电力自动化无线通信网络的分析与研究论文_王艳

电力自动化无线通信网络的分析与研究论文_王艳

(乌兰察布电业局化德供电分局 内蒙古乌兰察布 013350)

摘要:改革开放政策带给我国社会经济高速发展的同时,也加速了我国现代化科技技术的发展。当今,强大的社会需求和市场需求正促进着无线通信网络领域的研究和创新。而无线通信网络技术的研究和创新,最好的成果转换案例之一是其有效的协助了电力自动化系统中远程控制技术功能的突破性进展。该远程控制技术可以精准而高效的管理和监控系统的实际运行过程。本文概述了电力自动化无线通信网络发展现状以及无线通信网络的应用,研究分析如何优化电力自动化系统对无线通信网络的方案选择。

关键词:电力自动化系统;无线通信网络;分析研究

引言:网络通信是电力自动化系统最重要的组成部分,同时也大力促进着网络技术的发展。

近年来,国内社会对网络的利用率越来越高,强大的市场需求牵引着网络通信技术的稳步快速发展,并不断完成成果转换,将成果应用于各行各业。目前,国内电力自动化系统通信线路仍然以光纤通信为主,为系统的远程控制功能提供强有力的通信技术支撑。另外,国内目前还是按实际的电压等级选取对应的通信网络。

一、我国电力自动化通信网络的应用和发展现状

我国经济发展支持和带动着科技的发展,如今,社会生活的网络化普及率正在一天天上升,计算机技术和网络技术的结合,是这个世纪最好的发明之一。网络通信作为电力自动化系统的最主要技术支撑,也对电力自动化系统的数字化和信息化发展提供了技术基础。

当今,互联网发展和光纤技术发展在某种程度上已趋近成熟,网络通信技术的成果转换率和实际利用率都有了大幅度的增长。在国内电力自动化系统的应用中,曾经专用的电力自动化系统的通信网络已被光纤通信线路代替,通信线路覆盖国内绝大部分的发电厂及变电站。电力自动化系统中的数据通信网络一方面支持着远程控制、实时的数据信息传导、网元管理系统;另一方面也保障着部分语音通信功能的实现。当今,国内电力系统的LAN现场会根据实际的电压等级选取对应的通信控制网络,常见的有Internet,RS485总线、控制器局域网络总线等。最近几年,电子互感器与智能开关的研发生产,在电力系统的应用使得系统自动化水平越来越高,未来很可能实现电网系统相关设备组建的无缝衔接和集成。

二、无线通信网络在电网系统中的具体应用

无线通信网络包含3个最主要的组成部分,即基站、服务器和终端。当今,我国的电力自动化系统主要应用了无线通信网络技术的主要有4种,即无线局域网技术、无线个人局域网技术、无线广域网技术以及无线城域网技术。同过去有线通信网络技术比较而言,无线通信网络技术在具体应用过程中具备很明显的优点,特别是在远程监控变电站的实际应用中,有非常好的监控效果,精准性和实时性堪称完美。而无线通信网络技术在实际应用中的不足和缺陷也是客观存在的,具体表现为:无线通信不同于有线通信需要借助特定的通信线路完成信号传输,它依托的是无线电波在空气中进行信号传播的技术,这就使得所传输数据的安全性不能被很好的保障,被窃听或被截取的风险因素增大,将很大程度上威胁到电力自动化系统的运行安全。

电力系统对无线通信网络技术的应用,可以考虑选择如下两种更安全的方案:第一,在现在运行的网络设施基础上,构建移动网络。安全性能提升不明显,但不需要太多经济投入;第二、构建专用于电力自动化系统无线通信网络。该方式在掌握和控制通信网络的安全性方面有绝对的优势,从这个角度讲,是不二的选择。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但不利的因素是这种无线网络的专用型构建需要投入大量的安装资金,还有在正式投入运行过程中的维护费用同样相当昂贵,在正式决定选取这种方式之前,电力企业就不得不更加严肃认真的分析和评价方案的实用性和经济性。

如今。无线通信网络技术和数字化电子技术的发展在不断深化和深入,混合式网络在不久变将来很可能会实现并实际应用,而这也必将支持和促进对电力自动化无线通信网络的实现。

三、电力自动化系统通信网络选择的优化方案分析

3.1 总线网方案

总线网络在电力自动化系统中具备不同的作用和功能,其中,监控网的应用途径为控制网络的不同状态,而录波网主要完成故障信息信号的传输。电力自动化系统的主要通信媒介是光纤,实际通信距离范围约2公里。因为总线网络能很好的连接到变电站的相关网络接,而且还具备通信的可靠性要求,在中压变电站或低压变电站中的应用价值就非常大。但是就超过220kV电压的变电站,具体使用的时候会因为节点过多从而导致可以分配到的带宽明显减小,引发网络冲突。这种冲突的持续发生,将会大大降低通信实际的效率。所以,就高压变电站而言,总线网方案就不是很好的选择了。

3.2 嵌入式以太网方案

通常来说,变电站都会配置3个光纤以太网,它们三者彼此之间都是独立存在的网络。实践中我们通过尝试用嵌入式以太网方案取代总线网方案,就会发现该方案又不适应高压变电站的部分组成单元,据此,可以将变电站的有线通信网络科学的分成两层,主干网络选择10MB/s的以太网,连接好控制后台和计算机端,这时总线网只需要发挥它的连接保护装置作用就可以,总线网的信号就会传至主干网。如此,将总线网络和嵌入式以太网有机结合则能弥补嵌入式以太网自身的缺陷,嵌入式以太网和总线网各自的优势都能发挥出来。

在连接总线网的过程中,全部的保护装置都必须进行连接,这必然导致多节点、大流量的情况发生,然而带宽宽度有线,持续的信息重发,必然会大大降低网络通信的传输效率。面对此问题,只要将两种网络有机结合,即使带宽宽度不变,却减少了很多节点,总线网络的负荷就大幅度降低,当信号传递至主干网后,因为主干网拥有更宽的带宽,即便是存在保护装置多的现实,其通信效率是能得到很好的保障的。因此,将两种网络设施有机结合的应用就会大大的提升系统通信效率。另外,嵌入式以太网所支持的长帧更是远大过总线网络,从而致使录波的传递效率也获得大幅的提高。又因为计算机要与总线网相连接,就必须要用到PCLTA卡,该卡有很强的专业性,价格非常昂贵。一旦PC数量增大,就需要投入大量的经济成本。但该卡和以太网连接就比较方便,综合成本也更低。为了让不同公司企业的通信产品能够实现相互操作,国际电工委员会尝试制定相关通信协议,利用嵌入式以太网可能会产生更大更多的优势。

四、结束语

安全可靠、性能优越的网络技术直接决定着电力系统中变电站的自动化、数字化和信息化程度。我国社会经济的发展引导和支持着科学技术发展,对电力系统自动化、数字化和信息化的发展方向产生了更高的期待。网络通信是电力自动化系统最重要的组成部分,在实践中,如何优化电力自动化系统对无线通信网络的方案选择,成为电力企业必须考虑和面对的问题,本文通过分析给出如下方案选择标准:满足实用性要求、技术可行性达到、实践可操作性强、稳定度和可靠性强、经济性(不伤害品质要求的前提下)好等。

参考文献:

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[5]顾小凤.综述电力自动化中的无线通信技术及其应用[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(31).

论文作者:王艳

论文发表刊物:《电力设备》2016年第6期

论文发表时间:2016/6/20

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