浅谈电力系统通信自动化控制研究

韩丽彬 郑咏梅

摘要：伴随我国经济现代化建设的日益发展与深入，我国的电力系统在近些年取得了极大的发展与进步，这在一定程度上极大的提高了我国的电力应用水平。通信自动化技术的融入，则使得电力系统在已有发展的水平上更进一步，为更快的实现我国电力智能化做出了重要的努力，本文通过对电力系统通信自动化控制措施的详实阐释，以期更好的推进电力系统的现代化发展，为全面实现我国电力事业的国际化发展做出重要的努力。

关键词：电力系统通信自动化 控制措施

中图分类号：TM7文献标识码： A

前言：随着通信技术的不断发展进步，现代化的电力通信网络结构已经逐渐趋于完善、结构合理以及多样化。而随着电力通信系统网络数据节点的不断增多，给电力系统通信网络的运维和管理带来了很大的挑战。而电力系统能够实现全面的自动化和一体化管理成为适应市场经济建设的要求。在电力系统的运营中，自动化控制系统则能够安全有效的提高电力系统的生产效能和服务效率。电力系统自动化系统是指各种具有自动检测、决策和控制功能的装置，通过信号系统或者数据传输系统对电力系统中的各个元器件、局部系统或者全部系统进行自动监视、协调和控制，从而使得电力系统通信能够安全稳定的运行，生产出符合人们要求的电力品质。

一、电力系统通信自动化控制的特点和重要性

1、电网调度自动化控制。

一般而言，通过工作站、服务器以及计算机网络等的共同作用来实现。通过利用电力系统的专用广域网可以有效连接上述设备。而专用网络主要是指三个方

面的内容，分别是相关的发电厂、下属调度控制中心以及终端设备。进而，就可以通过电网调度自动采集和监控电力生产过程中的一系列数据，并对这些数据进行智能化分析，得到电力系统的状态以及电力负荷的预测和估算等。

2、变电站网络通信自动化控制。

通过对变电站网络通信的自动化控制能够有效的代替以往变电站中的人工监控方式，从而有效的提高了电网通信的自动化控制效率，并且在一定程度上改善了电网的安全运行状态。具体说来，变电站网络通信自动化控制技术就是全面有效的监督变电站网络通信过程中运行的电气设备。除此之外，还可以通过对监控计算机的操作，有效的实现运行管理自动化，提高电网运行效率。

3、发电厂的分散式自动化控制。

相比集中的控制方式，电厂的分散式控制可以在生产过程中利用控制单元对发电厂进行更为有效的控制。分散式的自动控制技术主要采用了分布式计算机系统作为框架支撑。如采用了中心工作站、服务终端相配合的组网模式。其基本原理是分布足够的数据采集（触发）终端，进行数据采集，并反馈到中心工作站（服务器），然后进行自动处理，并生成相关日志。特殊情况下，需要人工介入干预

的，系统也能够自动进行相关触发工作，如通过系统提示、报警、短信等方式进行通知。例如，通过分散式的自动化控制方法，对相关的信号，比如电气量、热电阻和开关量等进行必要的处理和运算，进而进行科学的分析设置合适的参数，从而监测整个生产过程以及相关功能。

4、电力系统通信自动化控制的重要性。

首先，通过将计算机技术应用到电力系统通信自动化中去，有效的支持了电力系统多环节的运行，包括发电环节、配电环节以及用电环节和传输环节等。其次，在提高电网运输效率的同时有效的降低了电网运行的成本损耗。最后，实现了用电管理的自动化。通过双向通信系统和智能电表的引入，使得用户能够随时随地的查询用电情况。而企业则可以通过电力系统通信及时准确的了解用户的用电情况，以防止用户偷电漏电的现象。于此同时，将用电情况搬移到线上来，还能够实时的监控电流、电压等信息，将安全隐患扼杀在摇篮之中。而智能电表的引入使得电力营销活动在新时代更具有活力。总而言之，自动化控制技术的引入

极大的提高了电力企业和用户的双方面的利益，极大的提高了用电管理的水平。

二、通信方式选择

近些年来，随着配电网通信技术的发展，配电网中的通信方式也日渐增多，主要包括以下几种：

1、电缆的通信方式

采用电缆通信可以减小工程工作量和建设成本，但这种通信方式的频带较窄，抗干扰能力不足，且通信距离有限，在配电网中通常作为变电站的RTU 进行通信连接。

2、光纤的通信方式

采用光纤通信可以增加通信容量，减小传输损耗，且其不受电磁场干扰，并可与电缆或架空线路一同敷设，但其缺点是维护成本较高，工程量大，安装较困难，通常用于市区繁华地段设备主干网的通信方式。

3、无线网通信方式

无线网通信方式是一种新型的通信方式，这种通信方式可靠性不高，不适用于高层建筑物较多，杂波干扰较大的地区。

4、配电线路通信方式

配电线路通信方式是以配电网中线路本身为传输媒介的，其优点是投资较小，覆盖面非常广，但其受配电线路的干扰性较强，通信可靠性较差。从上面的分析中我们可以看出，各种配电网通信方式各具特点，应根据配电网的规模和要求，在不同层级间采用不同的通信反射。本文采用光纤的通信方式，基于OFDM 调制技术，设计了通信自动化系统。

三、电力自动化通信技术下的网络结构分析

国家电网系统下信息网络结构一般由核心局域网，地方部门的局域网，以及区域通信渠道网络互联所组成；从应用功能角度又可划分为供生产、制造所用的SCADA/EMS 系统，以及供电经营相关的MIS 系统。

1、SCADA/EMS 系统

主要适用于变电网工作站、发电厂等电力供给、送电单位生产所用。并且该系统作用主要是进行监控、处理、评估及分析等；同时，其基本功能板块划分为数据采集、能源分析、信息存储、实时监控等。

2、MIS 系统（信息业务网）

该系统平台主要对网络信息化相关商务活动进行服务，同时其系统平台主要包括办公自动化、用户供电信息查询、信息统计管控、人资建设、以及安全生产等子系统板块。此外，MIS 系统可对电力企业的直属上下级单位予以联网交互，包括地区间供电企业售电业务下的重要客户数据交互等。与之同时，MIS 系统平台下已经由过去单一的EMS 模式逐步转化为了当前的自动化DMS、TMR、调度管

理、及雷电监测等多种方式应用拓展，可以会说在信息资源优化及调整上更为专业。而MIS 系统主要应用于电力产业经营业务相关的组织活动方面，比如财务管理、物资置办、用电检查、安全监控、信息查询等多个方面。包括在MIS 平台使用时也能够予以实践应用，并且其属于IP 网络传输，组网方式现如今也能够实现千兆以太网，同时网络结构取用于同级网络分层，每层又分为子网与链路层予以连接。

三、电力系统通信故障自动化控制分析

1、电力系统中常见的通信故障。

电力系统的通信问题可以在宏观上分为硬件问题和软件问题两方面。硬件问题常见的是电磁干扰、接触不良以及匹配电阻不当等问题。而软件问题则是网络驱动设置、网络配置问题以及网络地址等问题。其中，电源问题也是常见的通信故障。由于电源中电容的长时间运行导致其发生老化现象，负载能力降低。如果在实践过程中系统运行时间很长，而检查时又没有出现别的配置问题，则很有可能是电源故障的问题，应当考虑更换电源。除此之外，常见的网络出现中断，这种情况一般是接触不良。例如，曾经有一个监控站，通过调度数据网和调度主站相连接。可是经常会出现误码现象或者通信中断现象。这种情况检查了网络的PING返回值正常，但是会出现命令丢包现象。这种故障就需要多次调试和多班组协调解决。

2、电力系统通信常见故障解决。

首先，由于配电网的辐射范围较广。因而，在出现故障时必须首先精确定位，以避免由于定位时间较长而使得故障的影响范围越来越大。随着地理信息系统科学的发展，通过将配电网自动化中引入地理信息系统，来强化定位功能，使得目标能够在很短的时间内定位并排除，保证系统的稳定运行。其次，对配电系统进行优化处理。由于配电自动化是今后的发展趋势，因而对其优化管理是必不可少的。具体说来配电网自动化的实现方式可包括以下几种：①10 kV辐射线路或者数状线路使用重合器和分段器组合形式；②对于环形电缆配电网使用重合器或者加装FTU，实现配网自动化；③对于城市高架配电网需形成多环网状，以确保各家各户有两个以上供电源，实现配网自动化。

结语：综上所述，当前社会经济不断发展，电力系统通信的故障问题较为复杂并且原因难找。这种情况下，使用自动化控制方式具有较为明显的优势。通过分析电网电力通信设备的特点，使用自动化控制技术提高了自动化设备的管理效率，为未来电力系统通信管理提供了强有力保障。

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