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摘要:电力自动化的应用核心就是通信网络,因此对电力自动化来说,拥有一个可靠、低成本的通信网络是非常重要的。随着通信技术的发展,无线通信受到越来越多人的欢迎。本文首先对电力自动化的通信网络现状进行了分析,接着分析了无线网络在电力自动化中的应用。
关键词:电力自动化;通信网络;无线通信
1 电力自动化通信网络的现状
网络通信使电力系统朝着管理现代化及数字信息化的方向发展。随着我国科学技术的快速发展,人们的需求也在不断地增长,这就要求网络通信技术要不断改进和创新,才能不断满足人们的需求,使网络通信技术广泛地应用于各个领域。从电力系统来说,目前我国最常见和最主要的通信线路就是光纤通信,覆盖了各个地区的发电厂和变电站,在方便语音通信业务同时,也方便了实时数据通信和EMS。目前我国由于电压等级不同,采用了不同的通信网络。随着电力自动化程度的不断提高,我国在将来可以实现电网中一次设备和二次设备的无缝连接。
2 无线通讯网络的应用
目前在电力系统中应用的无线通信技术主要有卫星通信、光纤通信、电力线通信和无线通信4种通信技术。在电力系统方面,相对于传统的有线网络,无线网络具有用无线信号取代有线网络传输和变电站的远程监控效果最佳的优势。但是,无线通信网络也存在一定的缺点,由于无线通信不是利用通信线路进行传输的,而是通过无线电波在空气中传播信号,在传播的过程中传播的信息很容易被窃听,使无线网络的通信安全受到了严重的威胁。如果重要的信息被窃听,将会影响电力系统的稳定和安全运行。因此,对防窃听的无线通信网络进行研究是非常重要的,这将成为无线通信网络发展的趋势。
使用无线通信网络时可以有两种选择,可使用现有的网络设施,如蜂窝网络;还可以架设专用的无线通信网络。专用的无线网络有利于实现对电力企业的控制,故其相对于蜂窝网络具有一定的优势,但是专用的无线网络的安装费用和维护费用都较高,故应谨慎采用。随着通信技术和电子信息的快速进步,现有的网络设施和专用的无线通信网络可以很好地结合,这样既对电力企业的网络通信进行控制,又能大大地降低安装成本,使电力自动化网络通信的发展具有一定的优势。
3 电力自动化通信网络的选择
3.1 总线网
一般情况下,每一个变电站都会配有两个网络,每一个网络都会有一个功能。首先,一个网络具有传送及控制信息发送的作用,叫作监控网;另一个网络具有传送故障信息的作用,叫作录波网。经过专业人员分析,我们可知其主要通过光纤线路进行通信,通信距离可达2千米。这两个网络与其他接口进行联络通信的速度是非常迅速的,故这种方案被广泛采用,尤其是在中低压变电站中使用非常合适,如35KV、110KV的变电站是非常适合使用的。但是当变电站的电压高于220KV时,由于在使用的过程中存在太多的节点,这样就大大地减少了可以分配的带宽,从而使网络发生冲突,因为冲突会不断发生,通信将变得一点效率都没有,特别是在很多网络一起使用时,更容易使信息之间发生相互冲撞,使信息接收者和发送者得不到完整的信息,从而影响电力系统在实际中的应用。
3.2 多网结合
具体来说,多网结合就是将现场总线与很多以太网相互连接,各个网络之间都是相互独立存在的。变电站的主要配置有5个以太网,它们之间是相互独立的,并且是各自发送和接收各自的信息、各自独立,却又共同为网络服务。因为大型的高压变电站都是以间隔为单元组装的,因此没有采用嵌入式代替现场总线的办法,而是将变电站内的通信网络设置为两层网。间隔内部使用的是现场总线的方式,现场总线网将全部保护装置连接起来,这样可以充分保证总线网上的信息通过间隔层传输到主干网上;间隔外部使用的是以太网,使其构成最主要的网络,实现运动设备后台机以及PC机之间的通信。另外,这种方案不需要对低层保护设备进行修改而有效确保向下的兼容性,这两种网络的有机结合优势互补,使各自的优势都得到了充分发挥,被广泛应用于电力系统中。
3.3 比较分析
网络传输的实时性是衡量网络通信的关键因素。现场总线网有且只有一层网络,所有信息都要与这层网络联系,这样会使通信的场所变得更加拥挤、资源变得更加稀缺。而多网结合时会有两层网络,这样就使通信变得通畅有序,所以,多网结合能使电力系统的通信得到满足。以太网支持的长帧为1500B,相比于总线网的支持状况来说,以太网的支持状况要高出很多。所以,在多网结合时会大大地增强录波数据的实际传输效率。
以太网使用的是开放性协议,所谓开放性协议,就是当与广域网相连时变得更方便的协议,因为网络在不断地实现全球化,所以网络的传输会越来越具有全球性。总的来说,多网结合更有利于网络的全球化,而且多网结合还能更好地利用多台个人计算机使用的环境。
4 总结
要提高变电站的通信质量,首先要提高通信网络的质量,以此变电站为主的电力系统就会具有特别强大的通信功能。其次,电力系统变电站也在一步一步地趋于智能化,而电力系统的智能化发展需要通信网络的智能化发展,所以二者是互相联系、密不可分的。因此,我们设计的通信网络方案应力求满足电力系统自动化对通信网络的更高要求,选择可依赖性、稳定性和可操作性较高的通信网络,对电力自动化通信网络的发展具有一定的意义。
关键词:电力自动化;通信网络;无线通信
1 电力自动化通信网络的现状
网络通信使电力系统朝着管理现代化及数字信息化的方向发展。随着我国科学技术的快速发展,人们的需求也在不断地增长,这就要求网络通信技术要不断改进和创新,才能不断满足人们的需求,使网络通信技术广泛地应用于各个领域。从电力系统来说,目前我国最常见和最主要的通信线路就是光纤通信,覆盖了各个地区的发电厂和变电站,在方便语音通信业务同时,也方便了实时数据通信和EMS。目前我国由于电压等级不同,采用了不同的通信网络。随着电力自动化程度的不断提高,我国在将来可以实现电网中一次设备和二次设备的无缝连接。
2 无线通讯网络的应用
目前在电力系统中应用的无线通信技术主要有卫星通信、光纤通信、电力线通信和无线通信4种通信技术。在电力系统方面,相对于传统的有线网络,无线网络具有用无线信号取代有线网络传输和变电站的远程监控效果最佳的优势。但是,无线通信网络也存在一定的缺点,由于无线通信不是利用通信线路进行传输的,而是通过无线电波在空气中传播信号,在传播的过程中传播的信息很容易被窃听,使无线网络的通信安全受到了严重的威胁。如果重要的信息被窃听,将会影响电力系统的稳定和安全运行。因此,对防窃听的无线通信网络进行研究是非常重要的,这将成为无线通信网络发展的趋势。
使用无线通信网络时可以有两种选择,可使用现有的网络设施,如蜂窝网络;还可以架设专用的无线通信网络。专用的无线网络有利于实现对电力企业的控制,故其相对于蜂窝网络具有一定的优势,但是专用的无线网络的安装费用和维护费用都较高,故应谨慎采用。随着通信技术和电子信息的快速进步,现有的网络设施和专用的无线通信网络可以很好地结合,这样既对电力企业的网络通信进行控制,又能大大地降低安装成本,使电力自动化网络通信的发展具有一定的优势。
3 电力自动化通信网络的选择
3.1 总线网
一般情况下,每一个变电站都会配有两个网络,每一个网络都会有一个功能。首先,一个网络具有传送及控制信息发送的作用,叫作监控网;另一个网络具有传送故障信息的作用,叫作录波网。经过专业人员分析,我们可知其主要通过光纤线路进行通信,通信距离可达2千米。这两个网络与其他接口进行联络通信的速度是非常迅速的,故这种方案被广泛采用,尤其是在中低压变电站中使用非常合适,如35KV、110KV的变电站是非常适合使用的。但是当变电站的电压高于220KV时,由于在使用的过程中存在太多的节点,这样就大大地减少了可以分配的带宽,从而使网络发生冲突,因为冲突会不断发生,通信将变得一点效率都没有,特别是在很多网络一起使用时,更容易使信息之间发生相互冲撞,使信息接收者和发送者得不到完整的信息,从而影响电力系统在实际中的应用。
3.2 多网结合
具体来说,多网结合就是将现场总线与很多以太网相互连接,各个网络之间都是相互独立存在的。变电站的主要配置有5个以太网,它们之间是相互独立的,并且是各自发送和接收各自的信息、各自独立,却又共同为网络服务。因为大型的高压变电站都是以间隔为单元组装的,因此没有采用嵌入式代替现场总线的办法,而是将变电站内的通信网络设置为两层网。间隔内部使用的是现场总线的方式,现场总线网将全部保护装置连接起来,这样可以充分保证总线网上的信息通过间隔层传输到主干网上;间隔外部使用的是以太网,使其构成最主要的网络,实现运动设备后台机以及PC机之间的通信。另外,这种方案不需要对低层保护设备进行修改而有效确保向下的兼容性,这两种网络的有机结合优势互补,使各自的优势都得到了充分发挥,被广泛应用于电力系统中。
3.3 比较分析
网络传输的实时性是衡量网络通信的关键因素。现场总线网有且只有一层网络,所有信息都要与这层网络联系,这样会使通信的场所变得更加拥挤、资源变得更加稀缺。而多网结合时会有两层网络,这样就使通信变得通畅有序,所以,多网结合能使电力系统的通信得到满足。以太网支持的长帧为1500B,相比于总线网的支持状况来说,以太网的支持状况要高出很多。所以,在多网结合时会大大地增强录波数据的实际传输效率。
以太网使用的是开放性协议,所谓开放性协议,就是当与广域网相连时变得更方便的协议,因为网络在不断地实现全球化,所以网络的传输会越来越具有全球性。总的来说,多网结合更有利于网络的全球化,而且多网结合还能更好地利用多台个人计算机使用的环境。
4 总结
要提高变电站的通信质量,首先要提高通信网络的质量,以此变电站为主的电力系统就会具有特别强大的通信功能。其次,电力系统变电站也在一步一步地趋于智能化,而电力系统的智能化发展需要通信网络的智能化发展,所以二者是互相联系、密不可分的。因此,我们设计的通信网络方案应力求满足电力系统自动化对通信网络的更高要求,选择可依赖性、稳定性和可操作性较高的通信网络,对电力自动化通信网络的发展具有一定的意义。