新一代智能变电站通信网络及管理系统方案

孟联

摘要：本文主要对新一代智能变电站通信网络及管理系统方案问题进行重点研究与分析。分析过程中，主要立足于新一代智能变电站网络管理特点以及功能需求，对电信网络管理体系结构整体进行统筹规划与合理部署。并结合关键技术内容，提出新一代智能变电站通信网络管理系统框架形式。希望通过本文的研究与分析，可以进一步提升智能变电站网络运维能力以及减少网络运维成本。

关键词：新一代智能变电站;通信网络;管理系统;方案;

前言：通信网络作为智能变电站运行体系的重要组成部分，运行过程中主要承担着传输数据、发布指令等信息任务。结合当前运行情况来看，智能变电站通信网络可以针对采样值传输、断路器分合状态以及时钟同步信号等信息内容进行全方位整合与处理。智能变电站会根据通信网络整合的数据内容，对当前设备运行情况进行监督与管理，避免出现运行故障问题。目前，为进一步提高智能变电站通信网络运行效率，研究人员对传统通信网络状态监测存在的不足问题进行了积极克服。并主动结合在线监测与故障诊断技术手段，实现对智能变电站通信网络运行工作的全面监测与管理。

1 新一代智能变电站通信网络管理系统框架结构分析

1.1总体框架

新一代智能变电站通信网络管理系统（下文统一简称网管系统）通过借助直观、合理的界面形式，初步实现了各网管功能的有效发挥。一般来说，网管功能主要围绕设备配置管理拓扑管理以及安全管理等功能作用进行合理展开。其中，网管系统通过连接一端的接口实现对各管理设备的配置与管理。同时，通过连接另一端的接口实现对电力系统上层服务的对接管理。对于交换机网络而言，可以通过网管系统实现对多个业务网的划分管理，完成对不同业务网配置信息的隔离过程[1]。

如此一来，通信数据以及通信质量基本上不会受到不确定因素的干扰影响而出现隐患问题。除此之外，专用于网管数据传输的网络（可以理解为零号网络）可以通过利用交换机端口提供可使用的带宽。最重要的是，网管系统可以根据用户实际需求采取针对性部署规划方案进行运行操作。举例而言，当网络规模整体表现较小时，可优先采取单服务器紧凑型部署方案进行运行操作。不仅在操作手段方面表现较为简单，同时在经济成本方面也可以大幅度减少。

1.2功能模块

新一代智能变电站通信网络管理系统与传统通信网络系统不同的是，无论是在功能模块方面，还是在运行操作方面，均要比传统通信网络系统优越得多。如智能网络集中管控平台可以针对业务管理、配置管理、安全管理甚至统计管理等功能模块进行集中化管理与操控[2]。同时，以拓扑管理为主的功能模块可以利用物理拓扑自动构图功能，实现对网元以及设备间段光纤的链接处理。在此过程中，系统可以利用分级的域或者网元结构，实现对网络运行过程的监督管理。如此一来，不仅可以满足用户信息掌握需求，同时还可以实现多视图功能。除此之外，业务管理模块主动结合了GOOSE以及MMS等功能技术，初步满足可端到端的业务管理流程。

在此过程中，业务多级路径视图可以按照可视化功能要求，满足端到端业务不同层次的逻辑关系需求，促使用户可以更加熟知业务流程且在管理方面更加方便。最重要的是，系统可以根据用户选择需求构建灵活性的业务管理模式。如自动最优路径选择、安全管理等，可以直接对所创建的业务流程进行简化处理[3]。结合当前应用情况来看，业务管理还可以为用户提供创建、过滤以及激活等操作功能，容易减少故障隐患问题。需要注意的是，因SV与GOOSE业务还可以针对不完整信息進行查看管理，导致故障以及性能管理可以主动发挥出自身的功能优势，如根据信息反馈情况对当前设备系统运行状态进行监督管理。并支持对告警状态以及级别等进行针对性管理，可以第一时间发现故障问题并锁定故障位置进行针对性处理。

2 新一代智能变电站通信网络管理系统方案及关键技术研究

2.1 物理拓扑自动成图

当前所当前所应用的网络拓扑搜索方法以及相关管理工具，基本上可以满足三层或者二层网络设备之间的拓扑识别功能要求。但是，上述方法手段却无法动态获取变电站二层交换机与所连接IED之间的拓扑关系。为及时解决这一问题，新一代智能变电站通信网络管理系统主张利用多点控制协议，重点针对网管系统的各项功能进行统筹规划与合理部署。结合实际情况来看，当ONU完成注册或者授权工作时，中心设备会将此次事件上报到网管系统当中。此时，网管系统可以利用实时网络连接功能针对设备运行状态信息进行优化处理。并以可视化形式自动生成网络连接图，传递到中心设备当中。

2.2 SV/GOOSE业务自动发现与配置

一般来说，网管系统不仅可以实现SCD文件的导入与分析过程，同时还可以实现对业务的自动发现与配置过程。举例而言，当SCD文件发生状态变化时，系统会自动化地将SCD文件与现有业务进行比较与分析。根据比较分析反馈结果，对现有业务进行自动修改与完善。与此同时，利用简化业务配置操作功能，针对业务连接的可操作性问题进行统筹规划与合理部署，以确保业务自动配置功能得以全方位实现[4]。

当SCD文件导入成功之后，网管系统会针对文件中的内容进行自动化分析。当系统提示的内容存在业务接收端缺失或者其他问题时，网管系统会自动根据问题表现情况进行针对性研究与解决。除此之外，把业务创建界面方面可以从手动创建与自动创建两个方面入手。其中，在手动创建方面，可利用源网元或者镜像网元等方式进行创建分析。而自动创建主要是结合业务报文情况，针对SCD文件内容对出元网元以及端口号等进行自动化研究与分析。

2.3 物理回路、虚回路可视化功能实现

用物理回路自动构图功能基本上可以实时获取物理网络连接信息。针对于此，建议操作人员可以利用业务自动发现功能以及创建要求，重点针对物理网络连接信息与SCD文件中虚回路信息之间存在的驱动关系进行研究与分析。可利用自适应网络实现对网络运行状态、运行参数的建模处理[5]。

并根据运行状态反馈情况，对参数数据进行实时监测与分析管理。目的在于真实地反映出业务在系统中的传递轨迹，促使整个通信网络运行过程真实、可靠。除此之外，在物理网络拓扑建设过程中，操作人员可以利用图形化展示功能对GOOSE等业务的流向问题进行集中化管理，以防止设备运行期间出现故障隐患问题。

结论：总而言之，随着我国数字化变电站发展进程的不断推进，智能变电站逐渐朝向自动化、信息化以及智能化方向驶进。在这样的发展态势下，智能变电站通信网络应该主动结合数字化变电站发展方向，从多个方面针对通信网络及管理系统方案问题进行统筹规划与合理部署。如可以按照网管系统功能标准化要求，利用新兴技术手段对当前络系统存在的运行不足问题进行积极克服。除此之外，对于新型网络管理技术应该进行准确把握，并根据变电站运行实际情况适当应用，尽可能地从多个方面为新一代智能变电站通信网络管理系统的良好运行提供保障。

参考文献：

[1]熊楠，饶赟，宁楠，刘华麟.面向智能变电站通信网络故障自愈能力研究[J/OL].电测与仪表：23.1202.

[2]王婷.智能变电站通信网络实时性与安全性研究[J].通讯世界，2019，26（11）：234-235.

[3]于凡超. 智能变电站通信网络设备故障诊断的设计与实现[D].重庆邮电大学，2019.

[4]郝少华. 新一代智能变电站通信网络管理系统建模研究[D].华北电力大学，2018.

[5]郝少华，李勇，张铁峰，朱玛.新一代智能变电站通信网络及管理系统方案[J].电力系统自动化，2017，41（17）：148-154.