网络通讯技能在变电站主动化体系中的使用

　　1 　变电站主动化体系的数据通讯

　　1.1 　变电站主动化体系的通讯内容

　　1.1.1 　变电站内的信息传输内容

　　(1) 电网稳态数据信息

　　此中形态数据信息包括：各电压品级的断路器、断绝开关地位信号遥信;各掩护及重合闸举措信号遥信;各掩护回路及操纵机构的非常信号遥信;主变有载开关档位信号。

　　丈量信息包括：主变高、高压侧及各电压品级线路有功功率、无功功率、电流和功率因数等;主变、线路、电容器、接地变有功/无功电量等;

　　(2) 电网暂态数据信息

　　在掩护录波数据上次要有：主变压器、线路上、电容器上以及开关分/合闸等。

　　(3) 设置装备摆设运转数据信息

　　1) 一次设置装备摆设运转数据信息

　　变压器油箱油面温度、绕组热门温度、油位等。

　　2) 二次设置装备摆设运转数据信息

　　① 安装运转工况信息;

　　② 举行设置响应的软压板举行信号的投退;

　　③ 举行设置响应的监督形态和报警信号安装;

　　④ 举行SV/GOOSE/MMS链路设置陈诉非常信号;

　　⑤ 设置的测控安装必要有封闭信号操纵;

　　⑥ 网络通讯设置装备摆设运转形态及非常告警信号;

　　(4) 帮助设置装备摆设上的响应数据。

　　1) 形态数据信息;

　　① 电源的进、出线路上的开关设置;

　　② 设置装备摆设的事情状况以及断电时报警信号;

　　③ 宁静报警信号;

　　④ 对情况目标监测的报警信号。

　　2) 丈量数据信息

　　① 种种电压、电流;

　　② 逆变的种种交、直流电压;

　　③ 情况中的温、湿度等;

　　④ 测定室内的氧气以及SF6浓度信息。

　　1.1.2 　主动化体系与控制中心的通讯内容

　　变电站主动化体系具有宁静、牢靠的功能，以及对断路器可以举行监督、丈量和控制等，同时还能遥测、遥信、遥调、遥控所有的远动功效和时钟同步功效，可将变电站的相干信息发送到控制中心，也可以承受下级的调理数据和控制指令[3]。

　　1.2 　变电站主动化体系通讯功效

　　1.2.1 　微机掩护的通讯功效

　　微机掩护的通讯功效包罗：承受监控体系盘问、与监控体系通讯、向监控体系传送事情陈诉及掩护形态、向监控体系传送自检陈诉;校正时钟，与监控体系对时，修正时钟;整定值的修正等。

　　1.2.2 　主动安装的通讯功效与信息内容

　　主动安装的通讯内容包罗接地选线安装、备用电源自投、电压、无功主动综合控制与监控体系的通讯。详细如下：

　　①小电流接地体系接地选线安装的通讯内容，母线和接地线路，母线TV谐振信息接地工夫，谐振工夫，启齿三角形电压值等;

　　②备用电源自投安装的通讯功效，与微机掩护通讯功效类似;

　　③电压和无功调治控制通讯功效，除具有与微机掩护相相似的通讯功效外，电压和无功调治控制还必需具有吸收调理控制下令的功效。

　　1.2.3 　微机监控体系的通讯功效

　　(1) 具有扩展远动RTU功效。惯例变电站远动RTU功效包罗遥测、遥信、遥调、遥控的四遥功效。对无人值守的变电站，极大的拓展了传统变电站远动RTU功效范畴，起首信息容量较大。次要是在宁静掩护上有很大的打破，好比对远方举行定值掩护、以及妨碍录波测试等。

　　(2) 具有与体系通讯的功效。变电站微机监控体系与体系的通讯具有两条独立的通讯信道。一条是惯例的电力线载波通道，另一条是数字微波通讯或光纤通讯信道。有的变电站微机监控体系要求具有多个远方调理中心的SCADA体系通讯的功效，如可同时与县调、地调通讯[4]。

　　1.3 　数据通讯的传输方法

　　1.3.1 　并行数据通讯

　　并行数据通讯是指容许许多数据同时举行运转，可以以字节的方法大概是字单元由专行道举行信息通报，对数据同传、同接。如图3.1(a)所示。

　　并行传输速率快，但在并行传输数据线外，每每还必要一组形态信号线和控制信号线，数据线的根数即是并行传输信号的位数。显然并行传输必要的传输信号线多、本钱高，因而在短间隔传输(通常小于10m)必要高传输速率的情况下比力常用。在变电站主动化体系的布局上，多为会合组屏式。

　　1.3.2 　串行数据通讯

　　(1)RS-232C接口尺度

　　由于RS-232属单端信号传送，以是关于噪声搅扰影响较大，一样平常数据通报间隔较近，在20m以内，合适于数据传输速率在0～20Kb/s范畴内的通讯。

　　(2)RS 422/485接口尺度

　　RS-422是差模传输，支持点对多双向通讯,最大传输间隔为约1200米，最大传输速率为10Mb/s。在 100kb/s速率以下，才大概到达最大传输间隔。RS-485接口次要是联合均衡驱动器和差分吸收器一同，对噪声的抵挡功能较好。实际上，通讯速率在100Kbps及以下时，RS485的最长传输间隔可达1200米，最高传输速率为10Mbps。如图3.1(b)所示。

　　1.4 　数据远传信息通道

　　变电站在举行近程通讯时的通道一样平常比力多，次要有：有线信道和无线信道两种。前者有明线、电缆以及电力线载波和光纤通道;后者有短波、散射、微波中继和卫星通讯等。

　　1.4.1 　绝缘排挤地线载波通讯

　　电力信息通报时一样平常是运用电力线排挤地线的形式，在放电时举行间隙接地，但在正常运转时则必要举行绝缘处置，举行高频电流保送。与电力线载波通讯相比，联合设置装备摆设复杂，造价低，且可扩展电力线载波通讯频谱，送电线路检验接地时期可以不中缀通讯，受体系短路或接地变乱影响较小，易完成长间隔通讯等。这种通讯方法宜作输电线路维护检验通讯用。

　　1.4.2 　电力线载波通讯

　　在电力信息传输时分次要是运用高架电力线中的相导线，固然这是电力保送时一种特有通讯方法，牢靠性以及经济性都比力高，在办理调理上也比力和谐，以是在电力体系中是比力根本同时次要的通讯方法，但独一的缺陷是有频谱举行约束就不敷美满。图3.2是电力线载波通讯的根本原理和次要设置装备摆设组成图。在A、B端举行语音信号通报时，起首是有调制变更成响应条件的高频信号，然后经过肯定的设置装备摆设线路举行传载到终端设置装备摆设上，之后会由收信滤波器举行信号挑选，反应到A端话音信号身上。反之，B端向A端举行电力信号保送也是一样的。

　　1.4.3 　微波中继通讯

　　微波是视距传达，它不像中、长波沿地球外表传达，也不像短波借助电离层的反射举行传达，由于地球外表是个曲面，以是微波传达的间隔不行能很远。为了完成远间隔传达，一样平常必要每隔40~50km设置一个微波中继站，构成一条接力通讯电路。

　　微波通讯的通频带宽，通讯容量大，可传送多种用处的通讯信号。微波波段不易受大气及产业等外界搅扰，以是通讯的传输质量高，事情较波动。别的，微波是在视距范畴内的传达，以是不必要太大的发射功率。可以做出增益高，偏向性强的天线，因而比短波通讯失密性好。

　　1.4.4 　卫星通讯

　　卫星通讯次要是借由天上的同步轨道通讯卫星作为信号直达站，在差别空中地区上举行信号通报。相比于微波，卫星通讯的好处是：对地形以及间隔约束较小，通讯量较大，牢靠度高，搅扰性小。

　　1.4.5 　光纤通讯

　　光纤通讯次要是借助光波作为传输前言举行通讯，次要的好处是：通讯量较大，频带较宽以及通报间隔远、抗搅扰、抗辐射、分量轻、节流有色金属等，在电力体系运用另有较别的通讯方法所不克不及比较的一些好处，以是曾经被渐渐的利用扩睁开来。

　　电力体系必要使用光纤举行传输的信息次要有：德律风、远动、数据、远方掩护、图像等。此中最广泛使用的是德律风和远动信息的传输。这些信息的传输一样平常都以数字方法举行、而图像信号一样平常以模仿方法在光缆中占用独立的纤芯举行传输。

　　脉冲编码调制PCM设置装备摆设是惯例的电子终端设置装备摆设。光发射机本质上是一个电光调制器。它用PCM端机收回的数字脉冲信号来驱动电源，收回信号经过PCM调制成光信号脉冲，之后经过光纤传送到对方。在远端承受时有响应的光检测器，可以转化光信号成电信号，之后再颠末肯定处置传到PCM吸收端机，转换成原始的信号。

　　光纤线路则是信息传输的前言。

　　由于光源的非线性对数字信息影响较小，且数字制式自己又具有抗搅扰才能强，传输质量高，易于接纳大范围集成电路、调试维护复杂等特点。因而作为多路通讯的光纤通讯体系大多接纳数字制式。

　　1) 公用光纤通道回路

　　公用光纤通道使用于间隔短，一样平常不大于60km的线路，在光纤网络不克不及构成环网或双路由的终端变电站利用较多。如图3.4所示：

　　2) 复用光纤通道

　　复用光纤通道使用于间隔长的线路掩护，使用率高。一对OPGW纤芯相同SDH光设置装备摆设，即可下发成百上千个2M通道，而一个2M通道又能下发30个64K通道，利便快捷，网管办理处设置可将中缀的2M通道规复。复用光纤通道回路中与公用光纤通道相比，增长了光设置装备摆设(光端机)、PCM、掩护通道接口安装，两头任何一个关键呈现妨碍将使通讯中缀。