智能化变电站的通信网络可靠性分析
电力变电系统的智能化技术分析
电力变电系统的智能化技术分析随着电力行业的不断发展和变化，电力变电系统的智能化技术也越来越受到关注，广泛应用于电力变电站、配电系统等领域。
本文将从智能电力变电系统的定义、发展现状、应用领域及技术实现等方面进行分析。
智能电力变电系统是指采用现代化智能电力技术，将电力传感器、智能控制器、通信网络等技术和装置融合到电力变电站、配电系统等中，实现对电力系统的全面监测、自动控制、故障诊断等功能，提高电力系统的可靠性、安全性、经济性等。
智能电力变电系统的发展经历了几个阶段：1. 初级阶段：主要是应用传感器、数据采集系统等硬件设备实现对电力设备的监测，如故障检测、状态监测等。
2. 中级阶段：在传感器、数据采集系统等基础上，引入了监控软件、自动控制系统等技术，实现了设备的自动控制和管理。
3. 高级阶段：在中级阶段的基础上，引入了智能化、集成化的技术，实现了对电力系统的全面监测、诊断、预测和优化等功能，形成了全面的智能电力变电系统。
1. 电力变电站：智能电力变电系统可以实现对变电站的全面监测、控制和管理，提高变电站的安全性、可靠性和经济性。
智能电力变电系统的技术实现主要包括以下几个方面：1. 传感技术：采用先进的传感器技术实现对电力设备、电力网络等的实时监测和数据采集。
2. 控制技术：采用自动化控制技术实现对电力系统的自动控制和管理，如智能分布式控制系统、自动化开关控制系统等。
3. 通信技术：采用先进的通信技术实现对电力系统的数据传输、远程监控和管理，如5G、LTE、物联网等。
4. 数据分析技术：采用数据分析技术实现对电力系统数据的分析、诊断和预测，如大数据分析、机器学习、人工智能等。
5. 安全保障技术：采用安全保障技术实现对电力系统的安全保护和防范，包括防火、防盗、防雷等技术。
智能变电站自动化系统网络可靠性及优化
第３０卷第１０期２ ０ １ ２年１ ０月水 电 能 源 科 学Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３０Ｎｏ．１０Ｏｃｔ．２ ０ １ ２文章编号：１０００－７７０９（２０１２）１０－０１６７－０５智能变电站自动化系统网络可靠性分析及优化孙晓明（山东电力工程咨询院有限公司，山东济南２５００１３）摘要：为优化智能变电站自动化系统的可靠性，遵循通信网络系统可靠性分析的基本思路，采用可靠性框图分析方法分析计算了影响自动化系统网络可靠性的关键因素，并着重从网络拓扑结构选型、系统的冗余配置方案、网络的管理与维护等方面，提出自动化系统网络可靠性优化策略，以指导和优化系统设计。
关键词：通信网络；可靠性；可靠性框图；网络拓扑；冗余设计中图分类号：ＴＭ７６文献标志码：Ａ收稿日期：２０１２－０２－２６，修回日期：２０１２－０４－１７作者简介：孙晓明（１９７９－），男，工程师，研究方向为电力电子技术及其应用，Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｘｍｉｎｇ＠ｓｄｅｐｃｉ．ｃｏｍ 智能变电站一般采用三层两网或两层一网的体系结构，各层内部及各层之间均采用高速以太网进行数据通信。
网络通信在智能变电站自动化系统中起着重要作用，直接参与系统功能实现并影响整个系统的可靠性。
近年来，已对智能变电站自动化系统的可靠性开展了相关研究，但主要是提出了一些可靠性分析方法，未对智能变电站自动化系统的可靠性进行优化［１～４］。
为此，本文以典型２２０ｋＶ智能变电站保护和控制功能为例，利用可靠性框图分析方法分析了不同的拓扑方案和冗余方案的可靠性指标，提出了一种复合型的拓扑结构和冗余配置方案，通过分析获得智能组件的可靠性、网络的管理与维护等对自动化系统网络可靠性及智能变电站自动化系统的可靠性有直接的影响。
１ 智能变电站通信网络系统可靠性分析１．１ 通信网络系统可靠性分析的基本思路通信网络可靠性是指通信网络在实际连续运行过程中完成用户的正常通信需求的能力。
基于流量控制的智能变电站网络传输可靠性提升方案
基于流量控制的智能变电站网络传输可靠性提升方案智能变电站网络的传输可靠性的提升，是应对新能源混合运行带来的复杂电网环境的重要措施，是建设“计算机网络、智能交互”的可靠性和安全性。
有效提升智能变电站网络传输可靠性，可以有效促进电网运行安全，实现电网可靠、安全、经济和环境友好的发展。
一、基于流量控制的智能变电站网络传输可靠性提升方案1、强化网络可靠性管理。
可以采取多种技术手段，如实施网络可靠性基础设施的完善和升级，加强网络安全防护，更新智能变电站网络设备，以及进行网络可靠性统计报告、评估和分析等。
2、构建服务器架构，利用服务器架构来共享应用程序、资源以及应急备份。
可以使用在线备份技术，以及基于LAN/WAN分布式存储系统以及网络硬盘等多种技术，保障数据及相关信息的安全性和可靠性。
3、增加存储容量，采取远程数据分发、缓存备份技术等方法将数据保存到安全可靠的磁盘或其他存储介质中，从而保证数据的可辨性和安全性。
4、使用智能变电站网络设备控制策略，通过分布式物联网模型和无线传感器网络技术，实现对变电站的实时监控，及时发现网络故障，实施预防性维护，避免由网络故障带来的通讯和服务中断，以确保网络传输可靠性。
5、基于流量控制的网络安全措施。
采用防火墙网络安全技术，避免网络中恶意流量的进入，增加网络安全性；同时，采用流量监控技术，进行流量控制，来源控制，功能控制，阻断控制等，进一步提高网络安全性。
二、结论智能变电站网络传输可靠性是安全运行电网的重要保障条件，确保信息安全和信息可靠地传输到工程领域是实现传输可靠性的关键所在。
因此，推行基于流量控制的智能变电站网络传输可靠性提升方案，将有助于提高智能变电站网络传输可靠性和安全性，有效改善电网的运行状况，为电力市场的发展提供坚实的技术支撑。
智能变电站继电保护可靠性研究
智能变电站继电保护可靠性研究【摘要】本文通过对智能变电站继电保护可靠性的研究，探讨了继电保护在智能变电站中的重要性及影响因素。
首先介绍了智能变电站继电保护的概念和意义，然后对其可靠性进行了分析，并探讨了影响可靠性的因素。
接着提出了提高智能变电站继电保护可靠性的方法，通过实际案例分析来验证这些方法的有效性。
最后总结了智能变电站继电保护可靠性研究的成果，并对未来的研究方向进行了展望。
本文旨在为智能变电站继电保护系统的设计与优化提供参考，提高电网运行的安全性和稳定性。
【关键词】智能变电站、继电保护、可靠性、研究、影响因素、方法、案例分析、成果、展望1. 引言1.1 研究背景智能变电站继电保护作为电力系统中至关重要的一环，其可靠性对系统运行的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
随着智能电网技术的不断发展，传统的变电站继电保护系统已经不能满足系统对于可靠性和智能化的需求。
针对智能变电站继电保护可靠性的研究变得十分迫切。
研究背景部分将重点分析智能变电站继电保护的发展现状和存在的问题。
目前，随着电力系统的规模不断扩大和电力负荷的增加，传统的继电保护系统难以满足系统的需求。
由于智能电网技术的不断进步，智能变电站继电保护的应用也呈现出日益增多的趋势。
智能变电站继电保护的可靠性仍然存在一定的挑战，因此有必要开展相关研究，以提升继电保护系统的可靠性和安全性，保障电力系统的稳定运行。
部分将深入探讨智能变电站继电保护的发展现状和面临的挑战，为后续内容的展开奠定基础。
1.2 研究意义智能变电站继电保护的研究意义主要体现在以下几个方面：随着电力系统的不断发展，智能变电站继电保护作为电力系统安全可靠运行的重要保障，其可靠性研究对于确保电网的稳定性和安全性至关重要。
智能变电站继电保护可靠性研究的深入，可以提高继电保护系统的准确性和快速性，及时准确地发现和处理电力系统中的故障，保障电力系统的稳定运行。
智能变电站继电保护的可靠性研究对于提高电网的智能化水平和自动化程度具有重要意义。
变电站自动化系统通信网络可靠性研究综述
要方 法 。
能的改善和提高。 通信网络规模庞大 ， 行为复杂 ， 通信 网络 １ ． ３ 变 电站 自动化 系统 通信 网络可 靠性 在电力领域 ，很多学者针对变电站 自动化系统通信 网 的可靠性便 成为通信 网络分析 和应用 中必须考虑的重要
破 坏 的可能 性 较小 的 民用 网络 来说 ， 网络 抗 毁性 的地位 则 量 化 的评 判指标 和方 法理论 上的论证 。 徐立子根据变电站 自动化系统的可靠性分析提出了相 显得不是非常突出。 并分类为硬件指标和软件指标 ， 在此基础上 考虑到网络部件的随机失效的影响， 人们提出了生存性 应的评估指标 ，
研究 。
在对现有通信网络可靠性分析的研究基础之上 ， 可以 大致总结出分析的一般途径 ： 选择一个合适的网络可靠性 指标 ， 以此指标作为评估的基础 ； 对具体 的网络进行分析 ， 结合数学理论建立模型 ， 并 由此模型计算 出网络 的可靠性 测度 ， 或者对 网络进行仿真从而求出网络的可靠性指标。 对 于变 电站综合 自动化系统通信 网络的可靠性研究 也应该遵循这样一条思路。 结构复杂 的变电站 自动化系统通信 网络的可靠 性评 估， 可以采用仿真的方法进行分析 ， 这基于两方面的判断 ：
因素 。
络的可靠性进行了研究。何卫等针对高电压等级的变电站
１ 研究现状
从２ ０ 世纪６ ０ 年代开始 ， 人们已经在通信网络的可靠性 指标和可靠性评估方法上取得 了一定的成果 ， 因此 ， 积极 借鉴通信领域的相关研究成果应用于 电力通信 网络 的可 靠性分析中很有必要 。 １ ． １ 可靠性评估指标
陈浩 河
（ 广东 电网公司中山供 电局 ， 广东 中山 ５ ２ ８ ４ ０ ０ ）
智能化变电站的二次设计要点分析
智能化变电站的二次设计要点分析【摘要】智能化变电站在电力系统中起着至关重要的作用。
本文通过对智能化变电站的二次设计要点进行分析，包括智能化设备选型要点、通信网络规划要点、数据管理及分析要点以及安全保障要点。
在智能化变电站的设计中，选择合适的智能化设备至关重要，同时需要合理规划通信网络以确保设备之间的连接畅通。
数据管理和分析也是至关重要的一环，可以帮助实现变电站运行的智能化和自动化。
安全保障是智能化变电站设计中不可忽视的部分，需要对系统进行全面的安全保护措施。
通过对这些要点的分析，可以更好地实现智能化变电站的设计和运行，提高电力系统的效率和安全性。
【关键词】智能化变电站、二次设计、要点分析、智能化设备选型、通信网络规划、数据管理、安全保障、引言、结论1. 引言1.1 引言智能化变电站是利用先进的信息技术和智能设备来对传统的电力系统进行升级改造，提高运行效率和安全性的一种重要手段。
随着中国电力行业的快速发展和电网建设的不断完善，智能化变电站已经成为电力系统的发展趋势和重要方向。
在智能化变电站的二次设计过程中，要点分析是非常关键的。
通过合理的设计和规划，可以确保变电站的智能化设备选型、通信网络规划、数据管理及分析以及安全保障等方面能够达到预期效果。
在本文中，将详细探讨智能化变电站二次设计的要点分析，以便为电力行业的发展提供参考和借鉴。
通过深入研究智能化变电站的二次设计要点，可以更好地理解其在电力系统中的重要性和必要性。
只有充分了解并合理运用这些设计要点，才能有效推动智能化变电站的建设和运行，为电力系统的现代化发展贡献力量。
希望本文能够为相关领域的研究和实践提供有益的启示和指导，促进智能化变电站的进一步发展和应用。
2. 正文2.1 智能化变电站的二次设计要点分析智能化变电站的二次设计是指在智能化变电站建设中针对二次系统所进行的设计工作，其重点是确保二次系统的稳定性、可靠性和高效性。
在进行二次设计时，需要注意以下几个要点：1. 设计合理的二次保护方案：二次保护是智能化变电站的重要组成部分，其设计应考虑到变电站的整体运行状态和系统的安全性。
智能变电站继电保护系统可靠性分析 宋元超
智能变电站继电保护系统可靠性分析宋元超摘要：目前，在进行继电保护系统设计的过程中，还存在一定的问题。
需要结合国内外先进的经验，根据实际建设情况，对系统运行过程中可能存在的一些故障问题以及影响因素进行有效的控制，还需要制定科学合理的预防措施，以降低系统运行过程中故障问题的发生率。
本文就智能变电站继电保护系统可靠性进行了分析和探讨。
关键词：智能变电站；继电保护系统；可靠性一、影响智能变电站继电保护的关键因素作为智能电网中的智能节点，变电站智能化将是未来变电站发展中不可逆转的趋势，而影响智能变电站继电保护的关键因素可概括为4个方面。
1、IEC61850通信技术体系IEC61850共包含14个标准，其主要是对变电站的通信进行信息分层、面向对象建模、使用统一的描述语言和抽象服务接口。
我国目前采用《DLT860变电站通信网络和系统》行业标准，该标准对变电站功能架构、通信体系及继电保护系统产生重大影响。
2、智能一次设备的出现当前一次设备的智能化主要通过“电子式互感器+合并单元”（或“常规互感器+合并单元”）实现采样系统的信息化，通过“一次设备本体+传感器+智能终端+在线监测单元”来实现一次设备的智能化。
3、网络通信技术应用智能变电站全站通信均采用工业以太网组成，大量使用了工业级交换机应用到过程层、站控层网络中。
4、智能变电站自动化系统总体架构自动化系统总体架构设计影响着保护装置的接口要求、设备配置、实现方式、维护方式及运行可靠性。
二、继电保护装置的基本要求1、智能变电站继电保护系统的组成第一，电子式互感器。
智能变电站机电保护系统中，电子式互感器属于关键性构成，当前所应用的互感器实现电磁结构转变为电子形式，满足电网发展实际要求标准，其能够更可靠的检测故障，并可以提升保护装置正确动作率，维护电力系统稳定性运行；第二，合并单元。
智能变电站继电保护系统工作期间，电子式互感器能够在合并单元传送至系统采样信息，合并单元把所接收自电子式互感器信息实施整理以及转化信息数据的格式，之后向保护装置发送。
浅谈网络技术在智能化变电站的应用
浅谈网络技术在智能化变电站的应用摘要:智能变电站是电力供应网络的核心节点,智能化的应用已经在变电站建设与改造中广泛应用。
而计算机网络是实现变电站智能化、智能化的基础,如何完成智能化变电站中计算机网络的合理应用和正常运行的安全维护,是智能化变电站大范围应用的核心问题之一。
关键词:智能化变电站计算机网络应用维护由于网络安全的原因,无人值班变电站的调度自动化系统常会引起各种问题,例如,开关误动、拒动、保护定值整定参数的错误更改、自动化信息紊乱,等。
这些问题将会严重威胁电网和变电站的安全运行,甚至引发灾难性的事故。
目前,国家加大电力数据专用网建设的进程,尤其在调度自动化系统和智能变电站综合自动化网络化领域,因此,变电站计算机网络安全问题变得尤为重要。
智能变电站的计算机网络安全包括硬件设备的安全、软件系统的稳定运行、口令密钥的保管,以及重要的电力运行信息和系统配置信息不因偶然的或恶意的原因而遭到破坏、更改和泄露。
在规划、设计变电站计算机网络时,如何实现数字变电站自动化系统的功能及其运行的可靠性是着重关注的问题,而网络安全问题常被忽视。
1 变电站智能化系统的特征变电站一次设备的智能化:一次设备中采用光电和微处理器技术设计受控制和监测的操作驱动与信号回路,采用先进的计算机监控系统,统一站内通信规约,以光纤取代控制光缆,以光电数字信号取代强电模拟信号。
二次设备的网络化:基于模块化和标准化的微处理技术设计制造二次设备,包括测量控制设备、继电保护设备、远程控制设备、防误/闭锁设备、电压无功控制设备、故障录波设备和在线状态检测设备。
高速的网络通信模式连接各种二次设备,消除I/O现成接口中功能重复的部分,以网络通信实现各种设备之间和远程控制端之间的资源、数据共享,以逻辑功能模块代替常规的功能装置。
运行管理系统智能化:变电站自动控制的智能化系统要记录电力供应生产运行的数据和状态,并实现资料的无纸化和智能化;实现变电站在运行过程中故障分析报告的及时提交,并对故障原因进行分析,提出处理方法;能够自动发送设备检修的报告。
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智能化变电站的通信网络可靠性分析【摘要】随着电力系统对智能化要求越来越高，常规的变电站已不能满足未来电网的需要，所以变电站发展的前景是智能化变电站。
本文论述了智能化变电站的特点，提出了智能化变电站系统的通信网络选型要求。
针对通信网络网络可靠性的问题，研究了故障树和贝叶斯技术，并用故障树和贝叶斯技术相结合的方法，分析计算了数字化变电站网络结构的可靠性。
【关键词】数字化变电站；通信；iec61850，贝叶斯网络
1、引言
随着我国智能电网的不断发展，电网的稳定、可靠、安全、信息交互等方面要求不断提高，传统的变电站已经不能满足智能电网未来的发展需求。
因此智能化变电站技术是日后变电站技术发展的潮流和方向。
2、智能化变电站的特点
智能化变电站具有以下几个主要特征[1]：
1、一次设备的数字化。
智能化变电站内将原有的传统的电磁式互感器使用电子式或光电式互感器替代，它优点是可以向外提供数字式光纤以太网接口，通过与站内可向外进行数字通信的智能断路器、变压器等设备相连，实现一次设备数字化的要求。
2、二次设备网络化。
智能化变电站的二次设备与传统变电站信息传输以电缆为媒介不同，它加装了对外光纤网络通信接口，基于光纤以太网实现的二次信号的传输。
3、通信网络系统实现iec61850标准化。
以往传统变电站中由于不同厂家标准不同，因而不同设备的信息描述和网络通信协议标准存在差异，这就导致了设备间信号互操作性差、识别困难。
而智能化变电站全站通信网络和系统实现均采用国际iec61850标准，保证了智能化变电站站内设备可以实现互操作性。
3、智能化变电站通信网络的要求
通信网络的性能要求主要体现在以下几个方面：
1、高可靠性。
由于电力生产存在连续性，所以电力系统对可靠性要求很高。
通信网络对于可靠性是第一位的，应避免装置损坏迫使站内通信中断事故的发生。
2、实时性。
站内要求实时传送的数据量有测量数据、保护信号、控制命令等。
这些数据特别是出现故障时，对于电力系统各种继电保护装置动作很重要，所以需要站内通信网络上快速传送各种数据，保证严格的时限要求。
3、良好的开放性。
站内通信网络是电力调度自动化的一个子系统，系统在发展中规模会逐渐扩大，因此通信网络的硬件接口应满足国际标准，选用国际标准的通信协议，方便用户的系统集成。
4、智能化变电站网络的基本物理结构
1、环型架构。
环环型架构图1所示，它的特点是冗余度较高，环中任意一点发生故障后，可经由其他链路传输，不会引起通信中断。
但其不足是通信经过多级交换机，延时增加；对交换机性能要求较高，每台交换机均通过全站所有数据，需强大的数据传输功能，
而且不同厂家的交换机可能采用不同的生成树协议，不利于组网[2]。
2、星型架构。
星型架构如上图2所示，由一个主交换机，连接所有其他交换机，这种网络架构清晰简单，任意两点之间通信最多经过三级交换机，等待时间最短；缺点是没有冗余度，主交换机故障将会失去所有的其他交换机的ied信息。
5、可靠性分析
我们通常把网络连续无故障工作的能力叫做网络可靠性。
网络设备链路、网络拓扑结构等方面都决定了通信网络的可靠性的高低。
由于智能化变电站对于通信网络有高可靠性的要求，因此通信网络的可靠性是对于智能变电站自动化系统来说是一项非常重要
的指标。
在智能化变电站通信网络设计之前，对其进行网络可靠性分析是十分必要的。
但是网络结构各式各样复杂多变，无统一模型，通信网络的可靠性分析一直是个棘手的问题。
贝叶斯分析法的出现解决了这个难题，这种分析方法可以提供元器件故障模式下的系统性分析，评估故障发生的概率和可能的影响。
贝叶斯网络方法[3]是基于概率分析、图论的一种不确定性表达和推理模型，是一种将因果知识和概率知识相结合的一种信息表示框架。
其数学描述为，对于一个论域a={a1…an}，a1，a2…an对应于贝叶斯网络中各节点，其条件概率为：
贝叶斯网络不但能由原因导出结果，进行前向推理，更重要的是进行后向推理，也就是由结果分析原因。
对于变电站通信网络，
其推理方法是根据贝叶斯网络模型和已知的网络节点信息子集，利用贝叶斯定理中条件概率的计算方法，得出需要决策节点子集的条件分布概率，然后把结果用于决策分析。
根据分析可得，环型网络的可靠性要好于星型。
环型结构的网络自愈性、可靠性比星型拓扑结构好。
但星型结构可以通过网络双重化，可以大大提高网络可靠性，满足数字化变电站要求。
6、结论
智能化变电站自动化系统的建设是一个庞大的系统工程，系统内大量的信息量的传送，对通信网络可靠性提出了更高的要求。
准确的评估通信网络的可靠性对于建设智能化变电站有着重大意义。
我们通过贝叶斯和故障树相结合的方法，分析网络的可靠性，找出系统中的薄弱环节，有针对性对系统进行加强。
总之，贝叶斯网络技术是智能化变电站网络可靠性分析的有力工具。