可以將多個(gè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)同步連接，達(dá)到互聯(lián)互通、信息共享和相互控制的目的。其主要的優(yōu)勢(shì)就是低碳環(huán)保，成本投入較低，與可持續(xù)發(fā)展的理念十分契合。將交換機(jī)和光纖應(yīng)用在其中，既可以保證成本控制在合適的范圍之內(nèi)，又可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)的構(gòu)建，使得控制系統(tǒng)的可行性和穩(wěn)固性得到了有效的提升，并且使變電站自身逐步成為智能電網(wǎng)的核心組件。

（三）具有自動(dòng)化功能

（1）順序控制功能

變電站在執(zhí)行某項(xiàng)操作的時(shí)候會(huì)發(fā)出很多指令信號(hào)，這些信號(hào)會(huì)成為一個(gè)集合體，這個(gè)集合體就是順序控制的產(chǎn)物。因此在執(zhí)行這個(gè)指令集合的時(shí)候會(huì)考慮到各個(gè)設(shè)備之間的閉鎖關(guān)系以及相關(guān)安全操作要求，并且實(shí)現(xiàn)自主化完成，不需要人工介入。

（2）智能巡視系統(tǒng)

該系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上，配合巡視機(jī)器人和固定攝像頭對(duì)站內(nèi)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制，將收集到的信息利用智能告警和事故信息分析決策體系得出巡視結(jié)論，如果有問(wèn)題出現(xiàn)，該系統(tǒng)會(huì)直接發(fā)出警報(bào)信號(hào)，引起管理人員的注意力。該系統(tǒng)主要的優(yōu)勢(shì)就是使得巡視的效率得到了明顯的提升，并且站內(nèi)事故的發(fā)生率也會(huì)被降低，得出的數(shù)據(jù)更加趨于正確，并且還保證了數(shù)據(jù)的及時(shí)性。

（3）實(shí)時(shí)分析、決策和自動(dòng)調(diào)節(jié)

變電站在引入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后可以在最短時(shí)間之內(nèi)對(duì)收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和判斷，然后與專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)對(duì)出對(duì)比，將參數(shù)和告警信息進(jìn)行綜合分析，然后在權(quán)限允許的范圍之內(nèi)自行下達(dá)命令并執(zhí)行。

除了上述提到的優(yōu)點(diǎn)之外，變電站在引入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后也會(huì)面臨一定的運(yùn)行問(wèn)題，比如一旦網(wǎng)絡(luò)有病毒入侵進(jìn)來(lái)，那么變電站的工作必然會(huì)受到影響，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)變電站處于癱瘓的狀態(tài)，因此必須要在站內(nèi)建立強(qiáng)大的防火墻和抗病毒軟件。并且智能變電站不能過(guò)度依賴(lài)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，一旦遇到網(wǎng)絡(luò)通道卡頓的話(huà)，就會(huì)使得整個(gè)變電站的通訊受阻，甚至還會(huì)使得變電站失控，導(dǎo)致配電網(wǎng)運(yùn)行失靈，引發(fā)巨大的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此這一技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展中還必須要針對(duì)這個(gè)缺點(diǎn)做出一些改進(jìn)措施。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，智能變電站在智能電網(wǎng)中的重要作用已經(jīng)無(wú)需過(guò)多贅述，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)路技術(shù)應(yīng)用在其中可以有效改善變電站信號(hào)的傳輸問(wèn)題，使得最大程度上解放人工勞動(dòng)力。但是在具體的發(fā)展過(guò)程中，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)本身還存在一定的缺陷，必須要在配電站中準(zhǔn)備一些具有針對(duì)性的措施，推動(dòng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與智能配電站之間達(dá)到更好的結(jié)合。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭少恒. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用， 2017（12）：30-31.

[2]劉建軍. 基于數(shù)字化變電站智能管理系統(tǒng)的應(yīng)用與優(yōu)化[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用， 2014（1）：103-103.

作者簡(jiǎn)介：

譚志宇（1973.03-），男，湖北巴東人，本科學(xué)歷，畢業(yè)于長(zhǎng)江大學(xué)，助理工程師；研究方向：用電檢查及采集運(yùn)維。

宋愛(ài)嬌（1979.09-），女，湖北巴東人，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向：變電運(yùn)維及PMS2.0系統(tǒng)。