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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電力系統通信論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
一、電力系統通信部門的IT服務管理
電力系統通信部門IT服務管理體系包括展現層、功能層、數據層。通過對各種系統狀態進行實時監控,將現有軟硬件環境、網絡資源、應用系統、人力資源、知識庫有機地融為一體,合理調配資源,切實解決了機構人員、管理模式、業務流程、技術集成等方面實際問題,真正實現科學高效的IT服務管理。
二、典型處理流程
IT服務管理是一種面向流程的管理模式。在電力系統通信部門原有的業務流程的基礎上,對其進行優化和改造,在此提出了IT服務管理四個典型處理流程,下面分別從流程目的、功能等角度進行說明:
(一)事件管理流程
事件是任何不符合標準操作且已經引起或可能引起服務中斷和服務質量下降的事件。在ITSM引入以前,事件管理沒有特定的流程,所有事件都通過通信故障專線通知到通信調度部門,然后由值班員派工單給檢修班成員,并不區分事件的“輕重緩急”,也沒有技術層面的審核,因此故障派修單回單率一直很低,很多單據由于不具備執行條件而在班組和通信科之間來回推諉,降低了故障解決時間,也沒有相關考核指標。
事件管理的流程如下:首先,事件通過運行單位填報、用戶填報或者通信檢修部門巡視發現填報,所有事件記錄進系統,對于已經處理的缺陷只要補報即可。接著通信調度進行分類預判斷并分派,確定是事件的影響范圍和優先等級:如果是事件處理影響范圍小或無影響,則直接進行派單;如果事件處理影響范圍大,則要求檢修部門先進行停服役申請,再進行事件處理。然后,檢修部門消缺完畢后,由用戶和通信調度分別進行消缺驗收,判斷是否已解決確定問題:如解決,則由檢修班回單給通信科,則納入審核管理或者填報缺陷歸檔,關閉記錄;如沒有解決,則納入通信科審核管理繼續診斷,納入下一季度大修工程,必要時轉省調、廠商和集成商、服務商等進行支持解決等。最后更新文檔,必要時進行回顧,事件支持人員將根據管理要求定期產生相關報表。
(二)問題管理流程
問題管理流程設立的主要功能是分析已被列為問題的事件(一組或一個)的根本原因,然后找出和建議永久性解決方案。其目的包括:(1)確保分析并確定事件的根本原因,以防止再次發生;(2)確保問題分派了正確支持人員,提高解決率。(3)根據IT資源情況分派問題優先級;(4)主動提供預防性措施;(5)提高IT服務的可靠性;(5)降低IT支持成本;(6)提高通信部門的整體形象和名譽。
(三)配置管理流程
通信部門的所有資源都通過手工和電子配置管理是通過手工形式派發“電路(設備、線路)投入、改接單”,單據與實際資源狀況出入較大。待單據完成后,由專人進行手動的資料更新和管理,而經常出現資料忘記更新或資料更新出錯,缺乏必要的考核體系。
配置管理的流程如下:首先進行配置申請。接著配置管理員根據需求進行方案設計,經配置管理經理審批后生成配置工單。配置工單由配置經理審核后進行工單派發,此時由于工單并未真正實施,配置資源處于預占狀態。然后配置管理員根據班組回單進行完成確認,若確認完成,則將資源預占狀態更改為運行狀態;否則取消資源預占狀態。并定期進行資源檢查驗證,流程回顧,每個一個季度由系統自動生成配置管理報告,據此可進行資源分析、預警等。
(四)變更管理流程
變更管理流程將通過標準統一的方法和步驟管理和控制所有對通信系統運行環境有影響的變更。其目的在于:通過對所有變更的正確評估,可以維護通信系統運行環境的完整性;確保變更和變更實施得到正確記錄,并提供審核統計;減少或消除由于變更實施準備不當等原因出現的故障;提供一致性的變更實施質量控制;提高資源使用率(如未得到正確控制和授權的變更需要更多的后續資源);確保實施的變更不會超出預定的系統利用限值確保緊急變更請求得到快速實施。
三、IT服務管理體系的實施效果評價
杭州市電力局通信部門IT服務管理系統2006年初上線運行,截止到2007年9月30日,IT服務管理系統的配置項數據包括服務器、客戶端設備、網絡設備、變電站通信機房、變電站通信屏體信息、數據采集與監視控制系統(SCADA)采集點以及其他各種設備信息,總計有36個分類、95000多條記錄。自投運以來總共記錄有效服務呼叫8546條,電力通信網和管理信息化共關閉8492條,完成比率達99%。
杭州市電力局通信部門IT服務管理系統固化了18種處理流程及衡量標準、20項事件流程服務指標、10項工作量考核指標、28種事件分類指標等可量化的IT運行維護指標,電力通信網和管理信息化都分別設置了流程經理,每個流程又明確了流程負責人,負責處理流程時限、效率和質量。IT服務管理系統提供了可觀、可測、可控、可量化的工作環境,工作量考核、系統風險識別、流程實施關鍵績效指標(KPI)、人員技術能力等都可用“數字說話”。通過系統實施,事件處理更加高效,變更管理更加規范、問題管理更加可控、IT服務水平和人員素質得到了極大提高,為IT管理人員提供了方便高效的管理手段。
四、結語
IT服務管理系統運行兩年的實踐證明了ITSM是一套科學的方法論。實施效果表明該體系應用成效顯著,流程清晰,責權分明,運行維護內容可量化,服務質量可考核,運作模式徹底告別了被動的救火隊式的管理,開始步入主動的有預案的IT服務管理良性發展軌道。通過系統的實施,各流程的關鍵績效指標越來越好,問題的可控程度也越來越高。因此,有計劃、分步驟地將各流程應用在日常的系統運行維護和管理中去是現階段最切實可行的方法。
參考文獻
[1]曹漢平,王強,賈素玲.現代IT服務管理——基于ITIL的最佳實踐[M].清華大學出版社,2005.
[2]孫強,左天祖,劉偉.IT服務管理——概念、理解與實施[M].機械工業出版社,2007.
論文摘要:隨著時代的發展和通訊技術發展的日新月異,新的時期對電力通信的也同樣提出了新的要求:一方面,為了確保電力系統先進性、安全性、穩定性和高效性,這需要我們的電力通信系統與時俱進繼續完善和提高電力通信;另一方面,充分地利用現有電力的網絡和資源優勢,使之成為電力企業新的價值增長途徑,成為電力通信企業的技術革新的動力,進一步保持并提升電力的供應企業的競爭力。然而當前電力通信系統雖然業務量小但是種類較多,這不但造成浪費, 而且由于種類繁多對其運行管理和運行維護帶來很大不便。上述問題的解決方案之一——軟交換技術。這是由于軟交換技術具有媒體網關接入、呼叫控制、業務提供以及互聯互通等功能,可以很好的解決新時期電力通信的問題,因此,軟交換技術在電力通信系統中的有著很好的推廣應用前景。
自從第一款產品在電信市場上成功推出以來,“軟交換”這個概念已經成為電信行業中倍受青睞的時髦用語。由于既能執行與基于硬件的傳統電話交換機相同的功能,又能同時處理IP通信,軟交換技術承諾可提供許多優勢,如輕松整合電路交換和分組交換、降低網絡成本以便運營商更快獲得收入。
所謂“軟交換”就是指基于分組網利用程控軟件提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的系統和設備解決方案。換言之,軟交換是從媒體網關(傳輸層)中分剝離出其中的呼叫控制功能,再通過軟件技術實現其呼叫控制功能,進而使得呼叫傳輸和呼叫控制二者想獨立,這就為系統的控制與交換以及軟件可編程功能實現各功能的可分離的平臺創造了條件。一方面,軟交換提供了很多實用的功能,如:連接控制、翻譯和選路、網關管理、安全性和呼叫詳細記錄、呼叫控制等功能。另一方面,它還為在網絡上提供開展新業務提供了大大便利,這主要是要歸功于軟交換網絡資源與網絡能力很好的相結合起來,并設置標準開放的業務接口和業務應用層。
1、背景
隨著電力市場化、開放化的趨勢以及電網建設的進一步發展,傳統的電力信息系統的業務將發生變化。一方面,涌現出不少新型業務如:電視會議、變電站無人視頻監控、輸變電線路監控及電廠視頻監控等視圖業務;另一方面,傳統單一主機的調度自動化體系架構向客戶機/服務器體系架構的轉變;同時,監視全網運行狀況,提供故障記錄和分析的故障濾波系統的建設以及電量計費網絡系統和雷電定位系統的建設等。因此,基于互聯網/局域網并能體現信息化綜合業務應用的管理信息系統將成為電力企業信息化的發展方向和趨勢。
2、軟交換的主要功能
軟交換主要具有呼叫控制、互聯互通、業務提供等功能,下面分別來逐一介紹這個三大功能:
(1)呼叫控制功能。呼叫控制功能是軟交換的重要功能組成。它除了能完成基本呼叫的建立、維持和釋放之外,還可以提供各種控制功能,如:呼叫處理、智能呼叫觸發檢出、連接控制和資源控制等等。
(2)互聯互通功能。當前IP電話體系主要是由兩大標準構成即:ITU-T H.323協議標準和IETF SIP協議標準,這兩大標準均可以獨立的均實現呼叫建立、釋放、補充業務、能力交換等功能,但是不可相互兼容的體系結構。軟交換技術可以與多種協議相兼容,自然也包括同時兼容ITU-T H.323和IETF SIP這兩大協議標準。
(3)業務提供功能。一方面,軟交換可以實現對PSTN/ISDN交換機的支持,并能提供的全部業務,包括基本業務和補充業務;另一方面,它還可以與現有智能網相兼容相配合,為現有智能網提供的業務。由此可見軟交換在網絡從電路交換向分組交換演進的過程中扮演著非常重要的作用。
3、引入軟交換的意義
軟交換將是下一代話音網絡交換的核心。如果說傳統的電信網是基于程控交換機的網絡,那么下一代分組話音網則是基于軟交換的網絡。軟交換是新、舊網絡融合的樞紐。這主要表現在以下三層面:
第一個層面——用戶。傳統的交換網絡的封閉性,一家設備供應商往往包攬所以的包括軟、硬件供應、更新維護以及應用的開發在內的每一項事物,理所當然用戶也牢牢地鎖定在設備供應商的那里,壓縮了用戶選擇的空間,導致用戶在設備維護費用上失去了應有的主動權。然而通過軟交換技術的所搭建起來的下一代網絡可以有效地扭轉了這種不利局面,這主要是在利用軟交換技術搭建的新一代網絡中設備系統供應商都是基于同一個開放標準平臺開發出來的,這樣一來用戶自然就具有更多的選擇權,可以在同一類產品中貨比多家,根據自己的需求擇優挑選供應商來為自己服務。
第二個層面——成本。將傳統的電路交換技術與軟交換技術相比,軟交換技術更具經濟性、低成本性,可以說是地投入高產出。這主要是得益于兩方面:一方面,軟交換技術實現了平臺的開放性,使得新的應用可以更快、更易的與其相銜接;另一方面,軟交換所以使用的元器件很多都是普通的計算機器件,這就降低了其元器件的采購成本,具有更高的性價比。
第三個層面——可靠性。
與傳統的電路交換相比,軟交換技術可以更好的解決網絡的可靠性。用戶在組網的時候可以利用軟交換的優勢采用功能軟件的形式將傳統的電路交換的核心功能先進行了分類,然后再將其往下分配到各骨干網絡。由于這種根據分門別類的分布式結構是可編程的,同時也是以計算機平臺為基礎,并可以利用設置網絡權限來更好地實現網絡的可控性和安全性。
4、軟交換技術在電力通訊系統中的應用前景
電力通信網分布廣泛,業務極為繁瑣,雖然擁有多種網絡形式,但是各種網絡一方面都有各自的交換設備、復接設備等, 且它們相互獨立不能實現互融互通。但是隨著軟交換技術的出現,將可以很好的解決這些問題,這主要得益于在電力通訊系統中應用軟交換技術所能取得以下幾方面的優勢。
4.1統計匯總的優勢
采用軟交換技術組建的電力通信系統具有自我統計和自我維護功能,主要包括:業務統計和錯誤預警。對于縱橫交織的電力網絡和業務繁雜的電力系統來講,應用軟交換技術可以實現:(1)方便便捷地對所有的業務進行匯總并輸出分析報告;(2)發生故障時及時發出錯誤警報,同時顯示故障錯誤的具體的地點和原因,并自動將其發送給電力搶修和維護部門。(3)清單的采集功能,并可提供詳細的電量與電話計費清單。
4.2電力通信網中的網絡互通的優勢
電力通信網不但擁有電力系統獨有的載波電話網絡,而且同樣也存在計算機網絡,它們是以協議為基礎的分組網絡。電話網和計算機網可以利用軟交換技術所提供的支持多種信令協議的接口來實現它們之前信息指令相互傳輸相互識別。這樣一來計算機網絡能更便捷地對電力通信網進行管理和協作更好的支持各業務的開展和實施。
4.3新業務開展的優勢
當前,語音和數據信息為電力通信網中的主要傳輸的信息,但是隨著網絡技術的發展和計算機技術的革新, 這對電力通信業務提出了很多新的要求如:可視業務、多媒體業務等新興業務。面對這些新的要求,軟交換技術可以大顯生手,這是因為其不但可以很好地支持語音業務,而且還可以利用新的網絡設施與開放式的應用程序接口為用戶提供各種增值業務,為新業務的開展提供便捷。
4.4統一不同介質網絡的優勢
當前電力通信網中擁有多種傳輸介質,且各自獨立不相兼容,并必須采用各自專用的設備, 若引進了軟交換技術來組建網絡, 利用軟交換技術的優勢搭建一臺多介質的信息進行交換解決方案。這樣一方面可以減少設備的需求降低設備的總采購額節約了成本;另一方面可以提高了網絡的可靠性,使依靠各種不同介質傳播的網絡達到了一定的互融互通的效果,正是由于實現了不同介質在同一網絡中信息傳遞從而簡化了過去不同介質間的繁瑣的數據轉換;同時在管理維護上顯得更加方便快捷,因為現在只需對同一類設備進行運行管理和系統維護就可以實現對整個網絡的信息交換。
總之,軟交換技術應用作為下一代網絡的解決方案,具有多方面的優勢,其應用性體現在方方面面。在電力通信網中引人并實施軟交換技術,一方面,在技術上既可起到承上啟下的作用;另一方面,電力供應企業順利向下一代網絡解決方案的的演進產生多方面的積極作用。基于軟交換技術應該在電力通訊系統中所具有的這些優勢,我們可以很好的預見其良好的市場應用與推廣前景。
參考文獻
[1] 馬緒.關于NGN在陜西電力系統中應用的探討[J].華中電力,2006(04).
張斌.軟交換技術在電力系統中的應用[J].電力系統通信,2005(12).
王妙心.軟交換技術在電力通信網中的應用[J].電信科學,2010(S3).
盧曉帆,馬平.基于軟交換技術的多媒體調度系統及其應用[J].電力系統通信,2008(04) .
論文關鍵詞:光纖通信,電力調度,自動化,應用
1 光纖通信的應用優勢
1.1 通信容量大
光纖比銅線或者普通的電纜線的傳輸頻帶要寬的多。在光纖中,通常存在粗波和密波這兩種波長,用粗波能夠實現16個波長在一個光纖中的反復傳輸,也就是說,一根光纖能夠傳輸16路的業務;而當用密集波分作為傳輸的波長信道時,雖然波長的數量較多,但是單個波長的傳輸速度也能夠達到粗波的幾十倍。
1.2 抗電磁干擾能力強
光纖的原材料是石英,本身就具備絕緣性,不僅不會受到自然界的雷電、電離層、太陽黑子活動的干擾,也不會因為電氣化鐵路饋電線和高壓設備等工業電器的影響而出現較大的異常波動,而影響正常的信號傳輸。同時,光纖還可以和高壓輸電線平行假設或與電力導體構成復合光纜,提高其抗干擾能力[1]。
1.3 損耗低
常用的石英光纖的損耗率一般低于20 dB/km,比去其它傳輸介質的損耗率都要低,可以跨越更大的無中繼距離傳輸,這樣一來,當傳輸距離較長時,就能夠大大的減少中繼站的建設數量,從而降低電力調度的成本和復雜性,并提高其穩定性。
1.4 保密性好
電磁波泄露是利用傳統電纜線進行傳輸是最大的問題之一,容易導致重要的保密信息被竊取,大大的降低了傳輸過程中的安全性。而利用光纖傳輸,光波很難從光纖中泄露出來,即使在轉彎處的彎曲半徑較小的情況下,也只會漏出極其微弱的光波,可以通過在光纖表面涂刷消光劑來解決這個問題[2]。
1.5 光纖的原材料資源豐富
我國對金屬資源的需求量較高,以往的電纜線一般都要耗費大量的金屬資源,而光纖的原材料主要是石英,也就是常說的二氣化硅,其資源儲存量非常豐富。因此,用光纖通信取代傳統的銅線方式能夠大大的節省金屬材料。
2 光纖通信在電力調度自動化中的應用
隨著光線通信技術的不斷發展,已經成為現代電力系統通信網的主要手段,下文對某個供電單位利用光纖傳輸技術在電力調度自動化系統中的實際運用進行分析。
2.1 供電單位整體調度通信網絡概況
該供電單位一共有8個變電站,其中35 kV的有兩個,剩下的6個全是110 kV。該供電單位采用的是樹形光纖通信系統與環形光纖通信系統相結合的通信網絡連接方式,將調度中心和其中心變電站連接, 而中線變電站又和其它七個變電站組成了一個環狀網絡結構。各站均使用光纜以及光端機進行通信[3]。
2.2 光纖通道的配置
部分環路上的節點較多,為了防止出現故障,導致通信中端或者光波泄露,該供電單位采用了雙光纖環路自愈網,其中環網上的每個站都配置了具有自動切換和自愈功能的光纖收發器。使用有12芯的光纜組成了兩個獨立的通信環網a和b,每個分站都能夠同時接收到來自這兩個環網的信息。主站由一個串行口發送信息,并同時在兩個環網之間進行傳送,但是設置了兩個串行口分別接受來自a和b的信息。當光纜出現故障時,兩側的光端設備只能夠接收到一個環路信息,初中數學經過一段延時,雙環路切換控制器自動把接收到的信號切換到另一個環路發送端,從而生成了新的環路。
2.3 電力調度自動化中對光纖通信傳輸性能的要求
電力調度自動化過程中人工參與的環節較少,主要是依靠信息網絡技術的自動反饋,這樣一來,對調度信息的準確性和可靠性要求就比較高,同時還要保證信息傳輸和接收的及時性,并避免傳輸過程中出現的偏差問題。尤其是在多環節的信息傳輸方式下,要保證各個環節中信息的可靠性和真實性,避免發生信號泄露問題,保證調度自動化在各個環節都得到有效且可靠的實施。而光纖通信的基本要求是能夠保證遠距離的傳輸和準確及時的接收,并且要有專項管理員對傳輸的信息內容實時的進行監控,從而保證質量和效率,確保沒有數據異常情況出現。
2.4 在輸電線路保護方面
隨著社會生產生活對電力調度要求的不斷提高,輸電線路的保護要求也隨著提升。當電力系統發生故障時,自動化裝置要快速及時的將故障切除,從而將故障控制在一定范圍之內,降低其影響率,同時還要保證繼電保護裝置的靈敏性與可靠性,不能出現拒動或者誤動現象。光纖通信在輸電線路的保護方面也能夠發揮重要作用,對于出現的故障問題能夠進行及時的反饋,提高線路運行的穩定性。
3 光纖通信在電力調度自動化中的發展趨勢
隨著社會發展要求的不斷提高,智能電網已經成為未來的發展趨勢,它是對變電站自動化技術的深入,這就要求電力調度自動化水平得不斷提高。智能變電站是信息采集、傳輸、處理以及輸出等全程實現數字化技術的變電站,在這個過程中,人工參與的環節比較少,雖然在一定程度上節約了人力資源,但同時對于自動化技術有著更高的要求,必須確保其運行的穩定性和可靠性。同時,隨著光纖通訊技術、網絡技術的飛速發展及其在變電站自動化系統中的不斷深入應用,用數字通訊手段傳遞電量信號,用光纖作為傳輸介質取代傳統的金屬電纜,構成網絡通信的二次系統已經成為智能變電站的必然選擇[4]。
4 結語
通過以上分析可以發現,光纖通信技術自身具備很多應用優勢。在電力調度過程中大力推廣光纖通信技術,代替傳統的金屬電纜,可以有效提高信息的傳輸速度,防止出現信息泄露、傳輸中斷等不良現象。并且由于光纖原材料的資源豐富,能夠大大節省后期電網建設中對金屬材料的使用,從而降低投入成本。利用光纖通信還可以優化配電網的結構,簡化保護和運行的管理程序,從而有效提高電力調度的自動化水平,并促進智能化電網的建設進程,推動社會發展和人民日常生活用電的穩定性和可靠性。
參考文獻
[1] 施俊國.淺談光纖通信技術在電力系統調度自動化中的應用[J].數字技術與應用,2010(7):45.
[2] 杜鵑.光纖通信在電力調度自動化中的運用探討[J].科技創新與應用,2014(23):74.
[3] 楊春華,武學君.淺談電力系統光纖通信[J].數字技術與應用,2012(12):28.
論文摘要:介紹了光纖通道的特點和工作原理,以及目前在電力光纖網絡中光纖保護裝置與光纖通道的連接方式和主要特點,討論了光纖保護在實際應用中可能遇到的問題及其解決辦法。
隨著通信技術的發展,在縱聯保護通道的使用上,已經由原來的單一的載波通道變為現在的載波、微波、光纖等多種通道方式。由于光纖通道所具有的先天優勢,使它與繼電保護的結合,在電網中會得到越來越廣泛的應用。
1光纖通道作為縱聯保護通道的優勢
光纖通道首先在通信技術中得到廣泛的應用,它是基于用光導纖維作為傳輸介質的一種通信手段。光纖通道相對于其他傳統通道(如:電纜、微波等)具有如下特點:
1.1 傳輸質量高,誤碼率低,一般在10-10以下。這種特點使得光纖通道很容易滿足繼電保護對通道所要求的"透明度"。即發端保護裝置發送的信息,經通道傳輸后到達收端,使收端保護裝置所看到的信息與發端原始發送信息完全一致,沒有增加或減少任何細節。
1.2 光的頻率高,所以頻帶寬,傳輸的信息量大。這樣可以使線路兩端保護裝置盡可能多的交換信息,從而可以大大加強繼電保護動作的正確性和可靠性。
1.3 抗干擾能力強。由于光信號的特點,可以有效的防止雷電、系統故障時產生的電磁方面的干擾,因此,光纖通道最適合應用于繼電保護通道。
以上光纖通道的三個特點,是繼電保護所采用的常規通道形式所無法比擬的。在通道選擇上應為首選。但是由于光纜的特點,抗外力破壞能力較差,當采用直埋或空中架設時,易于受到外力破壞,造成機械損傷。若采用OPGW,則可以有效的防止類似事件的發生。
2 光纖通道與光纖保護裝置的配合方式
目前,縱聯保護采用光纖通道的方式,得到了越來越廣泛的應用,在現場運行設備中,主要有以下幾種方式:
2.1專用光纖保護:
光纖與縱聯保護(如:WXB-11C、LFP-901A)配合構成專用光纖縱聯保護。采用允許式,在光纖通道上傳輸允許信號和直跳信號。此種方式,需要專用光纖接口(如:FOX-40),使用單獨的專用光芯。優點是:避免了與其他裝置的聯系(包括通信專業的設備),減少了信號的傳輸環節,增加了使用的可靠性。缺點是:光芯利用率降低(與復用比較),保護人員維護通道設備沒有優勢。而且,在帶路操作時,需進行本路保護與帶路保護光芯的切換,操作不便,而且光接頭經多次的拔插,易造成損壞。
2.2 復用光纖保護:
光纖與縱聯保護(如:7SL32、WXH-11、CSL101、WXH-11C保護)配合構成復用光纖縱聯保護。采用允許式,保護裝置發出的允許信號和直跳信號需要經音頻接口傳送給復用設備,然后經復用設備上光纖通道。優點是:接線簡單,利于運行維護。帶路進行電信號切換,利于實施。提高了光芯的利用率。缺點是:中間環節增加,而且帶路切換設備在通信室,不利于運行人員巡視檢查,通信設備有問題要影響保護裝置的運行。
2.3 光纖縱聯電流差動保護:
光纖電流差動保護是在電流差動保護的基礎上演化而來的,基本保護原理也是基于克希霍夫基本電流定律,它能夠理想地使保護實現單元化,原理簡單,不受運行方式變化的影響,而且由于兩側的保護裝置沒有電聯系,提高了運行的可靠性。目前電流差動保護在電力系統的主變壓器、線路和母線上大量使用,其靈敏度高、動作簡單可靠快速、能適應電力系統震蕩、非全相運行等優點是其他保護形式所無法比擬的。光纖電流差動保護在繼承了電流差動保護的這些優點的同時,以其可靠穩定的光纖傳輸通道保證了傳送電流的幅值和相位正確可靠地傳送到對側。時間同步和誤碼校驗問題是光纖電流差動保護面臨的主要技術問題。在復用通道的光纖保護上,保護與復用裝置時間同步的問題對于光纖電流差動保護的正確運行起到關鍵的作用,因此目前光纖差動電流保護都采用主從方式,以保證時鐘的同步;由于目前光纖均采用64 Kbit數字通道,電流差動保護通道中既要傳送電流的幅值,又要傳送時間同步信號,通道資源緊張,要求數據的誤碼校驗位不能過長,這樣就影響了誤碼校驗的精度。目前部分廠家推出的2 Mbit數字接口的光纖電流差動保護能很好地解決誤碼校驗精度的問題。
3光纖保護實際應用中存在的問題
3.1施工工藝問題
光纖保護是超高壓線路的主保護,通道的安全可靠對電力系統的安全、穩定運行起到重要的作用。由于光纜傳輸需要經過轉接端子箱、光纜機、電纜層和高壓線路等連接環節,并且光纖的施工工藝復雜、施工質量要求高,因此如果在保護裝置投入運行前的施工、測試中存在誤差,則會導致保護裝置的誤動作,進而影響全網的安全穩定運行。
3.2通道雙重化問題
光纖保護用于220 kV及以上電網時,按照220 kV及以上線路主保護雙重化原則的要求,縱聯保護的信號通道也要求雙重化,高頻保護由于是在不同的相別上耦合,因此能滿足雙通道的要求,如果使用2套光纖保護作為線路的主保護,通道雙重化的問題則一直限制著光纖保護的大規模推廣應用。
3.3光纖保護管理界面的劃分問題
隨著保護與通信銜接的日益緊密,繼電保護專業與通信專業管理界面日益難以區分,如不從制度上解決這一問題,將直接影響到光纖保護的可靠運行。對于獨立纖芯的保護,通信專業與繼電保護專業管理的分界點在通信機房的光纖配線架上。配線架以上包括保護裝置的那段尾纖,屬于繼電保護專業維護,這就要求繼電保護專業人員具備一定的光纖校驗維護技能。
3.4光纖保護在旁路代路上的問題
線路光纖保護在旁路代路時不方便操作,由于光纖活接頭不能隨便拔插,每次拔插都需要重新作衰耗測試,而且經常性拔插也容易造成活接頭的損壞,因此不宜使用拔插活接頭的辦法實現光纖通道的切換。對于電網中沒有單獨的旁路保護,旁路代路時是切換交流回路,因此不存在通道切換問題,但對電網有獨立的旁路保護,對于光纖閉鎖式、允許式縱聯保護暫時可以采用切換二次回路的方式,但對于光纖差動電流保護則無法代路,目前都是采取旁路保護單獨增設一套光纖差動保護的方法解決。已有部分廠家在謀求解決光纖保護切換問題的辦法,如使用光開關來實現光纖通道切換。
結束語
盡管目前光纖保護在長距離和超高壓輸電線路上的應用還有一定的局限性,在施工和管理應用上仍存在不足,但是從長遠看,隨著光纖網絡的逐步完善、施工工藝和保護產品技術的不斷提高,光纖保護將占據線路保護的主導地位。
參考文獻
論文關鍵詞:交換技術 電力 通信系統
自從第一款產品在電信市場上成功推出以來,“軟交換”這個概念已經成為電信行業中倍受青睞的時髦用語。由于既能執行與基于硬件的傳統電話交換機相同的功能,又能同時處理IP通信,軟交換技術承諾可提供許多優勢,如輕松整合電路交換和分組交換、降低網絡成本以便運營商更快獲得收入。
所謂“軟交換”就是指基于分組網利用程控軟件提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的系統和設備解決方案。換言之,軟交換是從媒體網關(傳輸層)中分剝離出其中的呼叫控制功能,再通過軟件技術實現其呼叫控制功能,進而使得呼叫傳輸和呼叫控制二者想獨立,這就為系統的控制與交換以及軟件可編程功能實現各功能的可分離的平臺創造了條件。一方面,軟交換提供了很多實用的功能,如:連接控制、翻譯和選路、網關管理、安全性和呼叫詳細記錄、呼叫控制等功能。另一方面,它還為在網絡上提供開展新業務提供了大大便利,這主要是要歸功于軟交換網絡資源與網絡能力很好的相結合起來,并設置標準開放的業務接口和業務應用層。
1、背景
隨著電力市場化、開放化的趨勢以及電網建設的進一步發展,傳統的電力信息系統的業務將發生變化。一方面,涌現出不少新型業務如:電視會議、變電站無人視頻監控、輸變電線路監控及電廠視頻監控等視圖業務;另一方面,傳統單一主機的調度自動化體系架構向客戶機/服務器體系架構的轉變;同時,監視全網運行狀況,提供故障記錄和分析的故障濾波系統的建設以及電量計費網絡系統和雷電定位系統的建設等。
2、軟交換的主要功能
軟交換主要具有呼叫控制、互聯互通、業務提供等功能,下面分別來逐一介紹這個三大功能:
(1)呼叫控制功能。呼叫控制功能是軟交換的重要功能組成。它除了能完成基本呼叫的建立、維持和釋放之外,還可以提供各種控制功能,如:呼叫處理、智能呼叫觸發檢出、連接控制和資源控制等等。
(2)互聯互通功能。當前IP電話體系主要是由兩大標準構成即:ITU-T H.323協議標準和IETF SIP協議標準,這兩大標準均可以獨立的均實現呼叫建立、釋放、補充業務、能力交換等功能,但是不可相互兼容的體系結構。軟交換技術可以與多種協議相兼容,自然也包括同時兼容ITU-T H.323和IETF SIP這兩大協議標準。
(3)業務提供功能。一方面,軟交換可以實現對PSTN/ISDN交換機的支持,并能提供的全部業務,包括基本業務和補充業務;另一方面,它還可以與現有智能網相兼容相配合,為現有智能網提供的業務。由此可見軟交換在網絡從電路交換向分組交換演進的過程中扮演著非常重要的作用。
3、引入軟交換的意義
軟交換將是下一代話音網絡交換的核心。如果說傳統的電信網是基于程控交換機的網絡,那么下一代分組話音網則是基于軟交換的網絡。軟交換是新、舊網絡融合的樞紐。這主要表現在以下三層面:
第一個層面——用戶。傳統的交換網絡的封閉性,一家設備供應商往往包攬所以的包括軟、硬件供應、更新維護以及應用的開發在內的每一項事物,理所當然用戶也牢牢地鎖定在設備供應商的那里,壓縮了用戶選擇的空間,導致用戶在設備維護費用上失去了應有的主動權。
第二個層面——成本。將傳統的電路交換技術與軟交換技術相比,軟交換技術更具經濟性、低成本性,可以說是地投入高產出。這主要是得益于兩方面:一方面,軟交換技術實現了平臺的開放性,使得新的應用可以更快、更易的與其相銜接;另一方面,軟交換所以使用的元器件很多都是普通的計算機器件,這就降低了其元器件的采購成本,具有更高的性價比。
第三個層面——可靠性。
與傳統的電路交換相比,軟交換技術可以更好的解決網絡的可靠性。用戶在組網的時候可以利用軟交換的優勢采用功能軟件的形式將傳統的電路交換的核心功能先進行了分類,然后再將其往下分配到各骨干網絡。
4、軟交換技術在電力通訊系統中的應用前景
電力通信網分布廣泛,業務極為繁瑣,雖然擁有多種網絡形式,但是各種網絡一方面都有各自的交換設備、復接設備等, 且它們相互獨立不能實現互融互通。但是隨著軟交換技術的出現,將可以很好的解決這些問題,這主要得益于在電力通訊系統中應用軟交換技術所能取得以下幾方面的優勢。
4.1統計匯總的優勢
對于縱橫交織的電力網絡和業務繁雜的電力系統來講,應用軟交換技術可以實現:(1)方便便捷地對所有的業務進行匯總并輸出分析報告;(2)發生故障時及時發出錯誤警報,同時顯示故障錯誤的具體的地點和原因,并自動將其發送給電力搶修和維護部門。(3)清單的采集功能,并可提供詳細的電量與電話計費清單。
4.2電力通信網中的網絡互通的優勢
電力通信網不但擁有電力系統獨有的載波電話網絡,而且同樣也存在計算機網絡,它們是以協議為基礎的分組網絡。電話網和計算機網可以利用軟交換技術所提供的支持多種信令協議的接口來實現它們之前信息指令相互傳輸相互識別。這樣一來計算機網絡能更便捷地對電力通信網進行管理和協作更好的支持各業務的開展和實施。
4.3新業務開展的優勢
當前,語音和數據信息為電力通信網中的主要傳輸的信息,但是隨著網絡技術的發展和計算機技術的革新, 這對電力通信業務提出了很多新的要求如:可視業務、多媒體業務等新興業務。面對這些新的要求,軟交換技術可以大顯生手,這是因為其不但可以很好地支持語音業務,而且還可以利用新的網絡設施與開放式的應用程序接口為用戶提供各種增值業務,為新業務的開展提供便捷。
4.4統一不同介質網絡的優勢
當前電力通信網中擁有多種傳輸介質,且各自獨立不相兼容,并必須采用各自專用的設備, 若引進了軟交換技術來組建網絡, 利用軟交換技術的優勢搭建一臺多介質的信息進行交換解決方案。這樣一方面可以減少設備的需求降低設備的總采購額節約了成本;另一方面可以提高了網絡的可靠性,使依靠各種不同介質傳播的網絡達到了一定的互融互通的效果,正是由于實現了不同介質在同一網絡中信息傳遞從而簡化了過去不同介質間的繁瑣的數據轉換;同時在管理維護上顯得更加方便快捷,因為現在只需對同一類設備進行運行管理和系統維護就可以實現對整個網絡的信息交換。
總之,軟交換技術應用作為下一代網絡的解決方案,具有多方面的優勢,其應用性體現在方方面面。在電力通信網中引人并實施軟交換技術,一方面,在技術上既可起到承上啟下的作用;另一方面,電力供應企業順利向下一代網絡解決方案的的演進產生多方面的積極作用。基于軟交換技術應該在電力通訊系統中所具有的這些優勢,我們可以很好的預見其良好的市場應用與推廣前景。
參考文獻
[1] 馬緒.關于NGN在陜西電力系統中應用的探討[J].華中電力,2006(04).
關鍵詞:輔助系統變電站無人值守
中圖分類號:TM63文獻標識碼: A
引言:圖像監視、火災報警等變電站輔助系統是保證無人值守變電站遠程監視和控制的基礎,無人值守模式是指借助微機遠動等自動化技術,值班人員在遠方獲取相關信息,并對變電站的設備運行進行控制和管理。無人值守變電站站內不設置固定的運行維護值班崗位,其運行管理工作由變電運維操作站負責。建設無人值班變電站的目的是節約變電站的占地面積,減少常規變電站建設中的配套設備、輔助設施方面的大量投資和高額的運行維護費用,以提高企業的經濟效益。
一、變電站無人值守的提出
無人值守變電站,顧名思義,就是變電站內沒有值班工作人員進行常規的操作、對電力安全進行監控。作為一種新興模式,無人值守的變電站一方面減少了值守人員的勞動力報酬開支,有效節約整個電力系統運行的成本費用,另一方面也提高了變電臺的管理效率,使得電網技術更加智能化。電力自動化綜合利用了電子裝置設備、計算機網絡技術、儀器表盤等各種相關技術,實現了變電臺的整個發電過程的檢測、監控、管理、優化,能夠在達到發電生產效率最優化的最終目標的同時,兼顧電力能源的低消耗量和電力系統運行的安全。
二、無人值守變電站的實現
1.變電站中一二次設備運行狀況的數據采集以及對設備的遠程監控已經成為了無人值守變電站工作的中心,可是SCADA系統只能夠對部分設備的數據進行采集監控,對整個變電站設備的外觀監視以及變電站的防火防盜方面卻沒有涉及,所以,工業電視監控系統在變電站中的應用就會變得更有效全面,順利解決變電站防火防盜的問題,讓變電站的運行更加穩定可靠。.變電站內的防火防盜區域。變電站在無人監守之后,防盜防火的問題就變的突出,所以工業電視監控系統就發揮了其作用,變電站內的防盜區域有變電站場區、高壓室、電容室、主控室、放置消防設備的房間等等區域;防火區域有高壓室、主控室、電容室、電纜的夾層等等。變電站實行無人值班后,實行自動化管理,具有工況優化軟件和專家系統支持其運行業務,是集約化、智能化的管理方式,必然使電網運行的可靠性和經濟性顯著提高。
生產輔助系統的二次設備采用網絡化裝置,電信告警信號、直流和交流電壓控制采用GOOSE技術,該技術是由IEC61850通信規范所定義的一種通信機制,具體功能是用于快速傳輸變電站的命令、告警、指示的信息,同時也可以傳送開關量和諸如變壓器溫度、檔位的模擬量。智能電子設備IED負責單個GOOSE信息的發送和接受。 狀態監測系統和智能輔助控制技術可以及時一次性獲取到各種特征的獨立變量,進而分析判斷設備的可靠性能,及早發現電路系統潛在的故障,保證用戶安全用電。變電站的圖像監視、主變壓器的防火報警、采暖通風等輔助系統都需要一個智能化的系統來統一控制管理,智能變電站的物聯網技術就能很好地把這一些孤立的輔助設備有機地整合起來。
2.繼電保護及安全自動裝置應選用性能穩定、質量可靠的微機型產品,保護裝置及通道需具備自動檢測功能。繼電保護和安全自動裝置應通過標準規約與監控系統通信,繼電保護設備應具備遠方召喚定值、遠方復歸信號等功能。條件允許的應采用自動化系統遠方切換保護定值區、遠方投退的常用功能壓板等。對于能實現遠方召喚功能的繼電保護和安全自動裝置,其所有保護動作信息、定值(定值區號)、控制字、壓板狀態、切換把手狀態、通道告警信息等運行狀態和故障信息均應能夠傳送到集控中心(或調度中心)。220kV及以上無人值班變電站可以利用保護信息子站將較詳細的保護信息送往調度和集控中心,較低電壓等級的無人值班變電站應將保護動作信號傳送至變電站監控系統。
3.生產輔助系統是早期產品及老站改造采用的結構形式。這種結構形式是按變電站的規模配置相應容量、功能的微機保護裝置和監控主機及數據采集系統,安裝在變電站主控室內。系統的硬件裝置、數據處理均集中配置,采用由前置機和后臺機構成的集控式結構。全站信息要通過通信管理機或前置機進行處理。系統的管理采取分層管理模式,各功能單元由對應的管理機直接管理,各單元之間通過現場總線連接,構成間隔層。按照不同的電壓等級、不同的電氣間隔單元、不同的控制對象配置相應的功能單元。如保護裝置、測控裝置、自動裝置、操作切換裝置以及其他的智能設備和附屬設備。在站控層或通信網絡故障的情況下,間隔層仍能獨立完成間隔層的監測和控制功能。
4.站控層中的所有設備和間隔層中的所有裝置都直接連接在以太網上。站控層與間隔層設備間直接采用以太網通信。該層具有監視、控制和管理的功能,是整個變電站監視、測量、控制和管理的智能化中心,包括操作員站、繼保工程師站、遠動主站、電壓與無功綜合控制(VQC)和小電流接地檢測等。具備微機五防系統網絡接口,并預留設備在線監測與診斷系統和遙視系統網絡接口。變電站層是指同整個變電站有關的功能和設備,包括當地監控的計算機和通信管理機以及遠方終端接口。
5. 按照面向電氣一次回路或電氣間隔單元的方法進行設計,在結構上完全分散的變電站綜合自動化系統,對間隔層中各數據采集、監控單元和保護單元進行集成,設計在同一機箱中,并將這種機箱就地分散安裝在開關柜或其他一次設備附近。各間隔單元的設備相互獨立,僅通過光纖或通信網絡由站控機對它們進行管理和交換信息。將功能分布與物理分散兩者的有機結合,實現了間隔層各單元的功能不依賴通信網而相對獨立。這種結構代表了現代變電站自動化技術發展的趨勢,其主要特點是功能單元安全,按一次設備間隔分散安裝;節約控制室面積和二次電纜。完全分散式綜合自動化系統其優越性主要體現在:簡化了變電站二次部分配置,有利于實現無人值班。
三無人值守變電站系統特點
1.架構合理,理念先進:以視頻監控為主,以動力環境監測為輔,先進的視頻壓縮技術,環境數據同視頻監控完美結合,第三代網絡技術,C/S和B/S兩種監控模式可選;
2.綜合平臺,功能強大:集視頻監控、動力環境監測、綜合報警處理、門禁考勤管理于一體,支持短信發送報警;
3.集成度高,使用方便:一套軟件平臺可以控制管理系統里的所有設備,降低用戶維護成本;
4.擴展性好,靈活升級:系統采用模塊化設計,配置靈活,既可以一次性投資到位,也可以持續投資,平滑過渡;
5.開放協議,便于兼容:系統采用國際協議標準,只要符合標準協議的的設備均可以納入該系統里;
6.安全生產,增效減資:安全防范為主,輔助行業用戶安全生產,中心集中管理、實時監控所有前端設備,減員增效。
總結:伴隨著我國電力科技的不斷研究和探索,無人值守變電站在發展的過程當中其范圍規模也會越來越大,這正是因為它不但能夠提高變電站的管理效率,這種管理效率來自于電力行業的勞動力資源的減少,而且還促進了我國電力系統行業的發展,進一步促進了社會效益和經濟效益的提升,為電力系統的安全運行和穩定發展起到了重要的積極作用。總而言之,無人值守變電站發展的成功也是和電力自動化的應用息息相關的,這種高科技智能技術在符合社會科學技術發展潮流的同時,也最大程度地滿足了人們的日常用電生活,相信在無人值守變電站未來的發展中,人們會對其中的電力自動化技術應用系統獲益更多。
參考文獻:
論文摘要:電力通訊涉及的專業資源龐大而復雜,包括線路資源和設備資源,智能資源和非智能資源,物理資源和邏輯資源;另外隨著電力通訊系統的迅速發展,傳輸干線的數目大幅度增加,傳輸系統容量越來越龐大,導致網絡管理、電路調度工作的難度和復雜度增加。鑒于此,文章對電力通訊自動化設備與工作模式進行了探討。
一、電力通訊自動化設備
(一)載波通訊設備
一個完整的載波通訊系統,按功能劃分,大體分為調制系統、載供系統、自動電平調節系統、振鈴系統和增音系統。其中前四部分是載波機的主要組成。
1.載波機。電力線載波機概括起來由四部分組成:自動電平調節系統、載供系統、調制系統和振鈴系統。載波機類型不同,各自系統的構成原理、實現方式等都有所不同。調制系統:雙邊帶載波機傳輸的是上下兩個邊帶加載頻信號,只要經過一級調制即可將原始信號搬到線路頻譜;單邊帶載波機傳輸的是單邊帶抑制載頻的信號,一般要經過兩級或三級調制將原始低頻信號搬往線路頻譜。自動電平調節系統:此系統的設置是為補償各種因素所引起的傳輸電平的波動。在雙邊帶載波機中,載頻分量是常發送的,在接收端,將能夠反映通道衰減特性變化的載頻分量進行檢波、整流,而后去控制高載放大器的增益,即可實現此目的;單邊帶載波機,設置中頻調節系統,發信端的中頻載頻一方面送往中頻調幅器,另一方面經高頻調幅器的放大器送往載波通路,對方收信支路用窄帶濾波器選出中頻,放大后,一方面送中頻解調器進行同步解調另一方面作為導頻,經整流后,再去控制收信支路的增益或衰減,從而實現自動電平調節。振鈴系統:為保證調度通訊的迅速可靠,電力線載波機均設置樂自動交換系統以完成振鈴呼叫自動接續的任務。雙邊帶載波機是利用載頻分量實現自動呼叫,單邊帶載波機則設有專門的音頻振鈴信號。載供系統:其作用是向調制系統提供所需載頻頻率。在雙邊帶載波機中,發信端根據調制系統的需要,一般設有中頻載頻和高頻載頻,而且收信端除設有一個高頻載頻振蕩器外,中頻解調器的載頻則主要靠對方端送過來的中頻載頻,以實現載頻的“最終同步”。
2.音頻架、高頻架。在載波通訊中,如果調度所和變電站相距較遠,為了保證撥號的準確性和通訊質量,在調度所側安裝音頻架,而在變電站側安裝高頻架,兩架之間用音頻電纜連接起來。載波機按音頻架、高頻架分架安裝后,用戶線很短,通訊質量明顯提高,另外給遠動通路信號電平的調整也帶來方便。同時,話音通路四線端亦在調度所,便于與交換機接口組成專用業務通訊網。
(二)微波通訊設備
根據微波站的作用,所承擔任務的不同,微波站分為不同類型。根據站型的不同,其設備也有所不同。但一般來說,包括以下設備:終端機、收發信機、天饋線、微波配線架、電源、蓄電池、鐵塔等。
1.收、發信機。微波收、發信機的主要任務就是在群路信號與微波信號之間進行頻率變換。在發信通道,頻率變換過程是將信號的頻率往高處變(群路信號變為微波信號),即上變頻。在收信通道,頻率變換過程是將信號的頻率往低處變(微波信號變為群路信號),即下變頻。
2.終端機。微波通訊系統中,必須有復用設備作為終端機,其作用是:在發信端,將各用戶的話路信號,按一定的規律組合成群頻話路信號;在收信端,將群頻話路信號,按相應規律解出各個話路信號。
(三)光纖通訊設備
光纖通訊系統主要包括光端機和光中繼機以及脈沖編碼調制PCM數字通訊設備。
1.光端機。光端機是光纖通訊系統中主要設備。它由光發送機和光接收機組成。在系統中的位置介于PCM電端機和光纖傳輸線路之間。光發送機由輸入接口、光線路碼型變換和光發送電路組成。光接收機由光接收定時再生、光線路碼型變換和輸出接口等組成。光端機中還有其他輔助電路,如公務、監控、告警、輸入分配、倒換、區間通訊、電源等。在實際應用中,為了提高光端機的可靠性,往往采用熱備用方法,使系統在主備狀態下工作,正常情況下主用部分工作,當主用部分發生故障時,可自動切換到備用部分工作,目前應用較多的是一主一備方式。光端機各主要組成部分作用如下:輸入接口:將PCM綜合業務接入系統送來的信號變成二進制數字信號。光線路碼型變換:簡稱碼型變換,將輸入接口送來的普通二進制信號變換為適于在光纖線路中傳送的碼型信號。光發送電路:包括光驅動電路、自動光功率控制電路和自動溫度控制電路。光驅動電路將碼型變換后的信號變換成光信號向對方傳輸。光接收電路:將通過光纖送來的光脈沖信號變換成電信號,并進行放大,均衡改善脈沖波形,清除碼間干擾。定時再生電路:由定時提出和再生兩部分組成,從均衡以后的信號流中抽取定時器,再經定時判決,產生出規則波形的線路碼信號流。光線路碼型反變換:簡稱碼型反變換。將再生出來的線路信號還原成普通二進制信號流。光端機一般采用條架結構,單元框方式。不同速率下工作的光端機,單元框的組成情況也不同。
2.光中繼機。在進行長距離光傳輸時,由于受發送光功率、接收機靈敏度、光纖線路衰耗等限制,光端機之間的最大傳輸距離是有限的。例如34Mbit/s光端機的傳輸距離一般在50~60km的范圍,155Mbit/s光端機的傳輸距離一般在40~55km的范圍,若傳輸距離超過這些范圍,則通常須考慮加中繼機,相當于光纖傳輸的接力站,這樣可以將傳輸距離大大延長。由于光中繼機的作用可知,光中繼機應由光接收機、定時、再生、光發送等電路組成。一般情況下,可以看成是沒有輸入輸出接口及線路碼型正反變換的光端機背靠背的相連。因此,光中繼機總的來說比光端機簡單,為了實現雙向傳輸,在中繼站,每個傳輸方向必須設置中繼,對于一個系統的光中繼機的兩套收、發設備,公務部分是公共的。
3.數字通訊設備。一般來說,數字通訊設備包括PCM基群和高次群復接設備。PCM基群設備是將模擬的話音信號通過脈沖編碼、調制,變成數字信號,再通過數字復接技術,將多路PCM信號變成一路基群速率為2048Mbit/s信
號進行傳送,以及將收到的PCM基群信號通過相反的處理過程,還原成模擬的話音信號的一種設備。
二、電力通訊網絡的工作模式
通訊的目的是為了傳送、交換信息。雖然信息有多種形式(如語音,圖像或文字等),但一般通訊系統的組成都可以概括為:信源是指信息的產生來源,這些信息都是非電信息,要轉換成電信號,需要一種變換器,即輸
入設備。交換設備是溝通輸入設備與發送設備的接續裝置。它可以經濟地使用發信設備,提高發信設備的利用率。發送設備的任務是將各種信息的電信號經過處理(如調制、濾波、放大等)使之滿足信道傳輸的要求,并經濟有效地利用信道。載波通訊中,載波機的發信部分就是一種發送設備。信道是信息傳輸的媒介,概括地講分有線信道和無線信道。信號在傳輸過程中,還會受到來自系統內部噪聲和外界各種無用信號的干擾各種形式的噪聲集中在一起用一個噪聲源表示。接收設備和輸出設備的作用與發送設備和輸入設備作用相反,它們是接收線路傳輸的信息,并把它恢復為原始信息形式,完成通訊。在電力工業中,現已形成以網局及省局為中心的專用通訊網,并且已開通包括全國各大城市的跨省長途通訊干線網絡。在現行的通訊網中光纖通訊已占主導地位。隨著電力工業的發展,大電站、大機組、超高壓輸電線路不斷增加,電網規模越來越大;通訊技術發展突飛猛進,裝備水平不斷提高,更新周期明顯縮短。數字微波、衛星通訊、移動通訊、對流層散射通訊、特高頻通訊、擴展頻譜通訊、數字程控交換機以及數據網等新興通訊技術在電力系統中會得以逐漸推廣與應用。
三、結語
在合理規劃、設計和實施各種網絡的基礎上,如何為電力系統提供種類繁多、質量可靠的服務,就成為擺在電力通訊部門面前的一個重要課題,而建立一個綜合、高效的電力系統通訊資源管理系統則是解決這一問題的一項重要基礎工程,具有十分重要的理論意義和應用價值。
參考文獻
論文摘 要 數字化變電站是電力業的發展方向,在過去一段時期,因為統一的通信保準缺乏,數字化變電站的發展受到了一定的制約,近年來,在多項新技術的合力推動下,數字變電站通信解決方案得到了長足的發展,本文基于IEC61850數字變電站,對其通信關鍵技術進行了研究,對分層網絡的數據交換標準、數字化變電站模式等進行了分析。
1 通信是數字化變電站的顯著特征
通信是數字化變電站的特征之一,所有數字化變電站均以先進的計算機網絡技術構建變電站的通信網絡為基礎,從而實現信息可靠傳輸。數字化變電站IED大多基于IEC61850標準構建,并以此作為信息交互的標準。此外,輸變電設備的在線監測信息也作為變電站信息的一部分被處理和分析。可見,數字化變電站設備通過需要通過數字化信息交互以及IED之間互操作性功能,實現高、低壓電氣設備的電氣隔離。
2 IEC6P 850標準及其技術要點
IEC61850標準在通信解決方案中占有極重要的作用,IEC61850國際標準是以美國的UCA2.0標準為基礎的,是數字化變電站的首個比較完備的通信標準,該標準的推行為數字化變電站的通信網的建設提供了堅實的理論和技術基礎,IEC61850國際也被引入到國家標準GB/T 860之中。該標準的技術要點有以下幾個方面:能夠提供符合電力系統特征的相關通信服務,信息對象在所處的信息源位置惟一定義,相應數據對象建模是統一的。能夠實現面向設備和對象的建模,能夠實現面向應用的自我描述。采取抽象通信的服務接口,在網絡的應用層中的協議和網絡傳輸層的協議都是獨立的。與傳統通信協議相比具有以下特點L1):采用分層體系;信息傳輸采用與網絡獨立的抽象通信服務接口(ACSI)和特定通信服務接口(SCSI);信息模型采用面向對象、面向應用的自描述;具有互操作性。
3 數字化變電站的網絡結構
過去由于通信的不確定,使以太網進入控制領域有著一定的障礙,然而今年來以太網技術已經變得不斷成熟,這就使嵌入式的以太網在控制領域有了更加廣泛的應用,技術成熟的以太網完全能夠滿足數字化變電站的通信需求。
3.1 應用層
選擇MMS規范作為應用層協議完成和變電站控制系統之間的通信。基于IEC61850建立的對象以及服務模型全部被映射為通用的服務,比如數據對象的創建、讀寫、定義等。MMS支持面向對象數據,這就使數據自描述完全能夠實現,徹底改變了過去面向點的描述方法。由于數據本身有著說明,所以傳輸可以不受其限制,使數據管理和維護工作得到了簡化。以太網通信與MMS的有機結合,再加入IEC61850的應用,這些都使數字化變電站成為了更加開放的系統。
3.2 傳輸層
站內IED的高層接口選擇了標準的TCP/IP協議,完成了站內IED的網絡化,讓站內IED的數據收發全部能夠通過丁CP//P方式進行。監控主站以及遠方調度中心通過丁CP/IP協議就能夠通過WAN得到變電站內的相關數據。使用標準的數據訪問方式就能夠實現站內IED較好的互操作性。
3.3 物理層
選擇以太網作為通信系統的物理層和數據鏈路層的主要原因是以太網在技術和市場上已處于主流地位。構建站級網絡的過程中應該對變電站層的數據流量進行分析。以減少網絡內的交換量,從而減輕網絡的相關負擔,同時要考慮使用多個網段。也就是把需要及時交換數據的IED置于同一網段之中,最大限度地減少網段之間的流量,規避數據沖突,從而提升各網段的利用效率。應用中也可以根據電壓等級等因素統籌考慮對網絡進行分段。此時要注意,過多的網段可能會造成網絡結構變得更加復雜以及相應網絡設備的增加。
4 組網的幾個原則
原則一:依據電氣間隔組網。這條原則在電網中是十分重要的,在可靠性以及實時性要求較高的電氣間隔,例如110 kV的線路以及母聯等間隔全部要按照電氣間隔來進行組網。對于需要配置雙重化保護的間隔的,通常要采取雙網冗余結構或者兩套相對獨立的設備。
原則二:在滿足數據傳輸各項要求的情況下,應盡量使網絡結構做到簡化。對于35 kV以下等級的各間隔應該按母線位置分別設置一或者兩段網絡,對于分布在該段網絡上的IED能夠通過交換機直接完成信息交換過程。
原則三:針對母線保護以及主變差動保護等要采集更多的間隔交流量裝置,需要采取面向功能的原則組網。比如給雙重化的母線保護需要兩臺交換機,單母線配置一臺;同時分別收集各個間隔交流電氣量。這種模式的關鍵在于保證母線保護設備和交換機通信接口處理的時間一致性。
5 IEC6P850標準的應用
SCADA是數字化變電站的基本功能,包括開關控制,遙信采集,報警處理等。該類應用的數據通信通常是垂直的,IEC61850中采取客戶到服務器的方式實現。在服務器端控制映射到MMS的讀寫服務時,遙信被映射到MMS的讀寫服務。報警以及事件的處理在SCADA中具有十分重要的意義,能夠通過IEC61850報告服務實現。報告服務訪問是數據集而并非單個的數據屬性。觸發報告的原因能夠包括數據遙信變化,遙測越限以及數據刷新等。此外,數字化變電站系統的一些功能單元間要進行高精度的信息交換,這些功能單元能夠處于相同或者不同的間隔。
6 結論
通信如數字化變電站的神經一般重要,選擇更加合適的站內通信對數字化變電站具有十分重要的作用。因為數字化變電站網絡的發展是收到多項技術的影響,為此,在實際網絡結構選擇中,要充分考慮各種因素,確保通信傳輸的可靠性和實時性統籌兼顧,簡化結構,減少投資,提高效率。
[論文摘 要] 智能光網絡技術彌補了傳統電力通信系統中SDH技術的不足,其在電力通信系統中的應用已經成為大勢所趨。本文首先簡要分析電力通信中光纖通信的現狀,然后介紹智能光網絡的概念及其主要技術,進而探討其在電力通信系統中的應用。
我國智能化電網建設的加速對電力通信系統實時控制的要求更高,電力通信工作越來越重要。現有SDH光傳輸網絡難以滿足電網發展的需求,以SDH以及光傳送網為基礎的智能光網絡的成為電力通信系統發展的方向。
一、我國電力光纖通信的現狀
目前我國電力光纜主要由普通光纜、ADSS光纜以及OPGW光纜組成,近幾年的光纜建設以OPGW光纜為首要選擇,輔以普通光纜,基本覆蓋110kV的開閉所以及變電站,通過光纖線路實現網絡連接。就傳輸網絡而言,已有的SDH電力通信系統通常采用環網結構,即使用SDH光端機進行組網,傳輸容量一般為2488Mb/s或者622Mb/s。目前我國電力通信系統光線通信主要存在以下幾個方面的問題。首先是靈活性比較差。通信網的業務調度能力較差,靜態的端到端業務配置效率低.業務的疏通以及匯聚時往往出現阻塞,對于突發特較強的數據業務先天不足,并且SDH的網管功能使得其對網管的依賴性較強,一旦網管出現故障后果不堪設想。其次是業務模式比較單調。由于SDH網絡無法對不同的用戶和業務進行分級,因此提供的保護方式單一,網絡資源的利用率比較低.更無法實現對資源的優化配置。再次是光纜的安全性比較差。SDH網絡只能依靠2個光纜路由組成環形網絡,難以應對網絡光纜中斷的故障,有著多站點通信失靈的危險。最后是擴展性能差。由于傳統電力光纖通信的管理針對廠商,環網數量的增加帶來了資源瓶頸,電路調度以及環間資源的優化往往比較繁瑣。
二、智能光網絡概述
(一)智能光網絡的概念
智能光網絡是在SDH以及光傳送網上增加獨立的控制平面后形成的,支持目前傳送網提供的不同速率以及信號特性的業務。智能光網絡能夠在兩個客戶網之間提供固定帶寬的傳輸通道,因此它對于新業務有著較強的可擴展性,能夠支持多種業務模型。與傳統的SDH網絡相比而言,智能光網絡有著以下幾個方面的優點。首先是采用動態分布式的重路由,將全網的空閑鏈路當做備份路由,可以為多重節點故障時恢復鏈路提供更多的解決方案,因此能夠使用備用寬帶保障重要業務,并且它提供多種業務等,能夠根據不同的需求定制特定的恢復方式,提高網絡資源的利用率,為用戶提供差異化的服務。其次是智能化的端到端配置。智能光網絡中的業務配置能夠根據網絡資源、用戶要求等使信令協議自動地進端到端的指配,創建動態的交叉連接并以此連接做為實體進行管理。快速配置的能力可以現狀提高新業務的效率,實現資源的充分利用,并且信令的快速配置有利于未來多廠商互聯互通。最后是資源的動態分配。在智能光網絡中能夠根據用戶的需求提供帶寬,達到按需分配的目的。通過設置自動觸發帶寬調整條件可以利用智能光網絡的自動化以及智能化能力來完成帶寬的自動無損調整。
(二)智能光網絡的關鍵技術
第一,路由技術。路由技術是智能光網絡中控制平面的重要技術,分為域內路由協議以及域間路由協議,前者適用于同一運營商的不同控制域,后者則適用于是不同運營商的控制域之間。第二,信令技術。在SDH中主要依靠網管集中實現調度,信令技術并不重要,而在智能光網絡中信令技術是其重點,信令協議用于建立、維護以及拆除分布式連接,傳送資源發現、呼叫控制、連接選擇以及連接控制等信息。第三,自動發現技術。自動發現指的是網絡通過信令協議實現網絡資源的自動識別,包含控制實體、層鄰接以及物理媒介層的邏輯鄰接和業務發現。第四,鏈路管理技術。鏈路管理運行于鄰接節點間的傳輸面上,用于提供鏈路并管理節點之間的控制信道,其核心作用在于信道管理、故障定位以及隔離等等,是實現光路自動配置的關鍵。第五,生存技術。生存技術是保證網絡在故障發生后對受損業務的恢復,在智能光網絡中其生存技術基于GMPLS協議的,該協議分為路徑保護與區段保護,路徑保護在連接終端上,當故障發生后替換到替代的路徑上,區段保護則位于兩個個相鄰的結點之間,在故障發生后工作鏈路轉移到備用的鏈路。
三、智能光網絡在電力通信系統中的應用
智能光網絡是構建下一代光網絡的核心技術,這種技術和組網思路能帶來顯著的優勢,不過不便之處在于這種技術目前尚處于發展之中,尤其是接口規范以及協議標準等都還處于制定過程當中。因此,可以采取以下措施在電力通信系統中應用智能光網絡技術。首先是充分利用已有的網絡資源,在保證目前投資的情況下逐漸引入智能光網絡,達到少投入并且多收益的目的。其次是要堅持網絡的兼容性以及技術的標準性,信令協議標準是智能光網絡在電力通信系統中應用的前提,因此應當根據現有設備與網絡以及評價方案選擇標準協議抑或專有協議。最后要根據自身業務以及網絡發展的實際狀況引入并開展新的業務,逐步過渡到智能光網絡。
從技術層面而言,智能光網絡在電力通信系統中的應用可以從以下幾個方面入手。第一是在已有的網絡中引入集中控制系統,與此同時要向外提供標準的UNI接口,實現帶寬與流量的按需配置。可以考慮在已有的光傳輸網層面選擇核心節點配置大型交叉連接系統,通過這種方式能夠屏蔽目前網絡條件下的多廠商環境,構建一個靈活強大的智能核心層,也可以在保持已有傳輸網的前提下在集中管理系統上進行智能控制系統的配置,借助提供的標準OIF-UNI接口來實現與數據業務層之間的自動互聯,最終搭建起結構重疊的智能光網絡。第二,等智能光網絡技術實現標準化后,可以在電力通信網絡中建立信令機制,配置帶寬的工作就可以由信令網來實現。對于目前電力通信網絡中的帶寬配置則仍然可以繼續使用集中控制系統來實現。在一段時間內兩種方式共同使用,平滑過渡,保證全網間的端到端配置。智能光網絡技術是構建下一代電力通信系統的核心技術之一,它的網絡體系結構能夠給電力通信網絡帶來深遠的影響。目前智能光網絡技術受制于協議標準等問題的掣肘而沒有得到廣泛的應用,并且其產品的成熟度也有待考驗。不過智能光網絡在電力通信系統中的應用已是大勢所趨,可以通過上述兩種方式逐步推廣應用以提高電力通信系統的通信效率。
總而言之,在電力通信系統中應用智能光網絡技術能夠實現技術上的自動化以及信息化,提高光纜的利用率以及光纖通信的可靠性,改善網絡的多業務接人能力,并且其友好的操作界面也便于管理用戶信息,從而達到降低成本提高電網運作效率的目的。
參 考 文 獻
[1]張白淺.談智能光網絡的特點及應用[J].技術與市場.2009.
[2]吳佳偉.智能先網絡技術白皮書[J].電力系統通信.2010.
關鍵詞:配電網;安全性;預警系統
1 引言
近年來,國內外電力系統先后發生了多次重大停電事故,不僅造成了巨大的經濟損失,同時也嚴重影響了人民的生活秩序。配電網是電力系統中的重要組成部分,但目前配電系統還是一個脆弱的系統,一旦發生大面積停電事故,后果是嚴重的,甚至是災難性的。因此,為了防止大面積停電,提高電力系統的安全性和可靠性,有必要對城市配電網預警系統進行研究[1]。
城市配電網預警系統是一個復雜的軟件系統,涉及到配電系統、數據庫管理和信息通信等多個專業領域。本文對系統進行了需求分析、總體設計,最后研發了此系統,為運行人員提供輔助決策。
2 系統需求分析
系統需求分析是系統開發之前至關重要的步驟,它決定系統開發工作的成功與否,需求說明的任務是發現、規范的過程,有利于提高系統開發過程中的能見度,便于對系統開發過程中的控制與管理,便于采用系統工程的方法進行開發,提高系統的質量,便于開發人員、維護人員、管理人員之間的交流、協作,并作為工作成果的原始依據,并且向潛在用戶傳遞系統功能、性能需求,使其能夠判斷該系統是否與自己的需求相關[2]。
在本系統的開發中,城市配電網結構復雜、線路繁多,要對配電網進行全面的實時控制是很難達到的,因此,城市配電網預警系統是以預防為主,將配電網中潛在的安全隱患預報給操作人員,使操作人員提前準備。通過對預警指標和預警模型的研究,以及對系統的實際應用分析,系統需要具備以下功能[3]:(1)能對預警指標集進行優化,剔除其指標集中的冗余指標;(2)可以對配電線路圖進行繪制,為操作人員提供參照;(3)能根據提供的預警指標數據進行預警,并給出警度;(4)可將預警結果直觀的展現給操作人員;(5)支持定時和手動執行的運行方式;(6)具有強大的查詢功能,操作人員可以根據需要進行相應的查詢;(7)提供外程序接口,方便以后的擴展。
同時,系統還需要具備可獨立運行和高效運行的特點,加強系統的應用性和靈活性。
3 系統設計
配電網預警系統采用客戶機/服務器(C/S)結構。系統通過對配電網脆弱性與安全性因素進行分析,全面考慮人、機、管理諸因索對評價結果的影響,建立預警指標體系,利用信息技術實現德惠線路運行監察的全面管理,對采集到的信息進行識別診斷,引入定性與定量相結合的預警模型,以評價配電網運行狀況,據此進行警情的識別、診斷,輔助操作人員做出決策并采取相應的控制措施。
根據需求分析和系統的實際應用情況,系統的功能模塊應有:指標優化、配電網線路、預警控制、線路信息、短路計算、潮流計算、監控分析、系統報表、決策庫管理功能模塊。
(1)預警控制功能模塊 對預測數據進行警度分析后,警度需要用指示燈表現出來,讓預警結果更直觀的展現在運行人員的眼前。同時,運行人員想進一步了解各個節點的具體數據時,系統能提供具體數據查詢功能。運行人員可以根據警度和具體數據對配電網未來運行趨勢進行分析,并做出決策。(2)繪圖功能 本系統具有自制的繪圖功能,繪制配電網的每條線路,并對檢測點進行標記,從而為操作人員提供監測網絡的直觀圖。(3)線路信息 主要是給出配電網絡的每條線路的連接情況。(4)指標優化功能模塊 在初步建立的指標體系中,可能存在冗余指標,需要通過該功能對指標優化,從而選取具有代表性的指標進行預警。(5)短路計算功能 對配電網線路的短路節點進行計算。(6)潮流計算功能 潮流計算是用來計算配電網節點的相關電壓、電流值。(7)監控分析 主要是對配電網的負荷曲線進行監測分析。(8)系統報表功能 可自動生成各類信息的統計分析報表,并能查詢、打印報表。(9)決策庫管理功能 在平常預警操作時,需要記錄預警的具體情況,而且操作人員根據每天發的警情應該有詳細的分析和記錄,并把這些記錄信息放入決策庫中,為以后發生同樣的案例做參考。同時,為以后采用案例推理法實現配電網預警提供可能。決策庫有查看、添加、刪除、打開數據庫等功能。
4 系統實現
本系統進行五級警度,在預警信息界面對應五顏色的指示燈,讓運行人員可以直觀的了解配電網所處于的警度級別,如下表所示。
警度與指示燈對應表
五級警度 四級警度 三級警度 二級警度 一級警度
綠色指示燈 藍色指示燈 黃色指示燈 橙色指示燈 紅色指示燈
在預警操作上,配電網的每個節點都有各自的警度燈,而且整個配網有一個綜合的警度燈來代表整個網絡的警度。同時設有提示框,如果某個的警度燈為紅色時,則在提示框里將有“注意:節點X需要查看”提示,操作人員單擊“節點X”就會顯示出節點的具體數據。系統界面如下圖所示,可以對配網進行準確的預警。
預警控制界面
5 結論
本文在系統分析基礎之上,應用VB開發語言及ACCESS數據庫技術,開發實現了配電網預警系統,系統可以為運行人員提供了城市配電網的警度,并可以對配電網警情進行統計分析。該系統的研究和實現可對電網調度的安全性起到相當的輔助決策作用,為提高配電網供電可靠性提供了可能。
參考文獻:
[1]王月,王濤.電網安全預警與應急體系建設[J].電力安全技術,2007(12):28-30.
[2]徐精求.配電網抗災變形分析及大面積斷電快速恢復:[博士學位論文[J].西安:西安科技大學,2008:13-15.
[3]楊強,徐武祥,蔡葆銳等.云南省調度安全預警系統的開發與設計[J].電力系統自動化,2005(24):87-89.
關鍵詞:集抄系統;在線監測;大用戶;電能計量裝置;電力系統 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM933 文章編號:1009-2374(2016)34-0038-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.019
當前我國電力系統的工作人員依舊是采用人工現場抄表的方式統計和分析電能量數據,工作效率低,人員配置多,人為錯誤發生率高。電能計量裝置在線檢測技術的出現和應用改善了這一不利局面。其可以防范竊電、實施狀態檢修,為電量的錯誤計算和追收提供了證據,提高了計量裝置的穩定性、可靠性、準確性。以較少的物力人力來管理更多的用戶,是電力企業發展的內在要求,也是現代用電管理的發展方向。
1 電能計量裝置的常見問題
根據國家的《電能計量裝置技術管理規程》,電能計量裝置包括各種二次回路、計量用電壓、電能表、電能計量柜及電流互感器等。參照現場運維的過往經驗,電能計量裝置故障一般集中在電流互感器及其相二次回路、電壓互感器、電能表等方面。而且無論故障的形式如何,在數據的分析處理上都會體現為一次、二次側功率、電流和電壓因素等參數發生異常變化。綜合現場工作的經驗,大致可以把電能計量故障類型分為以下三種:(1)電流互感器異常,包括電流互感器二次回路、二次開路超差、短路等;(2)電壓互感器異常,電壓互感器發生超差、二次側斷相、一次側熔絲熔斷。二次回路異常,二次回路出現連接出錯,表現為功率因素異常、電流異常、電壓異常等現象;(3)電能表異常。根據對集抄系統大用戶電能表的統計,一般常見的事故現象有正向無功、反向有功、反向無功、正向有功倒走或不走,總電量與峰谷平電量不匹配,電能表計量超差,電能表計時超差,電能表計費時段錯誤,電能表顯示異常,電能表斷相、失流、失壓、逆相序等。
2 電能計量裝置在線監測的特點
集抄系統大用戶的電能計量裝置在線監測系統,其數據運行主要是通過采集多維度計量裝置及用電信息采集系統來完成,通過主站軟件進行分析、處理、計算后,采用圖表形式反映出來的一套系統體系。該系統能對計量裝置的運行工況進行實時監控,計量裝置運行出現異常能及時被發現,使計量裝置故障持續時間得到有效降低,彌補了在傳統計量裝置運行管理中存在的不足,提高經濟效益,實現生產效率的最大化。
電能計量裝置智能診斷系統與在線監測可以實現采集設備故障分析、計量裝置的異常分析、各類事件的在線監測和分析、異常流程處理、用電異常分析等功能,還可以為采集設備和計量設備運行質量的評價提供統計數據論證。通過對用電信息采集系統,電能計量裝置可對多個電量參數進行檢測,對電能表的接線錯誤、失流、失壓、斷相、超差等二次回路故障能夠及時報警,有利于縮短故障處理時間。電能計量裝置在線檢測系統主要有以下四個特點:
2.1 豐富的異常指標專家庫
計量裝置的異常指標專家庫主要包括對采集裝置異常、用電異常和計量裝置異常的判斷標準和定義,還可以看情況根據需要對其進行完善和增補。異常指標專家庫的建立和健全可以智能分析和診斷各種計量裝置運行的異常,為計量裝置在線監測提供了有效的監控手段及數據支撐。
2.2 采集并發送用戶用電情況
將用戶的用電情況通過信息采集終端進行采集并發送至主站。主站的監控人員從網絡計算機屏幕傳回的畫面報警或分析,提取用戶用電信息,與該用戶歷史數據進行分析比對,判斷該用戶的電能計量裝置是否正常運行。
2.3 可連續監測
電能計量裝置在線監測系統可對計量裝置運行狀況進行連續監測和分析,對計量異常能及時返現,降低了電量丟失的可能性。通過電量的采集,自動對線損進行計算,使主、配網線損壞管理更為快捷、便利。
2.4 分析判斷異常
電能計量裝置的異常智能診斷分析包括采集裝置異常分析、用電異常分析、異常白名單管理、電能異常分析等功能,可以通過采集系統采集的電能、電量、負荷示值和設備類型、事件、參數值、檔案等數據,利用異常分析專家庫中的分析模型,對數據進行計算、統計和分類,快速判斷出現故障或異常的原因。
3 大用戶集抄系統的在線檢測方法
電能計量裝置是由很多種高精度設備搭配組成,要想對其運行狀況進行準確檢測,難度系數很大。并且因為人員故障分析能力、采集終端質量以及電力系統復雜性等因素的制約,加上終端具有預警性,一旦出現異常,就會向主站發出警報,這無疑降低了故障處理效率,增加了故障處理難度,要想快速做出判斷,必須運用更科學的方法進行分析。在分析采集系統的數據的過程中可以得出結論,目前,系統平臺的分析重點和采集上來的數據種類還停留在采集數據是否完整、終端設備是否在線的層面上,并未深層地發掘其下的各類計量裝置監控的運用、數據的利用以及用戶的用電特性監測方面的能力,對計量裝置的運行狀態尚不能自主監測。建立在目前可采集數據的基礎上,為提升集抄系統在線監測的能力,以下對在線檢測系統進行分析:
3.1 計量裝置的超差分析
計量裝置超差現象主要表現為互感器和電能表的超差誤差。以往檢測超差結果都是利用計量標準器具,當現場處于缺少標準計量器具的情況時,遠程檢測不可能對超差結果進行十分精確的測量,但是可以利用一些簡單檢測方式進行粗略估算,這在一定程度上也能對超差進行及早發現,盡量避免出現計量的重大誤差。
例如如果用戶自行安裝了主、副電能表的計量點,對兩塊電表測出的電量進行比較分析可以得到數據,根據相關規章的規定,一般電能表準確度等級不應相差1.3~1.5倍。對于電壓互感器、電流可通過對一次側電流、電壓來分析監測情況,再對一次、二次電壓電流的比值進行分析,可以大致預估出結果。
3.2 防竊電分析
作為一種通信方式來說,采集系統是安全可靠的。其在反竊電工作中可以發揮極為重要的作用,搜集用戶竊電的信息及證據,并將內容及時發給主站。
立足于大用戶計量裝置的角度來看,竊電方式總結起來可以概括為兩種:(1)改變流經電能表的電流、電壓值;(2)對電能計量裝置進行破壞,使其喪失準確性。通過比對分析采集平臺搜集的用戶負荷異常曲線以及分析失流、失壓的異常對電流和電壓造成的影響,已經可以掌握其竊電依據。但根據目前已經發生竊電案例來看,對于反竊電工作,采集系統基本是被動的,即當現場出現竊電后,再到系統中找尋證據,這距離實現主動式的反竊電監控的目標還有較大差距。
本文通過分析提出兩種方法:(1)對負荷曲線開展主動監控。用戶出現竊電行為,其現場負荷往往會在竊電狀態和正常用電狀態之間來回切換。集抄系統平臺可對負荷曲線進行繪制,使系統可以主動分析負荷曲線,如果負荷曲線出現突減或突增異常且長期運行的最小與最大負荷之間的差距超過50%,則該用戶很可能出現竊電行為,應納為重點監控對象范圍;(2)防范有竊電前科的用戶再次作案。可利用經傳感器啟動的攝像頭或紅外熱像儀器,對已有過竊電前科的用戶進行監視,當出現異常時,終端可將警報及現場設備采集的各類圖像發送到主站,主站再對其進行重點監控。
3.3 功率因素分析
從電能表功能的定義來看,電能表內部會對每日的負荷數據進行凍結。在電能表的監測工作中,并沒有深入研究探索電能表的存儲功能,而對于多功能電能表而言,其表內存儲的月末電量及符合數據的準確性將有可能對電費出賬、線損管理等工作產生直接影響。在正常的用電情況下,普通用戶的功率因數一般在0.9以上。用戶的用電特性中如果帶有感性或容性特征,功率因數根據相應的情況發生相應的變化。遠程管理終端通過從計量裝置處采集的電量數據進行分析,可以對相應的功率因數進行計算,從一定程度上可以反映出用戶的用電特性,為判斷用戶用電是否出現異常提供依據。
4 對電能計量裝置在線檢測的建議
根據當前的基本國情,一次性建立完善的電力檢測系統的條件尚不充分,還有很多地方需要改進,主要為三個方面:(1)提升系統的實時功能;(2)研究開發監測手段;(3)提高管理水平。
4.1 提升系統的實時功能
從客觀角度出發,用電采集系統目前利用數據的程度不高。對于大量的報警信息,分析人員往往只能被動甄別,確認后再進行查詢。要想對系統的實時分析能力進行提升,首先系統對報警信息進行統計、分析、歸類,這樣分析人員對數據進行有類別、有主次的排查,很大程度上可以使監測能力和工作效率得到提高。
4.2 研發新型監測手段
目前,國內許多電力公司都有自己對于現場監測的方法與管理技巧,對于同一監測內容也存在不一樣的監測方法。國內各省市電力公司電能計量中心,可根據各自電網自身特點,從自身實際情況出發,具體問題具體分析,開發與自身情況相適應的現場監測手段。
4.3 完善現有類型終端功能
嚴格加強驗收工作,做好消缺工作,提高在線率。這就是通常所說的“兩頭抓”,一是源頭,一是現場。可嘗試與無線通信方面的專業檢驗機構進行聯合,嚴格對終端通信模塊的驗收程序進行把控,增加檢測手段,對不合格的終端產品不予出廠。
5 結語
電能計量裝置在線檢測系統通過對電流互感器、電壓表、電能表等數據進行檢測,可以實現對電能的故障判斷、自動校檢、防竊電監測、記錄分析等功能。有利于改善大用戶集抄系統的故障檢測困難、檢測手段單一、管理水平落后等問題,為電量追補提供依據,極大地提升了計量裝置的維護管理和監測能力。
參考文獻
[1] 劉志勇.一體化電能量綜合采集與管理平臺在黃岡電力的應用[J].電力信息化,2013,(2).
[2] 賀東明.電能量數據異常管理平臺的設計研究[J].自動化與儀器儀表,2012,(4).
[3] 羅慧,郭予紅,朱惠娣.鄭州供電公司電量采集系統的工程實現[J].計算機光盤軟件與應用,2012,(12).
[4] 陳睿.新一代電能量數據采集終端的應用研究[J].機電信息,2012,(3).
[論文摘要]分析光纖通信技術的發展歷史與發展現狀,并對光纖通信技術的發展趨勢進行了展望。
一、光纖通信技術的發展及現狀
光纖通信的誕生與發展是電信史上的一次重要革命。光纖從提出理論到技術實現和今天的高速光纖通信也不過幾十年的時間。從國外的發展歷程我們可以看出,20世紀60年代中期,所研制的最好的光纖損耗在400分貝以上,1966年英國標準電信研究所高錕及Hockham從理論上預言光纖損耗可降至20分貝/千米以下,日本于1969年研制出第一根通信用光纖損耗為100分貝/千米,1970年康寧公司(Corning)采用“粉末法”先后獲得了損耗低于20分貝/千米和4分貝/千米的低損耗石英光纖,1974年貝爾實驗室(Bell)采用改進的化學汽相沉積法制出性能優于康寧公司的光纖產品。到1979年,摻鍺石英光纖在1.55千米處的損耗已經降到0.2分貝/千米,這一數值已經十分接近由Rayleigh散射所決定的石英光纖理論損耗極限。
目前國內光纖光纜的生產能力過剩,供大于求。特種光纖如FTTH用光纖仍需進口,但總量不大,國內生產光纖光纜價格與國際市場沒有差別,成本無法再降,已經是零利潤,在國際市場沒有太強競爭力,出口量很小。二十年來的光技術的兩個主要發展,WDM和PON,這兩個已經相對比較成熟。多業務傳輸發展平臺兩個方面,一方面是更有效承載以太網業務、數據業務,另一方面是向業務方面發展。AS0N的現狀是目前的系統只是在設備中,或是在網絡中實現了一些功能,但是一些核心作用還沒有達到。
二、光纖通信技術的趨勢及展望
目前在光通信領域有幾個發展熱點即超高速傳輸系統、超大容量WDM系統、光傳送聯網技術、新一代的光纖、IPoverOptical以及光接入網技術。
(一)向超高速系統的發展
目前10Gbps系統已開始大批量裝備網絡,主要在北美,在歐洲、日本和澳大利亞也已開始大量應用。但是,10Gbps系統對于光纜極化模色散比較敏感,而已經鋪設的光纜并不一定都能滿足開通和使用10Gbps系統的要求,需要實際測試,驗證合格后才能安裝開通。它的比較現實的出路是轉向光的復用方式。光復用方式有很多種,但目前只有波分復用(WDM)方式進入了大規模商用階段,而其它方式尚處于試驗研究階段。
(二)向超大容量WDM系統的演進
采用電的時分復用系統的擴容潛力已盡,然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用率低于1%,還有99%的資源尚待發掘。如果將多個發送波長適當錯開的光源信號同時在一級光纖上傳送,則可大大增加光纖的信息傳輸容量,這就是波分復用(WDM)的基本思路。基于WDM應用的巨大好處及近幾年來技術上的重大突破和市場的驅動,波分復用系統發展十分迅速。目前全球實際鋪設的WDM系統已超過3000個,而實用化系統的最大容量已達320Gbps(2×16×10Gbps),美國朗訊公司已宣布將推出80個波長的WDM系統,其總容量可達200Gbps(80×2.5Gbps)或400Gbps(40×10Gbps)。實驗室的最高水平則已達到2.6Tbps(13×20Gbps)。預計不久的將來,實用化系統的容量即可達到1Tbps的水平。
(三)實現光聯網
上述實用化的波分復用系統技術盡管具有巨大的傳輸容量,但基本上是以點到點通信為基礎的系統,其靈活性和可靠性還不夠理想。如果在光路上也能實現類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話,無疑將增加新一層的威力。根據這一基本思路,光光聯網既可以實現超大容量光網絡和網絡擴展性、重構性、透明性,又允許網絡的節點數和業務量的不斷增長、互連任何系統和不同制式的信號。
由于光聯網具有潛在的巨大優勢,美歐日等發達國家投入了大量的人力、物力和財力進行預研,特別是美國國防部預研局(DARPA)資助了一系列光聯網項目。光聯網已經成為繼SDH電聯網以后的又一新的光通信發展。建設一個最大透明的、高度靈活的和超大容量的國家骨干光網絡,不僅可以為未來的國家信息基礎設施(NJJ)奠定一個堅實的物理基礎,而且也對我國下一世紀的信息產業和國民經濟的騰飛以及國家的安全有極其重要的戰略意義。
(四)開發新代的光纖
傳統的G.652單模光纖在適應上述超高速長距離傳送網絡的發展需要方面已暴露出力不從心的態勢,開發新型光纖已成為開發下一代網絡基礎設施的重要組成部分。目前,為了適應干線網和城域網的不同發展需要,已出現了兩種不同的新型光纖,即非零色散光(G.655光纖)和無水吸收峰光纖(全波光纖)。其中,全波光纖將是以后開發的重點,也是現在研究的熱點。從長遠來看,BPON技術無可爭議地將是未來寬帶接入技術的發展方向,但從當前技術發展、成本及應用需求的實際狀況看,它距離實現廣泛應用于電信接入網絡這一最終目標還會有一個較長的發展過程。
(五)IPoverSDH與IpoverOptical
以lP業務為主的數據業務是當前世界信息業發展的主要推動力,因而能否有效地支持JP業務已成為新技術能否有長遠技術壽命的標志。目前,ATM和SDH均能支持lP,分別稱為IPoverATM和IPoverSDH兩者各有千秋。但從長遠看,當IP業務量逐漸增加,需要高于2.4吉位每秒的鏈路容量時,則有可能最終會省掉中間的SDH層,IP直接在光路上跑,形成十分簡單統一的IP網結構(IPoverOptical)。三種IP傳送技術都將在電信網發展的不同時期和網絡的不同部分發揮自己應有的歷史作用。但從面向未來的視角看。IPoverOptical將是最具長遠生命力的技術。特別是隨著IP業務逐漸成為網絡的主導業務后,這種對JP業務最理想的傳送技術將會成為未來網絡特別是骨干網的主導傳送技術。
(六)解決全網瓶頸的手段一光接入網
近幾年,網絡的核心部分發生了翻天覆地的變化,無論是交換,還是傳輸都己更新了好幾代。不久,網絡的這一部分將成為全數字化的、軟件主宰和控制的、高度集成和智能化的網絡,而另一方面,現存的接入網仍然是被雙絞線銅線主宰的(90%以上)、原始落后的模擬系統。兩者在技術上存在巨大的反差,制約全網的進一步發展。為了能從根本上徹底解決這一問題,必須大力發展光接入網技術。因為光接入網有以下幾個優點:(1)減少維護管理費用和故障率;(2)配合本地網絡結構的調整,減少節點,擴大覆蓋;(3)充分利用光纖化所帶來的一系列好處;(4)建設透明光網絡,迎接多媒體時代。
參考文獻: