关于电力自动化的通信网络研究
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作者: 蒲洋
摘要：随着社会的不断进步，经济的高速发展以及人们生活水平的不断提高，通信网络已经成为构成电气自动化应用的重要核心，因此，一个既能够节省成本又十分可靠的网络体系结构就变得尤为重要。本文中，笔者就对电力自动化系统中的通信网特点和要求进行了简要的分析，关于电力自动化通信网络进行了研究。
关键词：电力自动化 通信网络 研究
现代的通信技术高速发展对可靠的远程控制系统进行了激活和发展，它对于监控电力自动化系统的性能以及实时运行状态至关重要。这些电力自动化通信技术通常分为四类：卫星通信、无线通信、光纤通信及电力线通信。这四类通信技术中的每一种通信技术都具有自身的优点和缺点。但是，就目前来说，嵌入式以太网以及LonWorks现场总线这两种通信方案一直是人们关注的对象，下面，笔者就对这两种通信方案进行分析，从而对电力自动化通信网络进行简要的分析。
一、嵌入式以太网方案
嵌入式以太网方案要求站内必须要有三个彼此相互独立的光纤以太网，笔者将其命名为网络一、网络二和网络三，其中，网络一和网络二为监控网，网络三则为录波网。笔者认为，没有使用嵌入式以太网代替LonWorks现场的总线网，而是将站内的通信网设计成为两层，其中的间隔以上使用10MB每秒的嵌入式以太网构成其站内通信主干网络，使其很好的负责运动机、后台机等计算机以及各间隔进行其通信。在其间隔的内部使用LonWorks现场总网线将各种保护的装置都连接在一起。LonWorks网上的各种信息通过间隔层测控单元这一媒介传到主干网上。而最低层各种保护设备则不可以作为任何改动，同时保持了向下的兼容性。这种嵌入式方案实际上都将嵌入式以太网和Lonworks的现场总线的技术相互结合，使其各自发挥了各自的优势。
二、LonWorks现场总线网方案
电力自动化变电站的内部一共有两个Lonworks网络，分别是录波网以及监控网。录波网负责将电力自动化系统的故障录波信息进行传递，而监控网则是用来将各种状态信息和控制信息进行传送的。网络通信速率一般为78KB每秒，其最大的通信距离为两千米，通信的介质是屏蔽的光纤或者屏蔽双绞线。其中每个保护装置都带有Lonworks网络的接口，运行机、工程师站以及后台机等计算机上面都插有PCLTA的卡，于是，其PC机上以及保护装置都可以对Lonworks网络进行连接。以上笔者所陈述的方案比较简单和方便可靠，Lonworks现场总线网方案可以应用到中、低压变电站的自动化系统之中，Lonworks现场总线网方案已经成功的被用于很多110kV、35kV的变电站，但是，当将Lonworks现场总线网方案应用于220 kV及其以上的大型高压变电站时，由于其网络流量增大，网络节点增多，78KB每秒的网络宽带就变得不够使用，特别是当多个保护同时操作的时候，网上的冲突加剧，重发的次数增多，通信的效率也就降低了。因此，Lonworks现场总线网方案并不适用于大型的高压变电站。
三、嵌入式以太网方案以及Lonworks现场总线网方案比较
Lonworks现场总线网方案中只有Lonworks这一层网络，其站内的几十个保护装置都均联其上。因此，其网上的流量大、节点多，但是其宽带只有78KB每秒，在多台保护同时操作特殊的情况下，其网络负载突然的加重，会出现比较严重网络冲突的现象，其报文的重发次数也逐渐增多，网络通信的效率大大降低。而嵌入式以太网方案中，有两层网络，其主干网的宽带已经达到了10MB每秒，虽然其间隔内Lonworks网络仍然是78KB每秒的宽带，但是，其上所联结点数目大大的减少，只有几台。
将嵌入式以太网方案以及Lonworks现场总线网方案进行比较，我们会发现嵌入式以太网方案能够满足变电站的自动化系统要求，并且留有一定的余地，在与PC机的接口方面，PC机一定要用PCLTA卡等专用的板卡，将板卡和Lonworks网络的接口，由于这些板卡都是专用品，所以其价格比较贵，当PC机的台数增加时，PC机使用比较廉价的以太网卡就可以联接到以太网上面，因此，嵌入式以太网方案之中的PC接口更加廉价和方便。
四、结论
本文中，笔者在进行电力自动化通信网络研究时，给出了适合于不同电压等级和规模的变电站电力自动化系统内部的通信网络方案，并且对嵌入式以太网技术进行了介绍，对嵌入式以太网方案以及LonWorks现场总线网方案这两个方案分别进行了分析，最后笔者又对嵌入式以太网方案以及Lonworks现场总线网方案进行了比较。笔者认为，理论只有应用到实际操作之中去才能够发挥其作用，因此，笔者主张将关于电力自动化的通信网络研究这一理论知识应用到电力自动化之中去。
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