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【摘要】智能变电站是智能电网发展的重要基础，本文主要对智能变电站做了简单的介绍，描述了当前智能变电站的通讯网络使用与管理现状，概述了智能电子设备数据通信的技术要求，论述了变电站通讯网络的实现以及在线监测。希望对智能变电站的发展以及电网的稳定运行做出一定的贡献。
【关键词】智能变电站；通讯网络；监测研究
1.智能变电站的介绍
1.1智能变电站的概念
智能变电站采用环保、先进、集成、可靠、低碳的智能设备，可以自动完成信息采集、测量、和监测等基本功能，除此之外它还是可以根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。它具有了集成一体化、信息标准化、协同互动化等特征。
1.2智能变电站内涵
（1）智能变电站的设计以及它的建设都必须要遵循“统一规划、统一建设、统一标准”的原则，必须严格按照DL/T 1092三道防线要求，同时还要符合DL/T 755的三级安全稳定标准；
（2）智能变电站要满足GB/T 14285的继电保护速动性、灵敏性、选择性、可靠性的要求；
（3）智能变电站要遵守相关法律法规，满足相应的行业标准。要能够保护宿主高压设备的逻辑元件；
（4）智能变电站要采集的变电站数据要有信息模型、视频、设备在线监测等数据；
（5）智能变电站要满足基础数据的完整性及一致性的要求，建立实时同步运行信息、保护信息、设备状态、电能质量等各类数据的标准化信息模型。
2.智能变电站的通讯网络使用现状
一般智能变电站内部会将过程层和站控层分网传输以保证过程层信息传输的实时可靠。过程层网络设备只考虑高性能、工业级的可网管交换机，很少应用普通的交换机。变电站网络一般采用双网、或冗余交换机配置、或双网双套，这样以来依靠另一网络的投入可以解决一个网络出现故障时网络的运行问题。
3.智能变电站的通讯网络管理现状
3.1智能变电站的通讯网络管理方式
（1）Web管理：这种管理方式主要是主要通过在主机浏览器里输入通讯网络管理的IP进行访问；（2）网管软件管理：这种管理方式依靠局域网，和主机上安装的网管软件来访问通讯网络；（3）串口管理：主要是靠串口线，以及主机与通讯网络提供的菜单控制台界面或命令行界面来交互操作。
3.2监测对象
网络管理的功能主要包括分性能管理、故障管理、配置管理、计费管理、安全管理5个方面。而变电站交换机网络管理从交换机状态监测、网络性能监测角度采集信息来获取交换机和网络性能的状态。
（1）交换机性能监测信息：内存利用率、CPU负荷率、电源工作状态、工作温度、交换机风扇状态，内部模块自检状态及其他自定义异常事件；
（2）网络性能监测的信息：交换机端口通讯连接状态、输出丢包率、带宽占用率、输入丢包率、输入输出流量、输入错误率、输出错误率。
4.智能电子设备数据通信的技术的要求
（1）实时响应能力（快速）：要确保系统数据传送的实时。严格依照电力工业标准中的相关指标；
（2）高可靠性要求：电力系统的数据通信是24小时持续运行的。如果系统设计中出现错误，常会伤害设备及人身。因此，要确保变电站自动化系统设备相互间的通信的可靠性；
（3）优质电磁兼容性：变电站是高电磁干扰的特殊环境。因此，必须采取相应的措施减小这种不利因素造成的影响；
（4）结构的分层式设计：通信系统设计为分层式的方式，因此，通信设计必须根据各层次的各自特点专门设计。
5.变电站通信规约
5.1IEC远动通信协议体系IEC60870-5
为扩展IEC60870-5标准的应用领域，IEC TC57 WG03配合制订了一系列的标准，这些标准均是以IEC60870-5标准为基础。
5.2循环式远动规约CDT
CDT是一种比较典型的循环式远动规约，他的作用主要是针对点对点的信息的传输。它有这样几项传输功能：遥控、复归、遥测、遥信等。从一方面来看，CDT的传输方式为信息循环方式，由于这些信息并不一定都是主站所需要的数据，信道资源很多都被浪费了；从另一方面来看，它主要是依靠通信信道独占来达到点对点的数据传输要求，直接导致了信道的投资扩大。由于现阶段CDT的性价比不高，它无法满足变电站自动化系统的通信要求。
6.变电站通讯网络监测管理设计
变电站使用的通讯网络是由不同厂家所设计的、由多个不同架构的网络所组成。如果要进行站内统一监测就必须要实现上述全部设备的状态监视，除此之外所建立的变电站通讯网络网络管理系统要具备以下几个功能模块：通讯采集、通讯网络配置管理、数据处理、状态和告警事件、数据监视、日志或数据查询等模块。
（1）通讯网络配置管理模块。要建立通讯网络统一配置管理模块达到针对不同接口数量、不同接口设备、不同厂家、不同通讯网络类型、不同网络结构的通讯网络进行配置管理的需要的目的。主要实现通讯网络所在网络管理、通讯网络类型管理、通讯网络通讯信息采集管理、接口数量及不同接口设备的属性管理、达到管理不同通讯网络MIB对象信息的目的，尤其是达到管理通讯网络厂家私有变量信息的目的；（2）SNMP通讯模块。由于通讯采集时需兼顾多台设备的同时通讯及阻塞等问题，为了保证通讯网络的采集通讯相互独立，互不影响就需要为每台受监控的通讯网络建立“轮询+trap”的独立线程管理，可以通过启动通讯网络通讯停止采集时关闭创建的线程，采集时创建线程来实现信息采集的实时性；（3）采集数据处理模块。可以根据采集的端口流量数据、通讯网络系统信息、内部状态信息获得与通讯网络设备异常相关的事件告警、与网络通讯相关的统计指标、超限告警信息，最终输出便于理解的信息；（4）数据图形的显示模块。以状态图、趋势图、数据、表格、告警事件等方式分类显示通讯网络的采集数据、处理后的数据、告警信息事件；（5）状态数据的输出模块。针对处理后的通讯网络以及端口信息，要建立监控信息上传表，从而实现告警数据上传，实现对监控的统一管理。此外，每台通讯网络状态信息数据的输出都要可查询和监视；（6）告警输出模块。按类别、分窗口显示所有的操作、通讯事件所提供的带时标的详细告警信息，输出的告警事件文件要方便查看。
7.结束语
随着智能变电站技术的不断进步，需要进一步重视智能变电站内的网络安全问题。虽然当前的变电站内采用的通讯网络比较可靠，但运行风险无法彻底避免，希望通过本文对智能变电站中通讯网络的状态监测的研究可以有效的规避网络风险，以保证智能变电站通讯网络运行的安全性和稳定性，为经济社会的发展作出贡献。参考文献
[1]汪强.基于IEC61850的光纤工业以太网交换机的设计及应用[J].电力系统保护与控制m2010
[2]毛卉.基于SNMP的网络性能监测系统设计[J].湖北电力，2011（12）
[3]韩月.耿宝宏.高强.HAN Yue.GENG Bao-hong.GAO Qiang 智能变电站变电设备在线监测系统研究[期刊论文]，东北电力技术20114.
【关键词】智能变电站；通讯网络；监测研究
1.智能变电站的介绍
1.1智能变电站的概念
智能变电站采用环保、先进、集成、可靠、低碳的智能设备，可以自动完成信息采集、测量、和监测等基本功能，除此之外它还是可以根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。它具有了集成一体化、信息标准化、协同互动化等特征。
1.2智能变电站内涵
（1）智能变电站的设计以及它的建设都必须要遵循“统一规划、统一建设、统一标准”的原则，必须严格按照DL/T 1092三道防线要求，同时还要符合DL/T 755的三级安全稳定标准；
（2）智能变电站要满足GB/T 14285的继电保护速动性、灵敏性、选择性、可靠性的要求；
（3）智能变电站要遵守相关法律法规，满足相应的行业标准。要能够保护宿主高压设备的逻辑元件；
（4）智能变电站要采集的变电站数据要有信息模型、视频、设备在线监测等数据；
（5）智能变电站要满足基础数据的完整性及一致性的要求，建立实时同步运行信息、保护信息、设备状态、电能质量等各类数据的标准化信息模型。
2.智能变电站的通讯网络使用现状
一般智能变电站内部会将过程层和站控层分网传输以保证过程层信息传输的实时可靠。过程层网络设备只考虑高性能、工业级的可网管交换机，很少应用普通的交换机。变电站网络一般采用双网、或冗余交换机配置、或双网双套，这样以来依靠另一网络的投入可以解决一个网络出现故障时网络的运行问题。
3.智能变电站的通讯网络管理现状
3.1智能变电站的通讯网络管理方式
（1）Web管理：这种管理方式主要是主要通过在主机浏览器里输入通讯网络管理的IP进行访问；（2）网管软件管理：这种管理方式依靠局域网，和主机上安装的网管软件来访问通讯网络；（3）串口管理：主要是靠串口线，以及主机与通讯网络提供的菜单控制台界面或命令行界面来交互操作。
3.2监测对象
网络管理的功能主要包括分性能管理、故障管理、配置管理、计费管理、安全管理5个方面。而变电站交换机网络管理从交换机状态监测、网络性能监测角度采集信息来获取交换机和网络性能的状态。
（1）交换机性能监测信息：内存利用率、CPU负荷率、电源工作状态、工作温度、交换机风扇状态，内部模块自检状态及其他自定义异常事件；
（2）网络性能监测的信息：交换机端口通讯连接状态、输出丢包率、带宽占用率、输入丢包率、输入输出流量、输入错误率、输出错误率。
4.智能电子设备数据通信的技术的要求
（1）实时响应能力（快速）：要确保系统数据传送的实时。严格依照电力工业标准中的相关指标；
（2）高可靠性要求：电力系统的数据通信是24小时持续运行的。如果系统设计中出现错误，常会伤害设备及人身。因此，要确保变电站自动化系统设备相互间的通信的可靠性；
（3）优质电磁兼容性：变电站是高电磁干扰的特殊环境。因此，必须采取相应的措施减小这种不利因素造成的影响；
（4）结构的分层式设计：通信系统设计为分层式的方式，因此，通信设计必须根据各层次的各自特点专门设计。
5.变电站通信规约
5.1IEC远动通信协议体系IEC60870-5
为扩展IEC60870-5标准的应用领域，IEC TC57 WG03配合制订了一系列的标准，这些标准均是以IEC60870-5标准为基础。
5.2循环式远动规约CDT
CDT是一种比较典型的循环式远动规约，他的作用主要是针对点对点的信息的传输。它有这样几项传输功能：遥控、复归、遥测、遥信等。从一方面来看，CDT的传输方式为信息循环方式，由于这些信息并不一定都是主站所需要的数据，信道资源很多都被浪费了；从另一方面来看，它主要是依靠通信信道独占来达到点对点的数据传输要求，直接导致了信道的投资扩大。由于现阶段CDT的性价比不高，它无法满足变电站自动化系统的通信要求。
6.变电站通讯网络监测管理设计
变电站使用的通讯网络是由不同厂家所设计的、由多个不同架构的网络所组成。如果要进行站内统一监测就必须要实现上述全部设备的状态监视，除此之外所建立的变电站通讯网络网络管理系统要具备以下几个功能模块：通讯采集、通讯网络配置管理、数据处理、状态和告警事件、数据监视、日志或数据查询等模块。
（1）通讯网络配置管理模块。要建立通讯网络统一配置管理模块达到针对不同接口数量、不同接口设备、不同厂家、不同通讯网络类型、不同网络结构的通讯网络进行配置管理的需要的目的。主要实现通讯网络所在网络管理、通讯网络类型管理、通讯网络通讯信息采集管理、接口数量及不同接口设备的属性管理、达到管理不同通讯网络MIB对象信息的目的，尤其是达到管理通讯网络厂家私有变量信息的目的；（2）SNMP通讯模块。由于通讯采集时需兼顾多台设备的同时通讯及阻塞等问题，为了保证通讯网络的采集通讯相互独立，互不影响就需要为每台受监控的通讯网络建立“轮询+trap”的独立线程管理，可以通过启动通讯网络通讯停止采集时关闭创建的线程，采集时创建线程来实现信息采集的实时性；（3）采集数据处理模块。可以根据采集的端口流量数据、通讯网络系统信息、内部状态信息获得与通讯网络设备异常相关的事件告警、与网络通讯相关的统计指标、超限告警信息，最终输出便于理解的信息；（4）数据图形的显示模块。以状态图、趋势图、数据、表格、告警事件等方式分类显示通讯网络的采集数据、处理后的数据、告警信息事件；（5）状态数据的输出模块。针对处理后的通讯网络以及端口信息，要建立监控信息上传表，从而实现告警数据上传，实现对监控的统一管理。此外，每台通讯网络状态信息数据的输出都要可查询和监视；（6）告警输出模块。按类别、分窗口显示所有的操作、通讯事件所提供的带时标的详细告警信息，输出的告警事件文件要方便查看。
7.结束语
随着智能变电站技术的不断进步，需要进一步重视智能变电站内的网络安全问题。虽然当前的变电站内采用的通讯网络比较可靠，但运行风险无法彻底避免，希望通过本文对智能变电站中通讯网络的状态监测的研究可以有效的规避网络风险，以保证智能变电站通讯网络运行的安全性和稳定性，为经济社会的发展作出贡献。参考文献
[1]汪强.基于IEC61850的光纤工业以太网交换机的设计及应用[J].电力系统保护与控制m2010
[2]毛卉.基于SNMP的网络性能监测系统设计[J].湖北电力，2011（12）
[3]韩月.耿宝宏.高强.HAN Yue.GENG Bao-hong.GAO Qiang 智能变电站变电设备在线监测系统研究[期刊论文]，东北电力技术20114.