[發明專利]一種用于變電站網絡通信裝置的集中配置及遠程監控系統

在審

• 申請號: 201610989793.3
• 申請日: 2016-11-10
• 公開（公告）號: CN106787163A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 苗浡瑞;苗新
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網北京經濟技術研究院;苗浡瑞
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H04L12/24;H04L29/08
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于電力系統領域，涉及一種遠程監控系統，具體涉及一種用于變電站網絡通信裝置的集中配置及遠程監控系統。

背景技術

為滿足智能化變電站的需求，未來變電站設備將逐步走向功能集成化和結構一體化，一、二次設備的融合將更加緊密，界限也將更加模糊。實現綜合分析、自動協同控制是變電站智能化的關鍵，設備信息數字化、功能集成化、結構緊湊化、檢修自動化是發展方向。

IEC 61850標準是完善的關于變電站自動化系統的通信標準，是智能化變電站建構最為重要的支撐技術，對變電站自動化系統和保護控制產品的設計產生著深刻的影響。IEC61850標準提出了變電站內通信分層的概念，將變電站的通信體系分為變電站層、間隔層和過程層，過程層設備通過過程層總線互聯，間隔層設備通過站控層總線互聯。變電站內數據流方向，既有同一層橫向數據交換，也有層與層之間縱向數據交換。不同層次、不同方向的數據交換，其數據流量、時間響應特性要求也不同。

站內通信網絡是用來承載保護、測控、計量、PMU、故障錄波等功能類業務的專用數據通信網絡，根據具體應用的不同，站內網絡信息包括GOOSE、SV、MMS和對時信息四類。

站內通信網絡主要由網絡通信裝置和線纜組成，變電站內網絡通信裝置包括工業以太網交換機、網橋或低時延實時網絡通信裝置。

變電站內網絡通信裝置的管理控制信息，依據是否與數據信息共用物理通道傳送，網絡通信裝置的網絡管理分為帶內監控管理和帶外監控管理。帶內監控管理是將管理控制信息與數據信息使用統一物理通道進行傳送，其缺陷在于：當網絡出現故障中斷的情況下，數據傳輸和管理都無法正常進行。帶外監控管理的核心理念在于通過不同的物理通道傳送管理控制信息和數據信息，兩者完全獨立，互不影響。

可見光通信技術(Visible Light Communication，VLC)是指利用可見光波段的光作為信息載體，不使用光纖等有線信道的傳輸介質，而在空氣中直接傳輸光信號的通信方式。光源可以是發光二極管(Light Emitting Diode，LED)、熒光燈或白熾燈。其物理實現上分為光信號發射和光信號接收兩部分。光信號發射部分包括：將信號源信號轉換成便于光信道傳輸的電信號的輸入和處理電路、將電信號變化調制成光載波強度變化的光源(例如LED)可見光驅動調制電路。光信號接收部分包括：能對信號光源實現最佳接收的光學系統、將光信號還原成電信號的光電探測器和前置放大電路、將電信號轉換成可被終端識別的信號處理和輸出電路。只要在室內和室外燈光照到的地方，就可以長時間下載和上傳數據，實現照明和數據傳輸雙重功能。IEEE 802.15.7-2011“局域和城域網IEEE標準--第15.7部分：使用可見光的小范圍無線光通信”，定義了可見光通信技術的標準。

電力線載波通信(power line carrier communication，PLC)以輸電線路為載波信號的傳輸媒介的電力系統通信，是指利用高壓電力線(在電力載波領域通常指35kV及以上電壓等級)、中壓電力線(指10kV電壓等級)或低壓配電線(380/220V用戶線)作為信息傳輸媒介進行語音或數據傳輸的一種特殊通信方式。在發送端，利用調制技術將用戶數據進行調制，把載有信息的高頻加載于電流，然后在電力線上進行傳輸；在接收端，先經過濾波器將調制信號取出，再經過解調，就可得到原通信信號，并傳送到計算機或通信裝置，以實現信息傳遞。

ZigBee協議從下到上分別為物理層(PHY)、媒體訪問控制層(MAC)、傳輸層(TL)、網絡層(NWK)、應用層(APL)等，其中物理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802.15.4標準的規定。ZigBee技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術，傳輸范圍一般介于10～100m之間，在增加發射功率后，亦可增加到1～3km。

IEEE 802.11系列協議，其中的IEEE 802.11b標準商標名稱為WiFi，其中的2.4GHz頻段有IEEE 802.11b標準、IEEE 802.11g標準、IEEE 802.11n標準，其中的5.8GHz頻段有IEEE 802.11a標準、IEEE 802.11n標準、IEEE 802.11ac標準，其中的60GHz頻段有IEEE802.11ad標準。

為了經濟、靈活、高效地構建網絡通信裝置的監控信號傳輸通道，滿足智能化變電站運行管理自動化、智能化的需求，亟待解決智能化變電站內網絡通信裝置集中配置、遠程監測和遠程控制問題。

發明內容