智能變電站信息采集及網絡結構優化研究

【文章摘要】
在智能變電站的運行過程中，其整體網絡結構的復雜性以及數據采集和輸送過程中的重復性等問題屢見不鮮，針對智能變電站的網絡結構進行一定的優化調整并促使智能變電站做好自身的信息采集工作，是智能變電站工作單位值得注意的重點工作內容，對智能變電站工作效用的最大程度發揮以及維修成本的降低有著非常重要的促進作用。本文將對智能變電站中信息采集工作以及網絡結構的優化工作進行具體的分析和討論。
【關鍵詞】
智能變電站；信息采集；網絡結構優化
智能變電站的出現是對常規變電站建設技術的一次有力升華，是對當前我國電力網絡建設質量的有益促進，是電力行業整體技術進步的明顯標志，然而值得注意的是，智能變電站的運行過程中也經常由于其內部結構的重復性以及適用環境的不同，造成智能變電站在具體的使用過程中出現了諸多問題，例如數據采集重復、運行維修工作量大等等，相關單位做好智能變電站的網絡結構優化工作，保證智能變電站信息采集工作的圓滿完成，是智能變電站正常使用過程中必須注意的問題。
1 智能變電站的信息采集優化工作
在智能變電站的組成結構中，負責信息采集工作內容的結構主要是智能一次設備，在原本的智能變電站一次設備結構中，每一條硬接線都對應某一條信息的具體傳送通道密密麻麻的線路構成了一次設備的外界信息接受和輸出通道，對整個智能變電站的結構重力、占用空間以及維護成本都提出了非常高的要求。當前階段智能變電站通常都是用電子式電流互感器來作為智能一次設備，而根據智能變電站中相關測量參量的不同，可以將智能一次設備分為電子式電流互感器以及電子式電壓互感器兩種類型。也正因如此，針對智能變電站的信息采集工作的優化，完全可以從智能變電站智能一次設備的結構優化入手，在改善了智能一次設備的具體結構、工作性能以及使用環境之后，使一次設備在智能變電站的運行過程中能夠更加順暢的完成報文信息采集和輸送的過程，避免因為大量硬線通道存在而造成的一次設備工作性能受到一定影響的問題。
1.1 智能變電站信息采集工作的主要優化策略
常見的智能變電站信息采集工作的優化策略主要是通過一次設備中智能設備的有效利用，實現一次設備運行過程中智能設備對于信息采集工作的有效監督和控制，同時再針對一次設備中復雜的組織結構內容進行一定的集成技術應用，使之能夠改變以往智能一次設備中大量硬接線存在而造成智能一次設備維修工作困難的事情。具體來講，智能變電站信息采集工作的優化策略主要包括以下兩種方法：
（1）第一種方法是采用智能化斷路器在智能一次設備中的集成與應用技術， 有效的實現智能化斷路器在一次設備中報文信息傳輸過程中的數字化、信息化工作，有效的實現智能一次設備智能化、動態化的監測和管控工作。具體來講主要是將智能一次設備中的斷路器、隔離開關、接地開關以及互感器等應用集成技術實現統一的結構集成以及性能集成，部分結構或者性能上有沖突的仍然將其作為一次設備內部的獨立結構而存在；
（2）第二種方法是將智能終端技術應用在智能一次設備的內部結構中，利用智能終端設備內部自帶的智能技術實現智能一次設備中數據信息的數字化以及信息化，同時有效的提升一次設備在智能變電站運行過程中的智能化。具體來講，其技術原理是通過智能終端設備與斷路器在一次設備中的有效集成和應用，對一次設備中的隔離開關、接地開關等結構內容進行改造和優化，同時增加智能一次設備的在線監測和智能控制等功能。
上述兩種方法的區別在于智能一次設備集中度較高的同時具備了智能性的自我診斷功能，比較容易在一次設備結構中添加相應的在線監測設備，其運行過程中的維護工作量也會隨之變少，而就地智能化與原運行模式的運行情況相比起來并沒有多大的變化。相關單位應該綜合自身的實際情況選擇適合的模式完成對智能一次設備的智能優化工作。
2 智能變電站網絡結構的優化工作
當前階段智能變電站中的內部網絡結構仍然是使用“三層兩網”作為主流的結構，其包括站控層、間隔層以及過程層， 同時過程層和站控層作為二級網絡形成各自相應的獨立網絡配置。以某一智能變電站網絡結構的優化工作為例，該智能變電站中原站控層采用的是雙星型拓撲結構，過程層采用單星型以太網結構，其具體的網絡結構優化內容包括以下方面：
2.1 網絡結構的優化
針對該智能變電站中GOOSE 報文網絡結構與SV 報文報網絡結構先后運行的方式，將其優化為整體采用GOOSE+SV 報文并行的結構，使其二者在網絡信息的傳輸和接受過程中能夠并行無礙，不分先后，同時在交換機之間的級聯端口采用千兆連接，而其他硬件設備沒有進行無關的升級和優化工作。進行優化改造后的網絡結構中具體層次的內容更加清晰明確， 例如在層次1 的網絡結構內容中，其包含了220KV 故障錄波、220KV 網絡分析儀以及220kv 母線保護和時鐘服務器等諸多結構，為該層次的性能發揮提供有力的保障和分別，而在層次2 中的結構內容中， 其包括220kv 的過程層母差交換機，本交換機中含有4 個1000M 的單模光口和16 個100M 的多模光口，負責層次結構在過程層中的具體功能實現運用，在層級3 的結構內容中，其則包含了一個具有9 個1000M 單模光口的220KV 過程層母差交換機，稱之為2 號交換機，2 號交換機負責另外四個之路的數據接收和傳送功能。在不同層次結構的層層推薦之下，完成整體網絡結構的優化工作。
2.2 網絡流量的優化
針對該智能變電站的網絡流量優化工作，是建立在智能變電站網絡結構的優化基礎上，將虛擬局域網的網絡流量方式應用在網絡結構整體的優化工作中，使用虛擬局域網的方式完成對智能變電站網絡流量的優化工作。同時，為了有效的SV 業務對關鍵業務的帶寬占用情況，采用限制端口傳輸速度和內容容量的方法配合GVRP 動態組播協議的方式，有效的降低整體智能變電站網絡結構中的數據總流量的速度和大小，進而有效的提高網絡結構的利用效率，完成網絡流量的優化工作。
3 結語
綜上所述，本文對智能變電站中智能一次設備的信息采集工作的優化以及智能變電站網絡結構的優化工作進行了具體的分析，相關單位應該根據自身的實際情況，加強對智能變電站研先進結構技術的學習，加強對智能變電站先進優化技術的應用，做好智能變電站使用過程中的結構優化工作。
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