摘要：随着电网的扩大，调度自动化系统运行的稳定性和可靠性直接影响到电网的安全稳定运行。作为电网不可缺少的一部分，电站应保证远动通信的可靠性，以提高调度自动化系统的运行稳定性和可靠性。而远动通信安全网关是根据国家电力二次系统安全防护要求，针对电力系统远动通信应急恢复、临时调试通道、不具备电力通道条件的安全接入而设计的。基于此，本文分析了电力调度自动化通道中远动通信网关的应用设计。
关键词：电力调度自动化；通信网关；设计
远动通信网关提供的应急通道为调度自动化系统的连续、安全、稳定运行提供了良好的保障，使远动信息中断的故障处理实现了快速的应急恢复，缩短了故障发生的时间，提高了如远动设备的运行率、远动系统的运行率、调度自动化系统的运行率等调度自动化系统的运行指标，这对提高电力通信能力、保证重要通信业务的顺利运行具有重要意义。
一、电力调动自动化与远动通信网关发展现状
1、电力调度自动化技术的发展现状。电力系统是社会发展及人类正常生活的关键影响因素。因此，各国电力产业都是国家的重要产业。在电力系统中，调度工作的工作量很大，操作复杂且功能多，经常会出现突发情况，所以必须不断发展和完善。目前，电力系统的调控已应用到数据采集系统、数据传输系统、加工分析及数据决策等多种技术。对于目前的电力调度自动化系统来说，还存在一些影响运行的因素，如缺乏硬件设施、服务及应对各种情况的能力等。为了提高数据信息交流速度及质量，还需改善各部位间的信息交换。因此，必须保证电力调度自动化系统朝着科学化、技术化、标准化的方向发展。信息工作是电力调度系统最重要的工作，具有全面性和科学性，能为电力调度提供准确的参考依据。电力调度自动化、智能化是电力工作和电网发展的总方向。这项工作需应用的技术很多，其中远动通信网关技术是其中最重要的技术之一，对电力调度自动化通道的快速恢复具有深远的意义。
2、远动通信网关技术的发展现状。网关又称为网间连接器，是实现网络互连的一种复杂设备，它可在广域网或局域网中互连，是一种广泛应用于计算机领域的技术。在我国，随着通信技术的全面发展，远动通信网关技术得到了长足的发展。我国远动通信的发展是以信息化、工业化的总体格局为基础，在各种新型应用系统中展现出来的。特别是在电力企业的发展中，远动网关能有效地进行自动检查、控制及监测等。我国的远动通信技术已在许多电压等级的变电站和开闭所中得到了应用。目前，SCADA系统已在变电站大部分地区得到了应用。
但在远动通信网关的应用中也存在一些问题：首先，在通信信道过程中，由于程序自动化的破坏，由MODEM形成的模拟信号会阻碍信息的传递。其次，在使用MODEM通信技术的过程中，常会受到雷电等天气的影响，一旦设置的区域雷电多发，将导致通信设备的安全维护难以实现。最后，在信息保护过程中，调试工作会影响信息传输的进度，从而阻碍安装调试的开展速度。
二、远动通信网关在电力调度自动化通道中的具体设计
1、制定设计目标。在远动通信网关的设计中，需要明确设计目标及该工程的总体需求。因GPRS、3G及4G在无线模式下具有分组包交换功能，能有效地满足用户需求。在这项技术下，最显著的特点是随时在线，操作性强，按时间长短或流量的具体使用情况收费，可有效满足大多数用户的需求。电力调度自动化技术需要满足用户对电力系统的各项追求，以实现用电的灵活性与便捷性。在我国，大量的GPRS、3G、4G无线接入技术被用来采集数据信息。因此，将其应用于电力自动化系统的通信中，能大幅度提高远动通信的便捷性。
通过改变通信运行方式，在出现电力系统自动化故障时，远动通信网关可用来开启主站与故障站间的专线通道，从而最大限度地缩短故障排除时间，减少因紧急故障抢修造成的各项电力运输工作及社会运作。
2、组网方式设计。在电力系统自动化应用中，远动通信网关还需设计组网方式。首先，GPRS组网模式。在这种模式下，整个通信网关是一台主设备及一台二级设备。通过主设备与二级设备连接后，二级设备向主设备发送身份确认请求，并在准确验证身份信息后，在两个设备间构建专用的安全信息交流通道。3G、4G组网模式与GPRS设备组网模式非常相似，也是通过建立双方的传输通道进行通信工作。另一种组网设计模式是GPRS+四线组网模式，该模式的技术原理是在GPRS技术和四线MODEM技术的支持下，建立一个完整的远动通信信息通道系统。在信道系统中，有主站的安全网关设备、子站的安全网关设备及四线MODEM。将这些设备分别布置在电力自动调度系统主站房及故障发生的变电站内部。
3、数据测试工作。在使用远动通信网关的过程中，需要对整个信息进行数据测试，了解各要件的特点和状况。数据测试流程包括以下内容：在远动通信终端设备中，利用串口或网络，与子站安全网建立联系，从而有效地获取信息。通信网关在子站的网关中，采用电力调度数字证书作为各项工作开展的依据与凭证，以继续进行远动设备的数据传输和处理工作。同时，采用GPRS、3G、4G公网与主站进行传输。在数据确认过程中，需确认的关键点包括身份、协议封装解密、安全隔离等，以保证串口与主站间信息通信的安全性。在测试过程中，可选择共线测试方式，即利用一个串口对主站前置机和主站安全网关的多个终端设备进行介入。这种方式下，最多一个主站可进行不超过200台的RTU设备接入。
4、分析测试结果。在本次方案设计应用中，采用GPRS、3G、4G组网方式进行为期一周的现场运行测试，这两种方式与4线MODEM组网相连。经观相，这两种方法均取得了有价值的结果。首先，在这段时间内，GPRS网络出现了一次断线现象，而3G/4G网络出现了两次短路现象。与3G/4G网络相比，GPRS网络具有更高的网络稳定性。在电网自动化系统中，一旦需要远程通信网关进行信息交流和控制，就可利用GPRS、3G、4G技术改变通信运行，以实现电力自动调度的紧急恢复。在主站与子站间的各项运行数据对接工作、紧急恢复电力调动业务中，远动通信网关能在最短的时间内为调度人员提供各种信息传输。在不同断路器的遥控指令执行过程中，可记录其响应时间，明显发现其反应速度较快，并且在一定程度上受到带值的影响，但其总体反应速度较快。
5、设计项目的具体实践。为了快速恢复电力调度自动化通道的工作，首先要提高工作人员的个人能力。作为电力系统的工作人员，学习相关的电力调度自动化技术具有十分重要的意义。自动化技术在电力行业的应用已成为必然的发展趋势，它能有效地为各项工作的协调调度和安排整理做出重要贡献，从而有利于提高工作效率。在电力系统自动化进程中，采用远程通信网关技术是实际生产的必然要求，也为解决故障出现时有线通信通道受到中断无法连接的现象提供了保证。在GPRS、3G、4G技术下，数据传输速度和质量比较可靠，数据传输速度甚至可达到150Mb/s。虽然目前的无线远程通信网关技术还不能完全取代有线通信技术，但它可为通信通道的紧急抢修提供有效的时间，分担其工作量。在电力公司内部，结合实际技术，提前做好应急准备，使相关调度人员能迅速掌握远程应急通道的开通，从而推动电力系统整体自动化建设的方向。具体来说，可从理论和技术两方面结合，不断创新及完善应急措施。
总之，电网调度自动化技术已成为我国电力系统升级发展的主要方向，而随之而来的自动化设备改造、变电站建设等，是电网调度自动化技术发展的基本条件。然而，随着电网调度自动化技术的发展，也出现了一些问题，如无人值班变电站发生故障时，需畅通的信息传输等。因此，设备的信息传输及控制必须通过通信网关进行。
参考文献：
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