电网自动化技术的发展与电子技术、计算机技术和网络通信技术的发展密切相关,尤其是以太网通信己经成为电网自动化系统的数据采集和控制功能实现的主要途径"因此,网络通信技术是决定电网自动化系统性能和可靠性的重要因素"。

目前,电网自动化对以太网络通信技术的依赖程度越来越高"在数字化变电站中,监控系统的联闭锁、继电保护及自动装置跳、合闸等功能均采用网络通信方式实现"这样传统的二次回路由直观的电缆连线变换成了看不见、摸不着的网络通信过程"以太网通信技术在电网自动化数据传输的应用需要一个逐步成熟!逐步完善的过程,实际应用中尚存在一些问题"数据通信诱发的缺陷占电网自动化系统缺陷的比越来越高,而且它的表现形式大多是偶发性的,如:信息丢失或误发,数据异常跳变,通信中断或通信/伪在线0现象等"初级阶段设计上的先天不足往往成为的数据通信技术应用缺陷的诱因,目前专业队伍的知识结构以及对数据通信缺陷的监测分析手段还尚欠缺,不能满足技术发展的要求,给自动化专业技术人员带来很大的压力"

为了解决目前数据通信技术应用中存在的问题,有必要开展相关的研究"本课题选择最具有代表意义和应用前景的以太网数据通信技术作为研究载体,就电网自动化系统中基于以太网通信规约的应用状况开展研究,结合工程实践,针对不同组网方式建立相应的数据通信监测分析模型,采用网络报文监测分析工具捕捉电网自动化数据传输的异常过程,以获取的异常通信过程为研究案例,开展具体分析和研究,排查问题的根源,寻求解决的办法"

电力通信规约的应用是随着电网自动化技术、通信技术的发展而不断完善的"随着数字化时代的到来,电力系统自动化也进入到一个崭新的阶段"以继电器为主的保护!测控设备几经过渡到以计算机为主的数字化的保护、测控等自动化设备,设备之间开始了信息的交换,也就产生了对通信规约的需求"在形成国际标准之前,各个设备制造厂家使用自己定义的规约进行通信,这给不同厂家的设备互联互通带来了极大的不便"根据这一需求,开始出现了通信规约方面的国际标准"自上世纪80年代至今国内外在通信规约的制定和应用方面发生了很多的变化,下面以IEC(国际电工委员会)所制定的国际标准为例来说明规约的发展历史"。在通信规约实际应用进程中,由于不同厂家对规约的理解上差异和执行标准严谨程度的差别,造成不同厂家自动化设备互联互操作困难。

变电站间隔层IED设备的数据通信规约的应用情况走过一段相对特殊的历程"IEC60870一5一103继电保护设备信息接口配套标准在国内颁布以前,变电站IED设备通信尚无统一标准,但微机技术已经在保护测控装置中大量应用,出现通信标准的规划滞后于自动化系统开发的状况"各个厂家在缺少约束的情况下,各显神通,形成自己独享的通信机制"也许考虑市场占有的的因素,不同厂家的通信机制几乎没有互联互操作能力,形成了各厂家的私有协议占主要比例的格局"1999年我国等同采用IEC6087o一5一103规约,是为了在变电站实现不同继电保护设备(或间隔单元)和控制系统之间通信标准的7一致,达到互操作的目的"在2001年自动化年会上大力宣贯,要求统一应用IEC60870一5一103规约,试图改变/群雄割据,各自为政0的混乱局面"但IEC6087o一5系列标准适用于采用比特编码串行数据传输!监视和控制广域分布过程的远动设备及系统,具有局限性"当以太网推行时,IEC未象颁布IEC6o87o-5一104一样及时推出IEC60870一5一103规约的网络应用,也许IEC已经考虑在变电站要执行IEC6185O标准"这种情况下,变电站IED以太网通信应用又出现了一次/通信规约0的真空,失去约束的各自动化设备厂家又纷纷/揭竿而起0,推出监控系统的私有协议,再一次掀起自成一体的浪潮,催生出诸多的/网络103规约0"典型的有:南瑞继保公司的5南瑞继保变电站以太网传输层规范6和5南瑞继保变电站通信应用层规范6;南瑞科技公司的5电力系统实时数据通信应用层网络规约6;许继电气公司的5许继IO3lTCP通信规约6等等"

新一代电网自动化系统依赖以太网络通信实现数据采集和控制功能"通常变电站与远方调度控制中心之间采用IEC6o87O一5一104规约的网络通信;变电站内间隔层智能设备之间采用IEC6O87O一5一103规约通信;数字化变电站采用IEc61850标准的通信协议"目前,网络通信和控制己经成为电网调度自动化的基本技术特征"以太网通信在电网自动化数据传输中的应用也是一个逐步成熟、逐步完善的过程"目前在实际应用中还存在一些问题,主要表现在:

1、初始连接阶段数据传输启动过程异常;

2、数据流量控制机制失效导致通信异常;

3、规约参数配置不合理导致数据同步失败;

4、变电站间隔层基于以太网的/私有协议0应用差异显著;