中国能源建设集团广东省电力设计硏究院广东广州510663
摘要：变电站自动化技术在变电站系统中已经得到了广泛的应用，随着变电站自动化技术的不断发展，对变电运维人员的技术革新提出了更高的要求。文章对智能变电站进行了简单介绍，探讨了变电站中通讯网络的状态监测方案。
关键词：变电站；通讯网络；状态监测
引言
通信技术是变电站自动化系统信息传偷的基拙，所采用的技术必须满足变电站内通讯网络传偷时间的要求在以IEC61850标准为基拙实现的智能变电站中，过程层通讯网络传偷采样值SV报文和通用变电站事件GOOSE报文信息关系到二次设备的正确采集、处理及控制偷出，影响到一次设备的正确动作和妥全运行，信息传偷的可靠性、实时性和妥全性要求非常高。
一、变电站自动化监控系统通讯方式概述
变电站自动化系统中比较常用的接口类型有以太网接口与串行数据接口。通常使用的串行数据接口为RS232以及RS432接口，此类接口的波特率通常在19.2kb以下，这类接口对开放性的通信协议的兼容性比较好，现场无论发生相应的变化与否，接口数据都能够在短时间内得到更新，接口通信方式通常选择事件中断方式或者查询方式。对于以太网而言，一般采用的是10M或者100M带宽的以太网接口，这些接口可以很好地支持TCP/IP服务，这与串行的数据接口相似性比较高，可以很好的支持其开放性通讯协议，如果现场出现了相应的变化，那么其接口上的数据可以在短时间内进行更新。其接口通讯的方式一般采用的也是数据查询的方式或者是事件中断的方式。和串口通讯具有一定差别的是，对于集成互联系统的构造还需要借助一定程度的硬件来实现。当前，国内的变电站通讯方式主要采用的是以太网的通讯方式。在应用以太网之前，无论是RS-232C或者RS-422/485，都存在通信系统繁琐、通信的速度太慢等缺陷，现场总线的应用虽然对变电站自动化系统对于通信的要求有了一定的缓解，但是如果系统的容量很大，通讯就很难满足人们的要求，而以太网的应用就能够很好的解决这类问题。
二、通讯网络监测管理对象
智能变电站通讯网络所监测管理的信息主要包括：网络性能监测和交换机性能监测两大方面所采集的相关信息，分析收集的信息，掌握网络性能和交换机的实时运行状态，对可能发生的异常情况和故障问题进行检测。
1、通讯网络性能监测的有关信息
通讯网络性能监测主要是监测交换机通讯端口的连接是否正常、输入输出流量是否正常、输入错误发生比率、输人丢包发生比率、输出错误发生比率、输出丢包发生比率、带宽占用率等信息是否正常。
2、交换机性能监测的有关信息
交换机性能监测的主要内容有：内存的运用情况、内在模块自检状态、GPU负荷情况、电源工作情况、工作温度是是否在正常范围内、交换机风扇运行情况、交换机异常事件。
三、智能化变电站通讯网络监测管理设计
变电站通讯网络系统监测要求能对所有设备的状态进行监测，同时还能及时对数据进行查询和分析处理二因此，智能化变电站通讯网络监测管理设计功能模块主要包括以下几个方面：
1、通讯网络配置管理模块
智能化变电站通讯网络存在一般由不同企业生产的、通讯端口数量和设备不同、不同网络结构等特点，为此，在对通讯网络配置管理时，主要目的在于实现通讯网络类型管理、网络管理、信息采集管理、接口属性管理、通讯网络厂家私有变量信息管理。
2、SNMP通讯模块
vNMP通讯模块利用轮询以及trap事件收集通讯网络信息，在收集数据时要解决掉可能因为许多设备同时通讯而可能出现的阻塞情况二为此，应该在所有受监测的通讯网络上建成“轮询++trah'}的相互独立的线程管理模式，从而使通讯网络上的采集通讯互不依赖.各自独立.保障信息采集的实时性。
3、数据处理模块
本模块主要是将vNMP通讯模块收集到的系统信息、端口流量信息、变电站内部状态运行信息加以处理，特别要处理告警以及超限告警等异常事件，输出可以直接观测与理解的信息。
4、数据图形显示模块与状态数据输出模块
数据图形显示模块中，需要将收集与处理后的数据、告警事件信息采用图表的形式展示出来二在状态数据输出模块中，可以构建监测信息上传表，对通讯网络、端口信息以及告警数据上传，以实现监控的一体化管理，支持采用IEIa（kI或者IE1：61850MMv协议输出信息数据。
5、告警输出模块
本模块需要将告警事件分类别、不同窗口、不同日志文件的形式自动实现存储与输出二自动存储时，可以自动控制存储文件的容量、文件保存的时长、告警输出模式以及告警事件的删除。
四、变电站通讯网络监测管理设计
变电站使用的通讯网络是由不同厂家所设计的、由多个不同架构的网络所组成。如果要进行站内统一监测就必须要实现上述全部设备的状态监视，除此之外所建立的变电站通讯网络网络管理系统要具备以下几个功能模块：通讯采集、通讯网络配置管理、数据处理、状态和告警事件、数据监视、日志或数据查询等模块。
（1）通讯网络配置管理模块。要建立通讯网络统一配置管理模块达到针对不同接口数量、不同接口设备、不同厂家、不同通讯网络类型、不同网络结构的通讯网络进行配置管理的需要的目的。主要实现通讯网络所在网络管理、通讯网络类型管理、通讯网络通讯信息采集管理、接口数量及不同接口设备的属性管理、达到管理不同通讯网络MIB对象信息的目的，尤其是达到管理通讯网络厂家私有变量信息的目的；（2）SNMP通讯模块。由于通讯采集时需兼顾多台设备的同时通讯及阻塞等问题，为了保证通讯网络的采集通讯相互独立，互不影响就需要为每台受监控的通讯网络建立“轮询+trap”的独立线程管理，可以通过启动通讯网络通讯停止采集时关闭创建的线程，采集时创建线程来实现信息采集的实时性；（3）采集数据处理模块。可以根据采集的端口流量数据、通讯网络系统信息、内部状态信息获得与通讯网络设备异常相关的事件告警、与网络通讯相关的统计指标、超限告警信息，最终输出便于理解的信息；（4）数据图形的显示模块。以状态图、趋势图、数据、表格、告警事件等方式分类显示通讯网络的采集数据、处理后的数据、告警信息事件；（5）状态数据的输出模块。针对处理后的通讯网络以及端口信息，要建立监控信息上传表，从而实现告警数据上传，实现对监控的统一管理。此外，每台通讯网络状态信息数据的输出都要可查询和监视；（6）告警输出模块。按类别、分窗口显示所有的操作、通讯事件所提供的带时标的详细告警信息，输出的告警事件文件要方便查看。
结语
随着智能变电站技术的不断进步，需要进一步重视智能变电站内的网络安全问题。虽然当前的变电站内采用的通讯网络比较可靠，但运行风险无法彻底避免，希望通过本文对智能变电站中通讯网络的状态监测的研究可以有效的规避网络风险，以保证智能变电站通讯网络运行的安全性和稳定性，为经济社会的发展作出贡献。
参考文献
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