可靠、快速、成熟！工业以太网在配电自动化建设中的应用-北极星输配电网

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摘要：我国目前的配电网还处于较薄弱阶段，为了加强电网的建设和改造，配电自动化的实施势在必行。通信在配电自动化中占据着相当重要的地位，是配电自动化成败的关键。工业以太网作为未来配电网通信系统的发展主流之一，对其研究有着重大的意义。与其他控制网络相比，工业以太网有如下一些优点：可靠性高、通信速度快、技术成熟、受支持度好、互联性和开放性好、扩展性好、设备成本低、可支持的传输介质多、发展潜力大。目前，工业以太网已得到广泛应用，并已经被国际上确立为工业控制的标准。

0引言

随着科学技术的发展及生活水平的提高，人们对供电可靠性的要求日趋迫切。在此需求下，电网中配电自动化应运而生，并已成为供电企业十分紧迫的任务。这几年，国家电网公司花费很大的人力和财力来支持配电网的建设，配电自动化系统的建设也日趋成熟。

针对目前国内配电自动化系统中使用现场总线技术通信，网络结构分层分布、通信能力不足、开放性较差的现象，根据配电网自动化技术的标准，提出了一种基于工业以太网的配电自动化网络结构，基于工业以太网的通信方式，实现了扁平化组网及开放式操作，省去了繁琐的协议转换中间环节，节约了成本，提高了稳定性[1-2]。

1配电自动化的通信需求分析

1.1通信数据类型及实时性要求

根据配电自动化系统的功能要求和优先级，配电网的数据类型分为3种，对各级传输实时性的要求见表1。

(1)双向实时控制业务：包含由控制中心下发的控制命令、设备运行状态在线监测、配电网故障信息上报等[3]；

(2)非实时监测业务：包含电能计量、视频监控等；

(3)管理业务：包含配电自动化系统与其他信息系统间的数据交换以及与用户间的互动等。

1.2通信宽带要求

根据配电自动化数据类型和传输要求，实时控制业务主要提供配电网设备监控信息、故障定位信息等的传送，单个终端带宽容量在1Kb/s以下；非实时监测业务中智能电表业务，每个智能电表信息量0.125Kb/s，按照每个智能配电子网中下挂1000个节点计算，智能电表突发数据所占带宽为125Kb/s；对于关键的配电自动化节点将具有视频监控业务，根据目前的视频压缩的状态，在每个子网中为视频监控系统预留5Mb/s~10Mb/s带宽[3-4]。从以上数据估算，配电自动化通信子网带宽需求在10Mb/s左右，主网带宽则至少需100Mb/s，不仅要满足现阶段变电站覆盖范围内配电自动化终端、配电站所视频监控终端、线路故障指示器、智能电表等信息点的通信需求，还要考虑将来可发展的纵联网络保护、分布式电源或储能站、设备在线监测终端等通信需求[4]。

1.3通信可靠性要求

配电自动化终端分布在城市的各个角落，地理分布广，应用环境复杂恶劣（如室外的高温、高湿、电磁、盐雾等），同时配电自动化网络要求具有故障自愈的功能，所以配电自动化系统的通信网络应满足以下可靠性要求[4-5]：

(1)网络必须具有环形自愈功能，自愈时间小于100ms。

(2)通信设备组成单个环网能力应不小于50个节点，便于未来业务和节点的不断扩展。

(3)网络中的每个节点采用同样的封装和功能设备，便于未来设备的维护、更换和检修。

(4)通信节点满足IEC61850-3标准中对环境的适应性要求，以保证在复杂、恶劣的环境中配电自动化系统能正常工作。

原标题：配电自动化工业以太网建设研究

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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