摘要：作为变电站实现自动化控制的核心构成要素，通信网络有着极其重要的作用价值。目前电力自动化系统已经在现代通信技术的支持之下取得了巨大的发展与进步，其能够实现对电力系统运行状态的远程精准控制。本文简要分析了当前我国电力自动化通信网络的现状情况，介绍了无线通信网络在电力自动化中的具体应用，并就电力自动化通信网络方案提出了现场总线网方案与嵌入式以太网两种方案。
关键词：电力自动化；现场总线；嵌入式技术；以外网
1 引言
作为电力系统当中最为关键的一项构成内容，网络通信是保障电网能够持续发展的关键与核心。伴随着当前我国网络应用的逐步增多，网络通信技术也在需求不断扩大的同时而持续发展，同时也被应用到了社会生活的多个领域内。目前国内主流的电力通信线路基本都是光纤主干，因电压级别所存在着的差异性在通信网络方案的选择上也有所区别。随着电力自动化程度的逐步提升，相信用不了多久我国在电力自动化通信网络当中将可实现多种设备间的无缝连接。
2 电力自动化通信网络现状
当代科技水平不断取得突破，这也在很大程度上推动了我国的信息网络技术发展，在当前我国社会的各个领域内网络通信技术都有着极其广泛的应用，在电力系统当中亦不例外，网络通信也成为电力系统最为关键的一项构成内容，是促使电力系统能够得以实现数字信息化的必要基础保障。伴随着当前网络信息技术的快速发展，新型化的网络通信技术在电力系统当中的应用也已经十分广泛，以光纤通信为代表的新型主干网通信技术，促成了对更大范围内的发电厂及变电站的全面覆盖。电力系统的通信网络不仅能够支持实时性的数据通信服务以及远程控制、EMS等业务之外，还可提供语音通信、调度电话等服务。
3 电力通信网络中的问题
3.1 网络结构复杂
我国各个区域的用电量需求比较大，在变电站数量上可能会存在较大差异。以各个区域的SDH节点为基础，为了避免出现数量不均衡或者其他现象，需要提前掌握结构类型，及时处理，避免结构应用不合理。新增的SDH设备节点可能存在串入的现象，导致原有的网络系统无法优化，出现信号中断的情况。
3.2 电力通信网络传输质量差
电力通信系统最大的作用是实现信号和信息的传输，以现有电力通信系统为基础，在整个利用阶段，要做好后续处理工作，采用合适的载体进行应用。当前，我国电力通信系统中对变电站有严格的要求，通常情况下采用5类或者超过5类作为载体，会导致电力通信网络在运行过程中出现屏蔽效果差的现象。为了避免出现传输距离不稳定或者其他现象，与其他线路相比，网络通信容易受到通信手段的影响，导致处理难度增加，信号无法传输。
3.3 网络可靠性低
当前，我国现有的通信网络结构可靠性比较低，共享能源能力差。在网络线路长期运行的过程中，如果不及时对线路和系统进行维修，则会直接对电力系统的稳定性造成影响。考虑到通信技术和网络技术要求，为了提升集成化设备水平，需要对板的容量进行调整，避免出现单板的情况。对整个通信网络进行故障检查后，可能会出现系统瘫痪的现象，要找到瘫痪原因，尽快解决。
3.4 网络传输划分不明显
电力通信网络的运行管理分为不同的层次，以三级为主，其中，一级结构能实现信号的传递，二级通信网络则以各省电网工作的供电作为基础，三级以各市的通信光缆划分为主，不同等级有不同类型的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了避免信息传递不合理的现象，需要做好网络信息的指导工作，以层次化划分作为基础，按照光缆和线路要求实施，保证通信网络的连续性。
4 电力自动化通信网络方案选择
4.1 现场总线网方案
在电力系统当中所采用的总线网络方案其功能性及作用价值有着巨大的差异性。监控网络更多的是被应用在多种不同的方面，在网络状态控制阶段内，录波网络主要是进行故障信息的传输。而电力系统则基本是利用光纤来充当通信介质，通常情况下通信传输的距离大都在2km左右。因为变电站网络界都均能够和总线网络相链接，且具备较为良好的稳定性效果，因而可被广泛应用到中低压变电站系统内。而对于＞220kV的变电站，在实际应用过程当中由于节点数较多因此有可能会造成带宽量明显减少，导致网络冲突不断。在出现网络冲突后，通信效率自然也就无从谈起。因而，在高压变电站中进行通信网络布设一般不采取现场总线网布设方式。
4.2 嵌入式以太网方案
在变电站中预先布设三处光纤以太网，三处网络间互为独立关系。若采用嵌入式以太网来取代上文所提到的现场总线网，便会和高压变电站间隔单元组屏不适宜，因此变电站通信网络应被分成两层次来实施，以10MB/s以太网为主干网，把后台和PC端相连接，使得总线网可发挥出对保护装置的连接作用，进而使得总线网信息可被发送至主干网上。由此，以太网与总线网的合并应用便可有效避免自身所存在的缺陷及不足，使其两方案的技术优势能够得以充分发挥。在对总线网实施连接处理时，因为要与保护装置相连接，由此便会导致网络节点数量的急剧增多且流量也将骤然加剧，再加之受制于带宽限制影响，持续的重复发送信息，必然会造成整个网络通信效率的降低。若能够把嵌入式以太网和总线网加以结合，尽管并未对带宽加以调整，然而却极大地降低了节点数，减少了总线网的负荷量，在信息被发送至主干网后，因主干网有着较大的带宽，即便保护装置数量众多，同样也可维持较高的通信效率。由此，促使嵌入式以太网与现场总线网能够有机结合起来便可大幅度提升网络通信效率，并且以太网支持所支持的长帧同样要远超总线网，由此便会确保录波输送效率得以大幅度的提升。鉴于PC设备要能够与总线网相连接，因此要应用到PCLTA卡，其成本造价较高，若PC用量偏大则必然会导致成本的升高。若使之与以太网相连便可更加便捷，且还能够减少一大笔的成本支出。
4.3 无线通信网络的应用
无线通信网络的构成主要就包括了：管理服务器、无线基站与终端。目前的电力自动化系统所应用到的无线通信技术主要有：WLAN、WPAN、WWAN、WMAN四种，与传统的有线通信形式所不同的是，无线通信技术的性能优势处于全面领先地位，特别是变电站的远程控制效果十分优异。然而其同时也存在着一些缺点与不足，即：相较于有线通信其信号在传输过程中较易被窃听，从而导致电力系统受到威胁。针对这一情况需加强对防窃听技术的大力研究。在电力系统的自动化发展过程当中，可采用以下及类型是来实现对无线通信网络的建设，具体包括有：（1）以当前网络设施为基础；（2）架设无线通信网络。这一方式可以保障电力企业更好的掌控通信网络。但这一方式的缺点也较为明显，即前期成本投资较大，且后期维护的费用支出也不菲。而随着数字电子技术和无线通信技术的快速发展，混合式网络将很有可能成为现实，这一网络方式若能得以应用将会对电力自动化通信网络发展带来巨大的便利性。
5 结束语
总而言之，电力系统变电站的智能化水平，主要受制于通信网络本身的稳定性及优越性所影响。随着相关科技水平的快速发展和信息化程度的持续进步，对于电力自动化也有了更为严苛的要求，电力系统变电站的发展越来越趋向于智能化，这一发展趋势与通信网络的发展有着十分紧密的联系性。因此在开展变电站网络设计工作时，便应尽可能确立出较高的标准要求，选用稳定性更好的通信网络。
参考文献：
[1] 陈辉.基于CDMA-1X无线分组数据业务电力无线数据运营中心的开发与应用[D].吉林大学，2004.
[2] 崔振辉.实现负载均衡的电力通信网络优化策略研究[D].天津大学，2014.
论文作者:李月婷,任德蒙
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/25
标签：通信网络论文; 变电站论文; 电力论文; 网络论文; 电力系统论文; 以太网论文; 总线论文; 《电力设备》2018年第3期论文;