摘要：作为输配电系统的重要组成部分，智能变电站自动化技术在近年来取得了良好的发展，其中以网络化为基础的通信技术发展最为可观。通信功能在智能变电站自动化中占有着十分重要的作用，它保障了智能变电站设备的正常运转，能将设备故障在第一时间查找出来。本文就将对智能变电站网络构架及通信技术，进行了深入的分析和探讨，以供同行参考借鉴。
关键词：智能变电站；网络架构；通信技术；以太网
前言
所谓的智能变电站通信技术，指的就是变电站中的一次设备和二次设备都能进行智能化的通信，拥有全站统一的数据通信平台，以这个平台为基础，能够使全站的所有智能装置之间互相监督和操作。随着高压和超高压系统的快速发展，电网的稳定性和可靠性显得越为重要，智能变电站通信技术已经成为了国家重点研究和推广的技术之一。笔者从事相关工作，对此有着深入的研究，本文主要对智能变电站网络架构和通信技术进行了研究，探讨自身对于该领域的一些看法，以期推动我国智能变电站通信技术的良好发展，为社会做出贡献。
一、什么是智能变电站
要进行网络架构和通信技术的研究，首先要清楚什么是智能变电站。所谓的智能变电站，指的就是利用先进的通信、传感器和控制系统等智能化的技术，来实现监控系统的全站检测、自动化故障检测和维护、和站外系统协同互动等。智能变电站可以优化资产的利用率，极大的节省了人力，使工作人员的工作量减少，同时变电站工作的准确性与效率也有了极大的提升。智能变电站的核心技术分为以下几点：经济、自主、互动、协同和智能，其中智能是智能变电站的主要核心技术。在变电站设备运行时，智能变电站自动化系统可以进行实时、有效的监控，主控制系统将会全过程控制变电站的运行系统，降低了工作人员的工作量，与此同时，变电站的整体运行质量和效率有了非常明显的提升。技术的不断革新，智能变电站系统和技术的出现，将会极大地推动我国电网的整体发展。
二、智能变电站设备的结构
随着智能化变电站技术的快速发展，越来越多的先进技术运用到变电站运营中，我国也有部分变电站开始技术革新，将智能化技术和智能设备应用于变电站中。光电式互感器、机电一体化设备等逐步应用于变电站，向着数字化与智能化发展。在高压及超高压电力系统中，智能化一次设备是由故障录波装置。保护和测控装置等自动化装置组成。
三、智能变电站的网络架构
近年来，网路技术快速发展，已经运用于各个行业，并且给每个行业都带来了巨大的发展，电力行业亦是如此。作为新兴的变电站，智能变电站也依托于网络技术的快速发展而更加先进和可靠，在智能变电站中，网络系统是一个非常重要的系统，就好比人体的血管，掌握着所有自动化系统的命脉。所有数据的传输和处理都需要依靠网络系统，因此，网络系统不能出现故障，一旦出现问题，可能会导致整个智能变电站自动化系统瘫痪。网络系统的传输速率等因素，都对智能变电站自动化系统的可用性造成影响，基于此，越来越多的智能变电站及电站工作人员开始重视网络系统的重要性，将网络技术的研究与应用排在了智能变电站极为重要的位置。
在常规的变电站里，普遍是用同一个CPU控制单套保护装置的信息采集与保护算法的运行，这种运行方式有其独特的优点：同步采样，A/D、转换的流程快速、迅捷。对于智能化变电站而言，仅有一个CPU系统已无法满足多个智能设备的运作，因而，智能化变电站里由网络上的多个CPU系统来进行系统信息采样、保护算法级控制命令的形成。这里要格外注意的是，如何确保信息采样及保护命令能够快速输出。在经过长时间的研究后，笔者发现，最基本的条件是网络自身的适应性。
近年来，以太网技术发展迅速，智能化变电站可以使用以太网技术。所以，变电站设计人员们可以选用以太网技术作为网络通信技术中的核心技术，以太网技术可以固话OSI七层协议，可以达到100MHz的速率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以太网技术的更新和发展，目前已经出现了嵌入式以太网控制与接口芯片，使智能变电站的通信技术得到再次的革新。
以太网技术是智能变电站中的一项核心技术。目前，所有的智能变电站都以IEC61850为完整的标准体系进行功能研发。由于这些设备全部都用的是相同的通信协议及功能模型。所以，不同的厂家设备都可以进行互相操作，以实现智能变电站的智能化和自动化管理。
四、智能化变电站的通信标准
我国现有的智能变电站的监控主机及远动通信及属于站控层；控制元件、测量元件和继电保护元件等设备元件属于间隔层；电压互感器、断路器及变压器等都属于过程层。智能变电站通信系统的通信接口主要包括：站控层设备之间存在通信接口；间隔层及站控层设备之间存在通信接口；间隔层设备之间存在通信接口；间隔层与通讯层之间有通信接口；间隔层与远方保护有通信接口。
在这些通信接口中，①和②再小型的变电站中能够公用同一个物理网络进行通信。我们应当根据IEC61850为标准来建设①号到④号的通信接口。为了可以实现接口到现有的调度系统，⑤号通信接口暂不适用IEC61850标准，而是按照104规约建设。
五、我国现代智能变电站的通信技术
1、通信技术中的全光纤通信技术
变电站内所有的一次设备和二次电子装置都能实现智能化的通信，平且拥有统一的数据通信平台，以此平台为基础，将所有的设备都连接在一起，使智能变电站中全部的设备都可以实现信息共享和相互操作。但是同时也会出现一系列的问题，如：所有智能设备共同运行，就会有大量的数据传输到通讯系统，使通讯系统超负荷，造成通讯系统的负担加重。为此，技术人员采用了另一种方法，那就是用光纤来解决问题，光纤能够抗衡十分强的电磁干扰，而且光纤的造价还比较便宜，能够让施工更加精简。
2、通信技术中的计算机网络技术
传统的变电站工作量大，自动化的程度低，相比于传统的变电站，智能化变电站有着相当大的优势，可以利用以太网来实现变电站全部数据的共享。近年来，以计算机网络技术为主的信息技术发展迅速，计算机网络技术已经成为了变电站系统中的核心技术之一，变电站的技术人员和工作人员应该合理利用计算机网络技术，让变电站的信息能够高速传输，同时确保信息的安全。就目前而言，在变电站通信系统中已经大量应用了计算机网络技术，这对于变电站通信系统的发展和进步有着非常重要的作用，显而易见，意义是非常巨大的。
结束语：
总而言之，作为现代社会发展的新需要，在智能电网建设中，智能变电站的作用是非常重要的。智能变电站衔接着输配电系统中的发展、输电、变电等六个环节，使整个电网的信息化、自动化和互动化得到了满足。智能变电站自动化系统中的网络和通信技术，能够实现变电站的无人值守，能够对故障进行第一时间的检测和维护，是我国智能电网建设中不可缺少的一个环节。
参考文献：
[1]胡学浩． 智能电网———未来电网的发展态势［J］． 电网技术，2009，33
[2]王明俊． 智能电网热点问题探讨［J］． 电网技术，2009，33
[3]常康，薛峰，杨卫东． 中国智能电网基本特征及其技术进展评述［J］． 电力系统自动化，2009，17
[4]廖斌，仇宏祥． 标准化的智能电网提升电网安全［J］. 上海电力，2006，6：584 ～588
[5]肖世杰． 构建中国智能电网技术思考［J］． 电力系统自动化，2009，33（9）：1 ～4
论文作者:胡宁1,胡盼2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/18
标签：变电站论文; 智能论文; 电网论文; 通信技术论文; 设备论文; 系统论文; 通信论文; 《电力设备》2019年第11期论文;