智能变电站专用通信设备的关键技术

智能变电站专用通信设备的关键技术

(国网青海电力公司海东供电公司810600)

摘要:智能变电站较之于普通的变电站,关键就在于它的智能这一特点上,而这一作用,又是通过通信设备的独特技术所实现的,因此,如果想要充分了解智能变电站的运行机理,并加强通行方面的性能,就必须要对核心技术进行全面的探析,而这一过程,也能使得智能变电站在通信方面潜在的诸多问题,进而促进专用通信设备在质量层面上取得全面的提高。

关键词:智能变电站;专用通信设备;关键技术

常规变电站与数字化变电站是我国变电中的两大模式,然而,在使用这两种模式过程中通常存在很多缺陷与不足。系统运行时存在大量的不安全性与不确定性。随着时代发展与进步,高压建设逐渐进入实用阶段,风电、光伏等很多现代化能源在电力建设过程中层出不穷,因此智能变电站是电力发展与进步的必然趋势。

1.智能变电站通信的基本概念及其三要素

通信的基本目的是在信息源和受信者之间交换信息。信息源是指生产和发送信息的地方,如保护测控单元受信者指接收和使用信息的地方,如计算机监控系统、调度中心系统。而要实现信息源和受信者之间相互通信,两者之间必须有信息传输路径。信息源、受信者和传输路径是构成通信的三要素。如果想要实现和完成通信,就需要信息源和受信者合作,如信息源必须在受信者准备好接受信息时,才能发送信息,受信者一方必须准确知道通信何时开始,何时结束;信息的发送速度必须与受信者可以接收信息的速度相匹配,否则,可能会造接收信息的混乱,除此之外,信息源和受信者之间还必须制定彼此约定,约定包括:信息源和受信者之间的传输是否可以同时还是必须轮流,一次发送的信息总量、信息格式,以及如果出现意外该做什么。

2、智能变电站关键技术

2.1智能变电站综合自动化系统通信的任务

通信主要包括两个方面的内容:

(1)变电站内部各部分之间的信息传递,如保护动作递给中央信号系统报警;

(2)变电站与操作控制中心的信息传递,即远动通信;向控制中心传递变电站的实时信息,如电压电流J功率的数值大小、断路器位置状态、事件记录等;接收控制中心中心发出的断路器操作控制命令以及查询和其他操作控制命令。

2.2数字通信的同步技术

同步是数字通信中的重要问题,所谓同步就是要求和建立系统的收发两端在时间上保持步调一致,数字通信系统涉及到的同步有载波同步、位码元)同步,群(帧同步和网同步,同步误差小、相位抖动小以及重复建立时间短、保持时间长为同步系统的主要指标,是系统正常工作的前提,否则就会使数字通信设备的抗4扰性能下降、误码增加,如果同步丢失域称失步,将使整个系统无法工作。

2.3光纤通信的复用技术

频分复用与波分复用在本质上没有什么差别,都是利用不同的光载波传输信息,若在同一根光纤中传输的光载波路数不多,载波之间的间距又较大,这种光载波的复用通常称为数分复用:若光载波路数较多,波长间隔较小而密集,则可以称为分频复用。频分复用的通信容量可以几+倍、甚至几百倍地舞篇C有信大的2济效益『ES,在技M度上要比波分复用大些通常,在密集频分情况下不是采用光复接和分接的合波器和分波器,而是依靠调谐器件或光功率耦合器或光滤波器等,在接收端有两种不同的调谐方法可以睐实现密集频分多路分接::是利用相干光纤通信的外差检测方法,用本振激光器调谐;二是利用常规光纤通信的直接检测与调谐光纤滤波器,实践证明,两种方法都是可行的,相比之下,前者传输的路数更多,但设备复杂,成本较高:后者密集频分路数较少,在成本较低,应视具体情况而定WDM与TM相比,WDM多用于X线设置光及放大器的长途干线和海下光缆系统;面FDM多应用于光纤用户网和综合光纤局域网'而又特别适合于频分多址应用。

2.4电力线载波通信

电力线载波通信是电力系统通信专网特有的一种通信方式,它以电力线为信道,以变电站,发电为终端,特别适合于电力调度通信的需要,而且,电力线载波通信系统具有投资少、施工期短,设备简单,通信安全、实时性好、无中维距离长等•系列优点,输电线架设博里,通信线路就可以延伸到哪里,在不少工期比较紧张的输变电工程中,往往只有电力线载波通信才能够和输变电工程同期完成建设目前,我国110kV以上电力线载波电路已超过的65万话路公里,还有大量的电力载波机。在110kv以下的农电网上运行,庞大的电力线载波通信网担负着电网内调度电话、继电保护和远动信息的重要传输任务,对于电网的安全稳定经济运行发挥着重要的作用。

2.5信息管理存储技术

高级局域网可以进行自动恢复,智能变电站用它来建设数字化信息平台,而这个可以恢复自愈性故障的信息平台,提供给信息采集服务给智能变电站。而且它体现了集中管理信息的设计思想,还为进行信息模型的转换,集成,调用和冗余等诸多功能提供基础,并为电力下放提供信息与技术的支持。以太网已经无法满足智能变电站的需求,所以进行信息的优先级传输和信息的就地存储就显得更加重要。信息的优先级传输可以保证一些重要信息可以及时准确的传输,而一些非关键的信息,就进行就地存储。这样可以减少网络传输的负荷,并为系统决策提供数据。该项技术可以将变电站底层的硬件与网络设备构建成一个共享的资源库,对那些就地存储的信息,可以随时调用。而其本质就是将信息按照不同的粒度进行细化,来实现信息分层分布与调用,而且随着智能电网的发展,进行信息安全防护也是需要我们考虑的,而该技术正好可以弥补这些不足,它可以对信息进行评估分析,按照安全等级的不同,设计相应的防护策略,在最大限度上,对各级电网的信息提供安全保障。

2.6信息标准融合技术

智能变电站中通过复杂的信息采集渠道,具有大量不同种类的信息。每一个智能电网设计一套自己的信息采集理念,运用不同的算法及模型,采集各种不同的信息,是一台电网无法利用别的电网的信息。因此为了实现和智能电网的无缝通信连接,对智能变电站内各种信息模型进行相互转换与映射就不可避免了,于是就需要使用信息标准的融合技术,而该项技术的基础是信息模型的规范化,标准化和体系化。对于实现信息模型的规范化与标准化,第一要设立开放的通信架构,使各个元件之间的信息可以通过网络来进行通信,也就是信息网络化;第二更深入的细化处理信息模型,制定模型夸大击垮的原则的标准;第三,制定技术的唯一标准,形成一个具有多功能的规约库,来实现各个应用系统之间的无缝通信。目前,IEC61850是全面规范智能化变电站中自动化体系的国际电工委员会最新实施的标准,也是只能变电站内部的统一规约。

总结:智能变电站专用通信设备的存在,一方面要从技术层次去提高,另一方面就是要加强对分子材料的研制,只有双管齐下,我国的智能变电站在通信方面才能取得实质性的进展。设备归根结底,只能起到一个辅助作用,真正核心的部分还在于通信技术的不断提高,但作为通信功能实现的基础,我们必须要认真把握以上几点技术,只有这样,变电站的通信才能全面的落实。

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