綜合自動(dòng)化變電站站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)分析

董衍旭

摘 要對于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)而言，創(chuàng)建一個(gè)相對健全、迅速的通信網(wǎng)絡(luò)是十分關(guān)鍵的，在變電站通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的過程中，穩(wěn)定性較差以及實(shí)際操作水平較低等均是我們需要關(guān)注的主要問題。本文主要闡述了變電站通信網(wǎng)絡(luò)的具體要求以及實(shí)際發(fā)展情況，對當(dāng)前所產(chǎn)生的不足之處進(jìn)行分析，提出了在真實(shí)操作中改善通信網(wǎng)絡(luò)相關(guān)問題的重要舉措，最終對IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范使用提出了相關(guān)見解。

【關(guān)鍵詞】變電站自動(dòng)化 通信網(wǎng)絡(luò)

在當(dāng)前社會中，經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速，電子與通信等技術(shù)也得到了迅猛地發(fā)展，以微處理機(jī)為中心的數(shù)字式綜合自動(dòng)化裝置已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到當(dāng)前的變電站中。與傳統(tǒng)的變電站相比，綜合自動(dòng)化變電站借助于通信網(wǎng)絡(luò)的作用可以更好地實(shí)現(xiàn)資源信息共享，并達(dá)到變電站自動(dòng)化管理的目的。所以，創(chuàng)建一個(gè)安全穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡(luò)是十分關(guān)鍵的，與此同時(shí)，變電站的運(yùn)行穩(wěn)定能力會大大提高，運(yùn)維成本也會大大降低。

綜合自動(dòng)化變電站（以下簡稱“綜自站”）電氣部分建設(shè)主要包含電氣一次、電氣二次、通信以及計(jì)量等，而在電氣二次建設(shè)過程中，站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與建設(shè)較為容易被忽視，并且在驗(yàn)收中缺乏合理規(guī)范的驗(yàn)收方案，進(jìn)而使變電站通信網(wǎng)絡(luò)后期運(yùn)行存在很多缺陷，本文在研究的過程中則重點(diǎn)探討怎樣提高對變電站通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)力度，并提出合理見解。

1 存在問題

變電站所有設(shè)備之間的通信一定要符合變電站的各項(xiàng)功能需求規(guī)范。但是各個(gè)IED的功能及控制方案是不統(tǒng)一的，生產(chǎn)人員的技術(shù)能力參差不齊，通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用價(jià)值不能得到充分發(fā)揮。受到市場和技術(shù)水平的影響，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與通信組網(wǎng)模式無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)定程度參差不一，這無疑不為變電站內(nèi)通信應(yīng)用埋下了安全隱患。

1.1 可靠性相對比較低

由于串行總線模式接入設(shè)備的數(shù)量受到限制，依照相關(guān)規(guī)范要求，通絡(luò)網(wǎng)絡(luò)最多能夠連接的節(jié)點(diǎn)數(shù)為32個(gè)，抗干擾效果比較差，通信速度低下；并且通信網(wǎng)大多僅應(yīng)用查詢模式，且只支撐一個(gè)主站進(jìn)行相關(guān)管控工作，工作效率比較低下。

1.2 實(shí)際互操作性不高

不同企業(yè)所選用的現(xiàn)場總線不一樣，使得變電站內(nèi)部各個(gè)企業(yè)所制造的設(shè)備無法互連互通。即使同一企業(yè)選用的是相同的現(xiàn)場總線，例如CAN BUS，但是因?yàn)楝F(xiàn)場總線不具有統(tǒng)一的應(yīng)用層通信標(biāo)準(zhǔn)體系，導(dǎo)致各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)的應(yīng)用層通信協(xié)議不統(tǒng)一，使各個(gè)企業(yè)之間的智能設(shè)備無法通信。對于自動(dòng)化系統(tǒng)來說，統(tǒng)一的通信規(guī)約顯得尤為必要，各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)之間的通信規(guī)約均是依照其本身標(biāo)準(zhǔn)而制定，導(dǎo)致變電站自動(dòng)化各種通信規(guī)約多而亂，其中包括IEC 104以及LFP等，同時(shí)所涉及的標(biāo)準(zhǔn)體系比較繁多，例如國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，同一類通信規(guī)約無法得到有效統(tǒng)一。

1.3 資源沒有即時(shí)共享

現(xiàn)階段，在運(yùn)的保護(hù)裝置均會產(chǎn)生一定程度的信息輸出不對稱現(xiàn)象。在保護(hù)裝置面板輸出、打印機(jī)輸出以及通信輸出中，通信輸出的信息量相對來說比較小，并且通信規(guī)約的承載能力比較弱，這也是導(dǎo)致此種方式輸出量少的根本因素。因此在這一狀態(tài)的影響下，信息不準(zhǔn)確以及不規(guī)范的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，難以實(shí)現(xiàn)資源共享。在真實(shí)的操作過程中，假設(shè)變電站出現(xiàn)了事故，那么后臺與遠(yuǎn)方調(diào)度/集控僅能夠獲取事故警示，詳細(xì)的事故內(nèi)容仍需進(jìn)行實(shí)地勘察，所以極大程度的耗費(fèi)了大量的人力資源與物力資源。

2 項(xiàng)目中采取的措施

針對上面提出的問題，建議采取以下幾個(gè)措施：

（1）要確保變電站內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)7*24小時(shí)正常運(yùn)行，首先通信工程所需的硬件需選取先進(jìn)的型號，針對變電站的實(shí)際情況設(shè)計(jì)出符合其正常運(yùn)行的方案。

（2）規(guī)定好網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所涉及到的設(shè)備的通信協(xié)議，保證它們之間正常的數(shù)據(jù)交互。

（3）嚴(yán)格按照通信網(wǎng)絡(luò)的前期設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)地施工，符合實(shí)施項(xiàng)目規(guī)定的電纜規(guī)格和線路規(guī)劃。

3 通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)

3.1 綜自站站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)

現(xiàn)階段，在我國的綜自站中大多通信網(wǎng)絡(luò)均具有雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，A、B網(wǎng)可相互備用，當(dāng)中控室處于10kV高壓條件時(shí)，通常情況下選用光纖連接進(jìn)行操作。在真實(shí)的操作過程中我們可了解到，絕大部分綜自站內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)均是通過不同的通信子網(wǎng)組合而成，并且連網(wǎng)線亦是由企業(yè)進(jìn)行制造，施工部門對其了解甚少。對于整個(gè)工程項(xiàng)目來說，網(wǎng)線極易產(chǎn)生問題，因此絕大多數(shù)的企業(yè)均選用質(zhì)量比較差以及不具有屏蔽效果的網(wǎng)線，當(dāng)工程項(xiàng)目完成之后，不具備屏蔽效果的網(wǎng)線會受到磁場的影響，進(jìn)而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，很多時(shí)候工作人員會認(rèn)為是接口與水晶頭之間的問題，當(dāng)對其進(jìn)行更換之后仍舊沒有得到改善，對日常運(yùn)維工作造成了阻礙。因此，建議在和企業(yè)簽署相關(guān)協(xié)議時(shí)必須要明確標(biāo)準(zhǔn)，不可隨意使用市場上質(zhì)量較差的網(wǎng)線，以防項(xiàng)目質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。

3.2 綜自站站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)布線

通常情況下綜自站的通信組網(wǎng)以及安裝等工作均由生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行操作，但是絕大部分的工作人員均缺少一定的安裝經(jīng)驗(yàn)，安裝人員僅負(fù)責(zé)設(shè)備接通的簡單工作，而忽略網(wǎng)線的合理布線等工作，這樣一來則致使屏內(nèi)布線紊亂以及標(biāo)志不健全的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，為今后的維護(hù)帶來不便，所以建議工程部門應(yīng)提前介入項(xiàng)目，并派遣專業(yè)技術(shù)工作者按照標(biāo)準(zhǔn)化要求布線以及制作標(biāo)識等，有利于今后的運(yùn)維工作。

3.3 綜自站通信網(wǎng)絡(luò)測試

在進(jìn)行電氣二次項(xiàng)目驗(yàn)收的過程中，僅對有關(guān)的保護(hù)裝置以及測控裝置實(shí)行驗(yàn)收處理，但是極少情況下會對全站的通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)行測試，因此在真實(shí)的操作過程中會產(chǎn)生系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)遲緩的現(xiàn)象，在此建議在項(xiàng)目驗(yàn)收的過程中應(yīng)對各個(gè)網(wǎng)絡(luò)段進(jìn)行隨機(jī)抽測，密切掌握通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用狀況。

4 結(jié)語

總而言之，站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)在整個(gè)變電站自動(dòng)化運(yùn)維過程中起到關(guān)鍵性作用，是生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)工作者之間的重要樞紐。健全的通信網(wǎng)絡(luò)是開展各項(xiàng)運(yùn)維工作的先決條件。所以，在創(chuàng)建綜自站的過程中，對通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)顯得尤為重要，應(yīng)將通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理規(guī)劃、建設(shè)、布線以及測試等，為電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。

參考文獻(xiàn)

[1]李志.綜合自動(dòng)化變電站站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)分析[J].中國電力企業(yè)管理，2011（10）：130.

[2]辛培哲，閆培麗，肖智宏，劉穎，王玉東，鄒國輝.新一代智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用研究[J].電力建設(shè)，2013（07）：17-23.

作者單位

國網(wǎng)福建省電力有限公司信息通信分公司 福建省福州市 350000