小编精心整理了《电力系统广域保护通信系统论文(精选3篇)》，希望对大家有所帮助。【摘要】在建设电力系统广域保护通信系统时，还要对系统的可靠性进行分析，从而为电力系统的安全运行提供保障。而就目前来看，在分层区域式保护通信系统中，主要采取的是SDH光网络结构。基于这种认识，本文对SDH光网络结构展开了分析，并对SDH光网络下分层区域式保护通信系统的可靠性分析问题进行了探讨。
电力系统广域保护通信系统论文 篇1：
现代通信系统在电力系统中的应用研究
【摘要】在社会经济持续发展的现代社会，各个生产行业对电力资源的需求不断加大，电力系统面临着新的挑战与发展机遇。伴随着自动化系统技术的普及，电力自动化系统得到了成熟的发展，其已经被电力企业普及应用。而现代通信系统伴随着市场的需求也在不断发展创新中，并在技术实用与安全方面取得了一定的成绩。现代通信系统在电力系统中的应用为电力系统的正常稳定运行起到了一定的推动作用。现文章主要针对现代通信系统在电力系统中的应用进行研究。
【关键词】现代通信系统 电力系统 通信技术
在电力系统自动化水平提升的情况下其对通信的需求也在不断变化，不断增加。电力系统利用现代通信系统实现远程控制、监督与管理成为了电力系统开展自动化建设的重点。现代通信系统能够有效应用在电力系统中，提升电力系统的自动化水平，改善电力系统的工作效率。因此，对现代通信系统在电力系统中的应用进行研究有着重大的实际意义。
一、电力系统的通信需求
现代通信系统在电力系统中的应用是当前电力系统实现自动化的重要内容之一。在电力系统运行工作过程中电力自动化的程度越来越高，电网运行过程中的通信需求愈加的强烈，只有运用高效合理的数据通信技术，将电力系统与电网相互连接才可以满足电力系统的运行需求。从当前电力系统的通信需求来看，现代通信系统与其他高新技术相同，在电力行业中得到了十分广泛的运用，使得现代通信系统已经成为了满足电力行业发展需求的重要技术。
二、现代通信系统在电力系统中的应用
2.1电力与通信一体化的体系
现代通信系统在电力系统中的应用目标是实现电网与通信系统之间实时、动态、全面的信息沟通方式，以便可以随时开展信息与电力状态交换，以便可以在第一时间检查出异常、消除故障，避免安全事故的发生，让系统可以自动检验，自动修正，以保证长时间高质量、高可靠性的持续供电。现代通信系统在电力系统中应用可以分为硬件与软件两个部分，其中在硬件体系结构中包括电力特种通信光缆、PLC等和电力传输线一体化的建设硬件。在软件体系设置上，利用软件设计与人工智能技术可以实现电力传输、信息传递、测量与保护系统的自适应配合。其中，广域测量系统、人工智能代理系统、电力基础设施防御系统等均能够在软件体系中实现。
2.2多智能体代理系统的应用
长时间以来电力系统的安全保障研究主要关注在电力系统自身的建模以及故障的计算与排查过程中，忽视了与电力系统有着密切联系的信息系统以及通信系统模型。将现代通信系统应用在电力系统中需要使用繁杂的交互系统与分布式人工智能理论基础来应对信息系统、通信系统在电力系统中应用、扩张所带来的复杂性。现代通信系统在电力系统中的应用中，多智能体代理系统可以实现以下功能：首先，对电力系统通信链路状态进行监测，并且将信息数据显示在用户接口处；其次，查找通信链路故障或接受其他代理所反馈的事故报告；最后，开展脆弱性评估结果以及重大通信事故。
2.3电力与通信一体化体系安全保护
现代通信系统在电力系统中开展应用必须满足电力系统内外信息的传递、开放与交换的需求。现代电力系统是一个分布式的智能化网络，现代宽带通信系统与自动化控制系统可以实时控制建筑、电站、电网之间的紧密衔接，以保证电力市场能够实时正常开展交易。在未来发展过程中，电力系统对现代通信系统的需求如图1所示。为了充分保证电力系统的长时间安全可靠运行，现代通信系统需要开展监视、测量、保护等各项工作来进行采集与传递信息。
三、结束语
总的来说，在电力系统发展过程中通信系统占据着十分重要的位置，其满足了电力系统的通信需求，为电力系统实现自动化提供了重要的基础支持，充分保证了电力自动化运行的通信效果，为电力系统的的进步、成熟、发展起到了重大的作用。
作者：陈思鸿
电力系统广域保护通信系统论文 篇2：
SDH光网络下分层区域式保护通信系统的可靠性分析
【摘要】 在建设电力系统广域保护通信系统时，还要对系统的可靠性进行分析，从而为电力系统的安全运行提供保障。而就目前来看，在分层区域式保护通信系统中，主要采取的是SDH光网络结构。基于这种认识，本文对SDH光网络结构展开了分析，并对SDH光网络下分层区域式保护通信系统的可靠性分析问题进行了探讨。通过分析可以发现，采用SDH自愈环网结构，能够使光纤故障对系统可靠性的影响得到减小。
【关键词】 SDH光网络 分层区域式 保护通信系统 可靠性
引言
在电力系统中，需要利用广域保护系统进行设备运行状态的实时监控和保护。在这一过程中，系统需要利用专用通信网络进行各监测点动态实时信息的获取和传输，以便对系统故障进行综合判断。结合判断结果，系统则可以采取相应控制措施进行故障消除或损害控制，进而使电力系统保持稳定运行。加强对保护通信系统的可靠性分析，则能使系统运行的可靠性得到提高，从而为电力系统的安全运行提供更多保障。
一、SDH光网络的结构分析
在电力通信网络系统中，通信主干网和广域保护的区域网络采用的是SDH光网络。而SDH为在光纤上实现信号传输的网络，拥有统一网络接口标准，并多采用自愈环网结构进行组网。如下图1所示，为以自SDH愈环网为基础结构的广域保护系统。在该系统中，主要利用合并器进行各变电站内信息的传输，在保护子站接收到信息后，则可以采取相应保护措施，并利用SDH设备将信息传送至SDH网络。通过SDH网络，各子站和保护中心都能获得需要的信息[1]。结合获得的广域信息，保护中心则能制定相应的保护控制决策，从而控制子站执行相应保护命令。
二、SDH光网络下分层区域式保护通信系统的可靠性分析
2.1分层区域式保护通信网络系统结构分析
现阶段，广域保护系统有分布式、分层区域式和集中式三种形式。采取分层区域式结构，能够实现全局最优决策，并摆脱系统对保护中心的过度依赖。而该种系统需要借助专用通信网络实现保护功能，网络则由主干网和区域网构成。其中，主干网可以用于进行系统保护中心与区域保护中心的连接，区域网则用于进行变电站与区域保护中心的连接[2]。在广域保护区域网络中，目前可以采用的SDH光网络主要有两种结构，即SDH自愈环网结构和SDH星型网结构。具体选用哪种网络结构，还要根据连接的厂站类型及数量确定。
2.2分层区域式保护通信网络系统的可靠性分析
广域保护系统能否保持可靠运行，主要取决于专用通信网络是否具有较强的可靠性。而使用SDH光网络进行通信网络构建，可以利用光通信原理和状态空间法完成网络可靠性模型的构建，并对网络的可靠性展开分析。
2.2.1自愈环网结构的可靠性分析
采取自愈环网结构实现广域保护，可以采用两种组网方式，即通道保护环和复用段保护环。相比较而言，通道保护环组网方式采用的协议更加简单。而在该种组网方式中，二纤单向通道保护环的传输延时较小，所以得到了广泛应用。该种网络是由两路光纤和两路独立环网构成，网络业务和数据信号能够实现双发选收，并借助光发送设备得到发送[3]。通过倒换开关，光接收设备则能完成其中质量相对要好的一路信号的接收。如果光纤某段发生故障，通过倒换开关切换信号，则能接入备用光纤进行数据传输，所以能够使信号的连续性得到保障。IU为系统通信接口，由保护倒换模块和复用模块构成，如果一个IU出现故障，就会对信号传输产生影响。倒换开关多为并联冗余结构，可认为完全可靠，所以单个接口可用度可以利用下式（1）表示，式中λIU为接口故障率，μIU为修复率。
在对主干网进行可靠性评估时，可以利用如下图2所示的模型。该模型为利用状态空间法和网络法构建的模型，由独立故障和共同故障模型组成，能够反映一个区段光纤状态。图中，μL为一根光纤的修复率，对应的λL则为该光纤故障率。λ1则为光纤及备用光纤的共模故障率。
具體对广域保护通信网的可靠性进行飞行时，可以IEEE14母线系统为例。在电力系统中，通常使用复合地线光缆或自承式光缆进行网络构建，需要将通信线路与输电线路并行铺设[7]。所以一旦有电力线路存在，就有通信线路存在。在进行分层区域式广域保护通信网建设时，可以将系统划分为三个分层区域，即区域1、区域2和区域3，对应的保护中心分别为站2、站4和站5，利用光纤环网连接，从而完成系统通信主干网的建设，而各区域网络采用星型网结构。如下表1所示，为系统基本参数。
結合以往经验可知，在进行SDH自愈环网修复时，通常需要花费48h的时间进行光纤修复，设备接口故障修复则需要24h。通过采取上述可靠性分析方法，可以得到如下表2。
相较于设备接口，光纤故障率尽管较高，但是在自愈环网中使用却能使故障对网络可靠性的影响得到减小。所以想要使SDH环网保持较高可靠性，还要使设备接口的可靠性得到提高[8]。此外，相较于星型网，自愈环网使用的光纤数量更多，但是可靠性却要高一些。
三、结论
通过分析可以发现，在决策和组网方面，分层区域式广域保护系统拥有一定的优势。而在系统通信网络建设上，SDH光网络结构则得到了广泛使用。对系统可靠进行分析，则能得到各区段的故障概率和可用度等参数，从而更好的进行系统的设计论证和可靠性评价。参 考 文 献
[1]陈国炎，张哲，尹项根等.…广域后备保护通信模式及其性能评估[J].…中国电机工程学报，2014，01：186-196.…
[2]崇志强，戴志辉，焦彦军.…典型广域保护通信网络的信息传输可靠性评估[J].…电力系统及其自动化学报，2014，04：20-24.…
[3]梅鲁海.…基于SDH光网络的分层区域式保护通信系统的可靠性研究[J].…电力系统保护与控制，2014，21：81-85.…
[4]殷玮珺，袁丁，李俊刚等.…基于SDH网络的广域保护系统研究[J].…电力系统保护与控制，2011，05：120-123+127.…
[5]曾瑛.电力通信网可靠性分析评估方法研究[J].电力系统通信，2011，08：13-16.…
[6]丁伟，何奔腾，王慧芳，陈梦骁，许巍.…广域继电保护系统研究综述[J].…电力系统保护与控制，2012，01：145-155.…
[7]陈国炎，张哲，尹项根.…广域继电保护分层系统结构的网络拓扑设计[J].…电力系统保护与控制，2012，04：63-70.…
[8]杨卉卉，张华年，袁海涛等.…基于PTN网络的配电网区域保护控制系统研究及应用[J].…供用电，2016，03：46-49+45.…
作者：金虎
电力系统广域保护通信系统论文 篇3：
智能电网中广域保护研究
【摘要】智能电网对电力系统的保护和控制带来了机遇和挑战。基于广域测量系统，通讯和测量技术的快速进步促使广域保护的发展。在智能电网中，非传统的变压器，时钟同步和脉冲同步等先进技术为广域保护的发展提供了发展机会。本文论述了广域保护的概念和内容以及发展；分析了像广域测量系统和传输系统等诸多关键技术；预测了智能电网中广域保护的发展趋势。
【关键词】智能电网；广域保护；广域测量
1、简介
随着全球资源和环境压力的剧增，社会呼吁要求环境保护，促进低碳生活和可持续发展。电力市场操作不断的深入，智能电网可以提供安全、可靠、清洁和高效的电力供应。有着低污染、可靠性高和场地灵活等优势的分布式计算机系统的产生，对未来大型电网提供强有效的支持。如今多数国家和组织一致建议建立一个灵活、清洁、安全、经济和友好的智能电网，并把智能电网作为动力电网未来发展趋势。
电网规模的扩大和高压电网的建设将导致电流损耗的降低。它将对电力设备运行和系统稳定有极大影响。电网系统的重新配置和电力系统的分布以及小型电网技术的开发将会引发诸多问题，例如装置保护装置的调整，抗阻系统变化，复合能流等等。这些将会对传统继电保护集合运算带来困难。
目前，新技术的研究和应用如变压器、时钟同步和数据同步、计算机信息、光纤通信等技术正在开发，这些对保护和控制发展提供了广阔的空间。因此，随着智能电网的深入研究，广域保护得到越来越多的關注。
2、广域保护和开发
广域保护系统的研究集中在两个领域：一个是安全和稳定性控制，另外一个是继电器保护。在安全和稳定性控制领域，广域保护主要作用是预防长期电压崩溃。它建立在监督控制和数据获得系统基础之上。这种系统有着集中决策结构、非实时的数据收集、降低数据恢复频率功能。这种通讯系统不需要求快速实时的数据更换。相比传统稳定性控制策略，在获取信息、形成控制策略、实现控制测量的过程中广域保护包含了更宽的地理范围，并需要更加复杂的计算。
在继电器保护领域，为了精确时间同步可以使用卫星定位系统发信号和为多点式最新信息传输的专门光纤线路。这些装置组成了一个广域电流差动后备保护装置。这样就服了因单一电气元件导向电流差动微分保护而不能提供快速后备保护装置。
3、智能电网广域保护的核心技术
3.1 广域测量技术
目前的电力系统通常都安装监督控制和数据获取系统来测量和监测系统的稳定性，以及故障记录系统来测量瞬态故障过程。然而，它对整个系统动态行为的监控和分析仍然有困难。因为监督控制和数据获取系统仅能够提供稳定的、低取样密度和在不同瞬间的异步功率网络信息。
广域同相测量技术能记述系统动态行为，因此使得它能够在电力系统中能更广泛的应用。像状况评估，自适应保护，在线不稳定预告和故障记录。
相测量单位是同步相图测量装置的基础设备，它被安装在电力系统中固定位置。它能测量系统的实时电压、电流、频率、相以及精确的振幅信息，并且将信息传输到信息中心进行对比，评估和其他操作。
3.2 广域通信系统
广域测量技术是广域保护系统的基础，需要一个安全和有效的通信系统。根据广域通讯发展的状况，选择光纤作为媒介，并用同步数字系列支撑异步传输模式的通讯网络，使之适合广域保护系统的通讯需求。目前异步传输模式得到了认可。
3.3 广域信息交换
通信系统是智能电网数字交换的关键技术。广域测量和数据交换是基于智能电网技术的关键基础技术。广域保护系统中的智能保电力护装置必须确保有效和准确的数据交换。
4、智能电网中广域保护的发展趋势
4.1 与自适应保护相结合
智能电网的一个特点是自我修复和调整，这也为保护的选择性、可靠性、速度、敏感度的提出了更高的要求。广域测量法和高速广域网络技术的发展，使得基于网络信息的自适应保护成为可能。广域保护系统不仅能获得实时操作信息和分析运行状况，并且能修改保护方案以匹配电网操作模式。
4.2 基于IEC61850协议的广域通信系统
广域保护系统的功能不同导致通信系统功能的不同。IEC61850协议能够实现不同通信技术之间的融合。在此框架下，所有的信息模型和不同智能变电站的数据交换都可能实现。对广域保护系统而言，不同的设备和操作模型的信息都将实现快速稳定的交换。
5、结论
本文讨论了广域保护的发展方向和核心技术。应用于智能电网中的同步数据技术、相间测量技术和通信技术在的应用为广域保护提供了高精度同步数据，得到了实时可靠的数据传递，提供了广域保护的原理和应用基本支持。自适应保护和IEC61 850协议为广域保护的继续发展提供了依据。广域保护是目前电力系统中一个研究热点。随着对智能电网的深入研究，广域保护技术将会更进一步发展。
作者：王宏生