摘要：电力系统由发电、输电、变电、配电及用电等环节组成。通常将发电机、变压器、开关、及输电线路等设备称作电力系统的一次设备，为了保证电力一次设备安全、稳定、可靠运行和电力生产以比较经济的方式运行，就需要对一次设备进行在线测控、保护、调度控制等，电力系统中将这些测控装置，保护装置，有关通信设备，各级电网调度控制中心的计算机系统，（火）电厂、（水、核能、风能）电站及变电站的计算机监控系统等统称为电力系统的二次设备，其涵盖了电力系统自动化的主要技术内容。
关键词：电力系统自动化；电子技术；新技术
1、电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化进步
上世纪60、70年代晶体管技术的发展及随后中小规模集成电路的问世为研发初始的电力系统自动化装置提供了技术条件，电力开关信号检测、模拟量检测（电力变送器）、晶体管及集成电路继电保护、自动装置、远动装置、模拟盘等二次设备相继出现。这一时期自动化装置的特点是以模拟电路和布线逻辑为主进行设计，这类装置的应用减轻了变电站值班员的劳动强度，提高了电力安全运行程度。但这些自动化装置功能比较单一，互相之间缺少通信联系，装置不具备故障自诊断能力。
随着上世纪80年代单片机技术的发展和应用，我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。由于采用了数字电路和模块化软件设计技术，电力自动化装置的性能大大提高，特别是装置具有了通信功能，可通过并行口、串行口与其他设备进行数据交换，数据和各种信息可通过外部设备如CRT显示，打印机打印制表等，装置首次出现了人机联系功能。值得一提的是从Intel公司引进的SBC系列OEM单板机技术加快了我国微机化电力系统二次设备的开发进度，以单片机为基础的国产化自动化设备层出不穷，数字式故障录波器替代了机械光学结构原理的老式录波装置；微机远动装置及巡回检测设备体积小，容量大，通信规约适应性强；微机继电保护装置性能也大大提高，可方便修改保护定值，使用和维护非常透明。
同时，国产的工业计算机和引进的PC机技术为电力系统调度自动化、电厂监控系统、变电站综合自动化奠定了基础。开发的应用软件可以实现电力系统实时数据采集、汇总、分类、分析、存档、显示、打印、报警、完成操作控制等任务。
这一时期自动化存在的主要问题是系统结构、功能、通信协议等方面缺乏工业标准，不同厂家的设备不能互连；计算机与各设备的通信一般为星形点对点连结，主要采用低速率的串／并行口通信方式，系统实时性不太好，设备配置的灵活性也较差。
随着上世纪90年代高性能工作站、服务器及软件技术、信息处理技术、特别是高速网络技术的发展，电网调度自动化系统、电厂监控、变电站自动化、配电自动化的技术水平上了一个新台阶，产品逐步发展成为一种开放式、分布式、网络化、智能化的新模式。与上一代产品相比可以大幅度减少电力电缆、通信电缆的用量，设备体积小还减少了占地面积等从而降低了建设成本，同时大幅度提高了系统的技术性能，增加了设备配置的灵活性、互换性和可维护性，提高了系统运行的可靠性。最近几年以来，各种嵌入式产品的出现，例如嵌入式高性能微处理器、嵌入式计算机、嵌入式操作系统、嵌入式以太网等产品使电力系统中的装置类设备如测量控制设备、继电保护装置、数据通信控制器等得以再次更新换代，装置的硬件电路和应用程序结构简化，产品性能大大提高，装置信息处理速度更快，功耗更低，功能扩展能力更强。
2、软交换概念及其网络结构
而目前软交换技术的研究是通信网络技术的研究热点之一。国内外很多的科研、生产机构都在从事这方面的研究，国际上著名的设备商都提供了各自的解决方案，许多电话交换设备供应商和数据设备供应商均推出了自己的软交换设备。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆软交换是提供呼叫控制功能的软件实体，也称作A2gent，是下一代网络（NGN）的核心技术，在NGN分层结构中位于控制层面的位置，是多种逻辑功能实体的集合，能提供综合业务的呼叫控制、连接以及部分业务功能，实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能。传统呼叫控制功能必须与业务结合在一起，而软交换与业务无关，因此他提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制，而将智能尽可能移至外部的业务层。软交换设备是下一代通信网中语音、数据、视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备，也是目前电路交换网向分组网演进的主要设备之一。其核心是一个采用标准化协议和应用编程接口（API）的开放体系结构。这就为第三方开发新应用和新业务敞开了大门。软交换体系结构的其他重要特性还包括应用分离（decoupling of applica－tions）、呼叫控制和承载控制。软交换系统4个功能层，各功能层完全地分离，并利用一些具有开放接口的网络部件去构造各个功能层，实现了开放的分层架构。各层次网络单元通过标准协议互通，可以各自独立演进，具有开放接口协议的网络部件的集合。
其中，接入层提供各种用户终端，用户驻地网和传统通信网接入到核心网的网关；传输层为各种媒体提供宽带传输通道，并将信息传输至目的地；控制层包含呼叫智能，此层决定用户应该接收哪些业务，他还控制其他的较低层的网络单元以告诉他们如何处理业务流，并能控制低层网络元素对业务流的处理；业务层利用底层的各种资源为用户提供丰富多彩的网络业务和资源管理。这种网络拓扑结构与现有网络相比具有如下优点：可以使用基于包的承载传送，例如IP、ATM，克服了TDM网络中容量不足的缺点；具有开放式端点的拓扑结构，既能良好的传送话音，也能支持数据业务；将网络的承载部分与控制部分相分离，允许二者分别演进，有效地打破了单块集成交换的结构；在各单元之间使用开放的接口，允许运营者为其网络的每一部分购买最理想的产品。
3、软交换系统的主要功能
软交换实际上是多种逻辑功能实体的集合，提供综合业务的呼叫控制、连接以及部分业务功能，是下一代电信网中语音/数据/视频业务呼叫、控制、业务提供的核心设备，也是目前电路交换网向分组网演进的主要设备之一。其主要设计思想是业务/控制与传送/接入分离，各实体之间通过标准的协议进行连接和通信。作为新、旧网络融合和关键设备，他必须具有以下功能：
3.1媒体网关接入功能
该功能可以认为是一种适配功能。他可以连接各种媒体网关，如PSTN/ISDN的IP中继媒体网关、ATM媒体网关、用户媒体网关、无线媒体网关、数据媒体网关等，完成H.248协议功能。同时还可以直接与H.323终端和SIP客户端终端进行连接，提供相应业务。
3.2呼叫控制功能
呼叫控制功能是软交换的重要功能之一。他完成基本呼叫的建立、维持和释放，所提供的控制功能包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发检出和资源控制等。
3.3业务提供功能
由于软交换在网络从电路交换向分组交换演进的过程中起着十分重要的作用，因此软交换应能够支持PSTN/ISDN交换机提供的全部业务，包括基本业务和补充业务；同时还应该可以与现有智能网配合，提供现有智能网提供的业务。
3.4互联互通功能
目前存在两种比较流行的IP电话体系结构，一种是ITUT制定的H.323协议，另一种是IETF制定的SIP协议标准，2者是并列的、不可兼容的体系结构，均可以完成呼叫建立、释放、补充业务、能力交换等功能。软交换可以支持多种协议，当然也可以同时支持这两种协议。
4、结束语
随着下一代网络的逐步实现，软交换技术将会发展得更加完善。从事软交换的国际组织ISC（软交换国际论坛）正在加紧对软交换的系统结构、主要功能、通信接口协议及其性能要求等作出具体的规范。在我国，软交换技术已被列为国家863的重点研究项目之一。
论文作者:李豪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/7
标签：功能论文; 业务论文; 设备论文; 软交换论文; 装置论文; 电力系统论文; 网络论文; 《基层建设》2019年第11期论文;