现代工业经济和信息化
ModernIndustrialEconomyandInformationizationTotalof178No.4，2019
DOI:10.16525/j.cnki.14-1362/n.2019.04.36
智能变电站通信系统
刘云帆，刘广发，程若楠，袁梓浩，周含方
（山东科技大学，山东
摘
济南
250031）
要：随着智能电网的建设，相关的智能化设备也油然而生。变电站作为电网中最为重要的一个环节，其本身
的通信系统的高效和灵活决定了电网信息传输。主要介绍智能变电站主要智能电子设备，分析智能变电站主要流量控制技术。
关键词：智能变电站；通信系统中图分类号：TM63
文献标识码：A
文章编号：2095-0748（2019）04-0087-02
引言
近年来，随着人们能源规划和绿色环保意识的增强，国家将智能电网的建设作为一项重要的工程任务。国家能源局和国家发改委联合发布了重点建设一流智能电网的项目规划[1]。同国外的智能电网建设相比较，国内以建设强韧的智能电网为总的目标。从整体的角度分析和规划，整体智能电网建设需要通信系统的完善和配合。在智能电网建设中，智能
测控单元1
断路器、隔离
开关位置
控制命令
变电站起到了至关重要的作用[2]。智能变电站应具备数据采集、分析和处理的能力，这样能够进一步提高电网的四项基本性能。1智能变电站主要智能电子设备
智能变电站作为智能电网的重要节点，通过联网进行信息采集、信息转发等网络模式，可划分为不同的业务流模式。不同的业务流对数据的交换时间和相应的要求各不相同，最典型的为馈线间隔信息流。
测控单元2控
制命令
断路器、隔离
开关位置重合闸动作出口
低气压闭锁重合闸
位置信息保护动作
重合闸动作出口
低气压闭锁重合闸
位置信息保护动作
线路保护1闭锁重合闸智能终端1智能终端告警/闭锁，智能终端2线路保护2
母差动作
启动远眺及闭锁重合闸
保护动作
GOOSE信息图例
保护动作
母差动作启动远眺及闭锁重合闸
母线保护1
其他间隔隔离开关位置
状态信息保护动作
LED设备间信号一次设备信号动作信号一次设备
状态信息保护动作
母线保护2
其他间隔开关位置
其他间隔动作信息
其他间隔隔离动作信息
图1典型的变电站通信网
智能变电站的核心是其智能及自动化，为使其实现必要的实时数据传输，要通过电子互感器将不同层内的设备实现过程总线的数据共享。其中二次设备包括智能终端系统、保护系统及合并单元。各部分介绍如下：
使用过程总线传输IED数字信号。与传统模拟
收稿日期：2019-02-06
第一作者简介：刘云帆（1998—），男，本科，山东科技大学电气工程及其自动化专业，研究方向为电力系统。
电缆相比，过程总线的抗干扰能力大大提高，误码率大大降低。因此可仅仅利用几根光缆就能实现信息共享，简化了电缆连接的难度及密度。
合并单元首先采集模块中的数据信息然后进行数据处理，将信息做到时间同步。处理后的信息将被传至数据模块输出。最终将以统一的IEC61850标准输出到过程总线上。若其电压等级较为特殊，则通过合并单元还能控制信息相应的耦合状态。
智能终端通过设置断路器、隔离开关等设备保
窑88窑
现代工业经济和信息化
xdgyjjxxhx@163.com
第9卷
护IED传输的信息。通过使用遥感模块、数据处理模块及设备的信息感知模块实现智能系统的基本功能。并通过GOOSE通信将这些模块有机结合实现数据的控制及上传。
作为二次设备实现网络化的关键，交换机通过保护数据传输来代替传统的电缆交换。交换机有很多不同的标准，其中使用基于IEC61850标准的交换机具有信息流配备不同优先级的分类传输，并且支持虚拟局域网及组播功能，还可利用生成树协议实现网络的重构。
智能变电站中的电源管理单元通过实现算法的同步、广域通信及传感网络等不同的技术，根据实际应用情况实现动态的传输。电源管理单元可实现数据的实时监测、记录及控制。智能变电站可将电源管理单元分为不同的部分，若样本值过多，则将其分为采集和集中单元；若样本值较少，则将两部分合并为一。电源管理单元通过网络数据的状态获取及同步传输采样，实现必要的信息系统交互，满足当前的需求。三层逻辑结构需满足此IEC标准规定的条件。2智能变电站主要流量控制技术
新的国家标准规定，在新的虚拟局域网技术中，
为实现高精度的信息传输，实现主机间的数据交换，此装置更关注纵向的、夸间隔的操作功能，以防止错误操作造成的闭锁及符合连切等问题。保护/测控装置不仅可以实现工程师与变电站之间的高效通信，又能实现智能设备间的信息传输，因此此装置具有很强的数据分析处理能力。
将整个信息获取模块划分为多个逻辑子网络，这能够减轻交换机和采集装置的使用情况，实现信息高效快速灵活的获取，同时能够对信息进行进一步的控制和保护。现在一般配置两种类型的虚拟局域网技术，一种是通过交换机的虚拟局域网发送携带802.1Q字段的源报文；另一种是交换机原有接口上的识别符，根据虚拟局域网的配置规定发送不携带802.1Q字段的源报文到节点上。
质量服务机制是根据用户对于资源的优先级进
工作站1工作站2工作站3
GPS
站控层
GPS
工作站1工作站2工作站3
RS485、以太网IEC61870-5-103
RCS保护RCS测控其他IED
间隔层
RCS保护RCS测控其他IED
G00SE以太网1850IEC6
行划分的，在IEEE802.1P工作访问类型中，它可以直接访问控制层，能够更加高效地优化控制通信信息。这种协议能够快速地将流量分为8种，并且将其默认为最高的优先级。
参考文献
[1][2]
钟熙微.智能电网层次化保护体系结构及性能分析[D].广州：广东工业大学，2018.
李贞松.电力技术在智能电网中的应用研究[J].山东工业技术，2019（6）：194.
以太网
电缆
过程层
CT/PT
MU+智能断路器
光缆
ECVT
n
间隔n
间隔1
传统互感器
传统一次设备
电子式互感器
智能一次设备
传统变电站结构图数字化变电站结构图
图2常规变电站和智能变电站的对比
（编辑：王红霖）
LiuYunfan,LiuGuangfa,ChengRuonan,YuanZihao,ZhouHanfang（ShandongUniversityofScienceandTechnology,JinanShandong250031）
Abstract:Withtheconstructionofsmartgrid,relatedintelligentequipmenthasemerged.Substationisthemostimportantlinkinthepowergrid.Theefficiencyandflexibilityofitscommunicationsystemdeterminethetransmissionofpowergridinformation.Thispapermainlyintroducesthemainintelligentelectronicequipmentofintelligentsubstation,andanalysesthemainflowcontroltechnologyofintelligentsubstation.Keywords:intelligentsubstation;communicationsystem
IntelligentSubstationCommunicationSystem
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容