电力通信网络一体化管理控制的探讨与研究

【摘要】电力通信网络是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段，是智能电网建设配电环节的重要内容。而配用电通信是决定配用电自动化系统建设成败的关键，本文简单的介绍了配用电通信综合网络管理系统的概念和思路，并探讨了如何应对配用电通信网络规模的不断扩大，通信设备的种类和数量也不断地增加，整个通信网络的复杂性日益提高，以及设备网管协议互不兼容、管理信息不能互通、管理内容庞杂、操作面多样化等问题。为电力通信各部门有效配置网络资源，加快业务提供速度，提高竞争力，提供了新的思路。

【关键词】电力通信，网络，控制

【中图分类号】TN919；TM73 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）11-0309-01

1、研究背景

2012年初，国家电网公司在认真分析世界电网发展新趋势和中国国情的基础上，紧密结合中国能源供应新形势和用电服务新需求，提出了建设坚强智能电网的发展目标：建成以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，以信息化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的现代电网。

智能电网发展将重点围绕发电、输电、变电、配电、用电、调度、通信信息等七个环节，其中，配电自动化和营销自动化，是当前智能电网发展的重要组成部分，配用电通信是决定配用电自动化系统建设成败的关键。针对配用电通信运行设备的数量大、种类多、分布广等特点，配用电综合网管系统在配用电通信设备厂家网管（EMS）或者设备的基础上，整合一体化数据采集、综合监视、资源管理等功能模块，为配用电通信的运行维护提供一个集成状态监控、资源维护、配置管理、故障分析等多种功能的智能化管理系统。配用电通信网管理系统的建设将充分利用现代通信和信息技术，在电网数字化和自动化发展基础上，以智能化电网发展需求为核心，不断提高对各级配用电通信资源的调配能力、提高对各类通信业务的承载能力、提高对各种自然灾害和外力破坏的抵御能力，建设符合坚强智能电网的配用电通信网一体化智能管理系统。

2、电力通信网络一体化的特点

（一）智能化的一次设备

一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计，简化了常规机电式继电器及控制回路的结构，数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。换言之，变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替，常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。

（二）网络化的二次设备

变电站内常规的二次设备，如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接全部采用高速的网络通信，二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源其享，常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。

（三）自动化的运行管理系统

变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流交换自动化；变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告，指出故障原因，提出故障处理意见；系统能自动发出变电站设备检修报告，即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。

三、电力通信网络一体化管理控制的主要结构及问题

在变电站自动化领域中，智能化电气的发展，特别是智能开关、光电式互感器机电一体化设备的出现，变电站自动化技术进入了数字化的新阶段。在高压和超高压变电站中，保护装置、测控装置、故障录波及其他自动装置的I/O单元，如A/13变换、光隔离器件、控制操作回路等将割列出来作为智能化一次设备的一部分。反言之，智能化一次设备的数字化传感器、数字化控制回路代替了常规继电保护装置、测控等装置的I/O部分；而在中低压变电站则将保护、监控装置小型化、紧凑化，完整地安装在开关柜上，实现了变电站机电一体化设计。

数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为两类，即智能化的一次设备和网络化的二次设备；在逻辑结构上可分为三个层次，根据IEC6185A通信协议草案定义，这三个层次分别称为“过程层”、“间隔层”、“站控层”。

第一，过程层；过程层是一次设备与二次设备的结合面，或者说过程层是指智能化电气设备的智能化部分。过程层的主要功能分三类：（1）电力运行实时的电气量检测；（2）运行设备的状态参数检测；（3）操作控制执行与驱动。

第二、间隔层；间隔层设备的主要功能是：（1）汇总本间隔过程层实时数据信息；（2）实施对一次设备保护控制功能；（3）实施本间隔操作闭锁功能；（4）实施操作同期及其他控制功能；（5）对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制；（6）承上启下的通信功能，即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。必要时，上下网络接口具备双口全双工方式，以提高信息通道的冗余度，保证网络通信的可靠性

第三、站控层；站控层的主要任务是：（1）通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数据库；（2）按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心；（3）接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行；（4）具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能；（5）具有（或备有）站内当地监控，人机联系功能，如显示、操作、打印、报警，甚至图像，声音等多媒体功能；（6）具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态，在线修改参数的功能；（7）具有（或备有）变电站故障自动分析和操作培训功能。

在三个层次中，数字化变电站自动化系统的研究正在自下而上逐步发展。目前研究的主要内容集中在过程层方面，诸如智能化开关设备、光电互感器、状态检测等技术与设备的研究开发。国外已有一定的成熟经验，国内的大专院校、科研院所以及有关厂家都投入了相当的人力进行开发研究，并且在某些方面取得了实质性的进展。但归纳起来，目前主要存在的问题是：（1）研究开发过程中专业协作需要加强，比如智能化电器的研究至少存在机、电、光三个专业协同攻关；（2）材料器件方面的缺陷及改进；（3）试验设备、测试方法、检验标准，特别是EMc（电磁干扰与兼容）控制与试验还是薄弱环节。

4、结束语

变电站综合智能一体化管理，是目前电力公司对远程无人值守电站管理方式的急切需求，是电力生产管理自动化的一种发展趋势，电力行业的安危无时不关系着人民的生活的每一个环节。BOSK变电站智能一体化综合管理系统，充分考虑电站工作环境的特殊性和重要性，是一整套全面、可靠、高效的综合智能化解决方案，使各个变电站置于可知、可视、可控的有效管理范围，有效的保证电力电站的安全运行，为高效快捷的电力生产保驾护航。