网络通信技术在智能化变电站中的应用

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年3月第9期   作者:冯栋 程俞清
[导读] 在社会经济发展的过程中,我国电力系统的建设规模也在不断的扩大,
         
        冯栋  程俞清
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摘要:在社会经济发展的过程中,我国电力系统的建设规模也在不断的扩大,居民的生产生活用电量也在不断的增加的同时,也给变电站的管理带来了更多的压力。变电站的管理越来越智能化,网络通讯技术也广泛应用于变电站的智能化管理中。本文在简要介绍网络通讯技术现状的基础上,研究了网络通讯技术及其在智能变电站中的应用。
        关键词:网络通信技术;智能化变电站;应用
        引言
        我国电力行业正处于技术变革时期,变电站也在逐渐进行新技术引进与设备改造。目前一些变电站的通信网络仍然体现出碎片化的特点,没有形成系统,在变电站的整体业务系统中还知识相对零散的组成部分,没有形成完整的通信网络架构,这样不利于变电站业务的工作效率的提升,也不利于变电站的自动化和智能化发展。因此我们需要从根本上对变电站现场通信网络架构进行分析和调整,并研究其关键技术,进一步推进变电站业务和效率的发展提升。
        1网络通讯技术的现状
        网络通讯技术由于部署方便,减少了系统综合布线,使变电站自动化控制越来越简便。应用在智能变电站中的无线通讯技术有:光无线通讯技术、毫米波通讯技术和物联网通讯技术。目前在智能电网中使用较多的网络通讯技术是物联网通讯技术,物联网是以互联网为基础,把互联网和信息设备联合在一起,形成一个延伸的网络,用户在延伸端就可进行信息交换,实现对物品的监控识别和管理。物联网技术通过二维码识别技术和卫星定位系统等可以全方位追踪和控制目标物体的信息,并对信息进行收集整理。物联网还可对采集的信息进行分析,全方位地了解目标的相关信息。物联网技术还可对收集到的大量信息进行处理,分析出有意义的信息和无用信息,依据有价值的信息继续实现对物体的跟踪监控,从而建立智能管理体系。随着社会和科技的不断发展,国家开始建设智能化变电站。智能化变电站无需人工操作,整个过程通过计算机网络等电子通信技术来检测和管理。监管人员虽然减少,但是视频监控、环境监控、防误系统、灯光控制等业务量不断增多,随之而来的就是海量的多样化的数据信息,再加上不统一的通信方式,使系统间的联通也变得复杂。
        2网络通信技术在智能化变电站中的应用
        2.1无线防误系统的应用
        无线防误系统是当工作人员要进行相关操作时,电脑钥匙会向防误系统确认是否要展开此项操作,或者当工作人员在操作处理相关区域,只能通过监控后台进行电动设备的操作时,电脑钥匙必须能够保证在基站与主机相互连通的情况下进行信息交换,再由防误主机进行一系列的运算来解除封锁状态,之后才能够通过远程控制台对相关设备进行操作及处理。这种方式减少工作人员在具体操作阶段的劳动时间和工作强度,并且能够提高整个过程的安全性和稳定性。
        2.2时延测量技术的应用
        时延测量是变电站通信网络架构是否顺畅运行的一项重要指标,是指一条报文信息在网络中传递所需的时间,在变电站的通信网络架构中时延测量就是SV报文在网络架构中的进行传输所需要的时间的测量技术。在变电站的通信网络架构中,同步时间体系非常重要,需要实现内部自动同步,并且尽量降低外界干扰,变电站的通信网络架构可以借助PON技术的同步功能,来检验和测量系统内的时延,指标需要包括驻留时间、路径时延和总时延,让网络架构系统在短时间内得到SV报文的传输,提供检修调整的数据,辅助定位故障位置,提高故障排查和维修的效率。对于网络架构系统中不同类型的保温,我们还需要实现报文传输的业务隔离。确保业务的安全性,保证时延的独立性,对网络资源进行有效合理的配置,消除业务之间的影响,保证传输的稳定。
        2.3ICT网关路由器的应用
        目前,变电站现场通信网络架构体系中,要想全面推广变电站ICT依旧存在一些瓶颈。

一方面是因为信息网络和通信网络之间层级关联度有限,使得信息的传输和信息的处理分别列属在不同模块,这就大大降低了系统数据处理的时效性。另一方面虚拟网络机制本身就会减少变电站不同应用系统信息交互共享的数量,造成运维负荷超标。基于此,要想推进ICT应用,就要结合SDN,发挥其网络虚拟化和集中控制等优势,设计更加满足实际标准组件应用规范的运行规划。第一,优化设计业务多播通信流量方案。多数变电站系统都存在终端地理位置集中且数据量小的特点,因此要结合开发控制器对流量进行优先处理,建构以Dijsktra算法为核心的多播生成树,从而维持终端寻址的合理性。第二,在建立对应组后要结合交换机映射关系完成管理列表的控制,配合MAC地址完成不同业务分析工作。控制器接收到具体的消息,利用匹配的元件模块完成消息的解析,评估目的地址是否为组播IP,若是组播IP,则要联系业务多播组件,并且获取最终终端交换机的数据集合参数。若不是组播IP,则正常处理。完成计算源交换机的应用工作,下发流表,评估交换机是否是边缘交换机,若是边缘交换机,在下发流表时将目的地址设置为组播IP,广播流量和交换机进行终端的直联。若不是边缘交换机则在下发流表时,单播流量直接跳转到交换机的端口位置。
        2.4TCP在变电站自动化系统中的应用
        鉴于TCP在连接方式上的不同特征,在使用TCP软件系统时所采用的模式一般为客户端———服务器。此时客户端就作为所建立起的对等通讯的发起者,同时也是其关闭时的发起者,而服务器则负责接收这些通信请求。一般而言,由于客户端只需要具备支持发起连接、传输数据以及断开连接等功能的特性,因此其软件构成通常都比较简单。并且由于在变电站中其自动化系统始终都处于连接状态,因此往往都为永久性连接。而对于服务器而言,由于其要经常处理较多连接,任务也较为繁重,因此在软件结构上就较为复杂。TCP协议的服务器多数情况下都会选择并发的并且面向连接服务器。在进行通讯协议时,自动化系统中的全部电子设备全部都要兼具客户端与服务。当这些智能电子设备被应用至系统中之后,其颞部的服务器应当首先开始运行,以保障设备可以及时准确接收到连接的请求,并保障连接的顺利建立。之后客户端才会被启动,并与其他有通讯需求的设备进行连接。在正常运行过程中,系统内部的通信连接会始终保持,并实现通信连接两端的设备的全双工通讯。
        2.5信息分析技术的应用
        报文分析工序利用的是多项判断处理模式,在判定工序中结合报文文件的链路层应用结构完成分析工作,评估链路层协议要求的时效性,判断其是否完整合法,是否匹配以太网类型等,从而更好地提升报文管理效果,为对应协议要求的应用处理提供保障。其过程主要分为结合文件名读取报文的具体文件内容进行对应的处理,建立判断1对报文文件中的报文予以链路层评估,判断链路层协议内容,建立判断2分析报文类型,并且评估报文分析内容是否符合协议要求,建立判断3分析报文的应用情况,并且评估单一报文或者是报文应用过程是否合规。
        结语
        在智能变电站综合管理工作中,要充分关注网络通信技术和信息处理技术的应用优势,结合具体情况制定方案,从而确保信息监管和筛查工作有序落实,提升信息记录和分析技术的应用效果,为通信行业可持续健康发展奠定坚实的基础。
        参考文献
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