网络通信自动化技术论文范文第1篇

【摘要】：伴随着科技的快速发展和工业的不断发展，我国工业也逐渐向世界领先水平靠拢，机电一体化专业在高校也逐渐被重视，电气自动化控制技术在工业的应用逐渐增多。将电气自动化技术应用到工业生产线上，可以有效地提升企业的生产率，减少操作人员的数量，并且可以根本地改变企业的生产条件，同时在生产中引入电气自动化技术也可以有效控制由于生产中人为原因所造成的问题，这样也可以增加企业的效益。目前我国大部分生产企业都采用了自动化生产，尤其是在国家大力发展的高新产业，科技工业可以有效地推动社会的发展。因此研究电气自动化控制技术有着十分重要的意义，本文侧重分析了电气自动化控制技术，并给出了电气自动化控制技术的发展趋势。

【关键词】：电气自动化控制技术 现状 探析 发展趋势

【前言】：由于我国科技与经济迅速发展，带动了工业等一些生产领域向着世界先进水平迈进，电气自动化控制技术作为近几年逐渐发展起来的新型生产技术，这一技术已经被广泛地应用在工业领域中。电气自动化控制技术是工业实现现代化的重要标志，通过在工业生产中引入电气自动化控制技术这一新型生产模式，可以有效地提升企业的生产效率以及增加企业的经济效益。因此研究电气自动化控制技术就顯得十分重要。

一、电气自动化控制技术概述

（一）电气自动化控制技术的特点

电气自动化控制技术与其他控制技术相比，有其独特的特点，这些特点也是电气自动化控制技术与其余技术相区别的地方，通常电气自动化控制技术主要具有以下特点：（1）相比于其他控制技术，电气自动化控制技术在工业企业使用的过程中，实际的控制步骤并不多，并且操作的次数也非常少，但是电气自动化控制技术的最大优势就是具有较强的准确性以及时效性；（2）相比于传统形式的控制技术，电气自动化控制技术具有高速反应以及高速传递信号的特点，在极短的时间内就可以实现对整个生产过程的控制，并且电气自动化控制技术还具有远程操作的模式；（3）相比于传统的生产控制技术，电气自动化控制技术可以在极短的时间内对生产过程进行控制，所以在工业企业生产的过程中使用电气自动化控制技术，可以实现对生产过程的高效控制。

（二）电气自动化控制技术的系统功能

电气自动化控制技术系统具有非常多的独特的特点，基于电气控制技术的特点，电气自动化控制技术系统要实现对发电机-变压器组等电气系统断路器的有效控制，电气自动化控制技术系统必须具有以下基本功能：发电机-变压器组出口隔离开关及断路器的有效控制和操作。电气自动化控制技术系统具有如此多的特点，给社会带来了许多的便利，电气控制技术自动化给我们带来了社会发展的稳定与进步和现代化生产效率的极大提高，因此，积极探讨与不断深入研究当前国家工业电气自动化的进一步发展和战略目标的长远规划有着十分深远的现实意义。

（三）电气自动化控制技术发展的意义

如今电气自动化控制技术的发展前景十分明朗，电器自动化控制技术已成为企业生产的主要部分，除此之外，电气自动化控制技术还是现代电气自动化企业科学的核心技术，是企业现代化的物质基石，是企业现代化的重要标志，许多工厂、企业将生产产品需人工完成的或因环境危险工人无法完成的部分用机器进行替代，工业的电气自动化控制技术节约成本节约时间，从一定程度上提高了工作效率，它的使用提高了工作的可靠性、运行的经济性、劳动生产率、改善劳动条件等，它的使用把人从繁重的体力劳动转变为了对机器的控制技术，完成了人工无法完成的工作，当前许多学校为了顺应时代潮流开设了电气自动化控制技术专业，电气自动化控制技术是电气信息领域的一门新兴学科，更重要的是它和人们的日常生活以及工业生产密切相关，它的发展如今非常迅速，，当前也相对比较成熟，已经成为高新技术产业的重要组成部分，电气自动化控制技术广泛应用于工业、农业、国防等领域，电气自动化控制技术的发展，

在国民经济中已发挥着越来越重要的作用。可以说，电气自动化控制技术的发展是提升城市品位和城市居民生存质量的重要因素，是人民日益增长的物质需求造成的，是社会发展的必要产物

（四）电气自动化控制技术的发展现状

电气自动化控制技术在近年来得到了很大的发展，特别是高集成电路出现之后，电气自动化控制技术提升了好几个阶段，目前来看，电气自动化控制技术的发展现状分为以下三个方面：第一，电气自动化控制技术已经成为了目前工业生产的核心技术，能够满足用户的生产需求。第二，电气自动化控制技术目前已经被广泛的应用到各个控制领域。第三，电气自动化控制技术的应用，推动了工业生产的发展。从整体上来看，电气自动化控制技术的广泛应用也给各个企业的发展带来了巨大的变化，更快的推进了企业发展

（五）电气自动化控制技术系统设计理念

电气自动化控制技术在设计系统的时候一般有三种设计的方案，三种方案分别来实现远程的检测、集中监测和对总线进行监测，设计过程中具体的设计理念如下：第一，电气自动化控制技术在采用集中监测措施时，能够只利用一个处理器来对整个控制进行处理，采用这种设计的方式是相对要简单一些，在设计的时候防护要求相对要低一些，这样就方便运行与后期的维护。第二，电气自动化控制技术在采用远程监测措施时，是通过连续性的采集与传输远程信号，对采集信号进行现场反馈，根据反馈的结果来修正需要输入的控制信号，从而实现远程监测的功能。第三，电气自动化控制技术在采用对总线监测措施时，主要将其大部分控制功能集中起来实现，通过各种控制方法同时作用，来实现有效的监控。从电气自动化控制技术设计系统的整体结构来看，上述的三种电气自动化控制技术系统设计理念都存在很多的实际应用，并都取得了相应的成绩，因此我们在电气自动化控制技术设计时，根据实际的情况来选择方案。

二、电气自动化控制技术发展的趋势

电气自动化控制技术近年来得到了很大的发展，在工业领域的应用也越来越广泛，电气自动化控制技术在未来的发展趋势体现在以下三个方面

（一）电气自动化控制技术会逐渐向智能化方向发展。自动化技术的发展给工业生产带来了很大的便利，实现智能化能够大幅度提高控制的质量。

（二）电气自动化控制技术会逐渐走向集成化。网络技术的应用和发展对于电气自动化控制技术也是一种推动，集成化能够减少很大的成本和空间，目前的趋势比较明显。

（三）电气自动化控制技术会逐渐走向高速化。随着信息处理技术的不断进步，快速化已经不能满足人们的控制需求，高速化是下一步控制的发展目标，电气自动化控制技术也必将会实现高速化。

【结语】：

总而言之，电气自动化控制技术作为一项快速发展的高新技术，在我国工业领域中的广泛应用，电气自动化控制技术是工业实现现代化的重要标志，企业在生产中实现自动化不但能够节约劳动力成本，减少了由于人工操作带来的不精确性，提高了企业的生产质量，还能够极大的提高企业的生产效率和经济效益，必将能够进一步推动我国工业现代化的发展，研究电气自动化控制技术的意义十分重要，只有研究好电气自动化控制技术才能为国家经济发展多做贡献。

【参考文献】：

[1]王术贺，李广东.浅析电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J].黑龙江科技信息，2011（20）

[2].刘永强.浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J].黑龙江科技信息，2011（2）.

[3]李修伟，陈广文.浅析电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J].民营科技，2011（1）.

网络通信自动化技术论文范文第2篇

【摘要】随着我国现代化电网的飞速发展，电力建设朝着自动化方向不断发展。在此过程中，通信系统是现代化电网的核心，通信技术在提升电力自动化管理程度与安全性等方面发挥着重要作用。本文中，笔者主要阐述我国电力自动化通信防护系统的基本概要，分析当前电力自动化通信技术中的信息安全问题，并提出一系列旨在解决电力自动化通信技术中的信息安全问题，强化电力自动化通信系统安全的对策。

【关键词】电力;自动化;通信;技术;信息;安全;问题

前言

近年来，得益于数据网络技术，现代电力自动化通信技术飞速发展，我国现代化电网不断完善，为国民经济快速、健康发展，人民生活品质不断提升提供了坚实的保障。当前，电力自动化通信技术主要采用因特网和无线网两种通信媒介，通过构建自动化的电力管理和控制系统，减少了传统电力控制中人力花费，提升控制精确度，让电力网络更加简单、高效服务于社会。

科学技术是一把双刃剑，现代网络通信技术运用于电力系统控制中，在提升电力系统自动化、效率化的同时也暴露出了一些潜在的信息安全问题，给电力系统的正常、稳定运行带来了不小安全隐患。鉴于此，探究电力自动化通信技术信息安全问题所在，加强电力自动化通信技术信息安全管理显得尤为必要，必将对现代电力自动化系统的发展产生重要影响。

一、电力自动化通信系统的基本内涵

电力自动化通信系统是现代网络信息技术不断发展，并最终应用于电力管理系统中的产物。

电力自动化通信系统复杂性强，自动化和系统化特征明显，该系统将电力管理和安全防护高度整合在一起，为电网系统自动、高效、安全运行提供了重要基础。

电力自动化通信系统关系着电网系统的安全、高效运行，是提高电网运行效率的坚实保障，做好电力自动化通信系统的安全防护工作十分重要。

当前，我国电力自动化通信系统面临着异常严峻的安全问题，为此，我们必须找到电力自动化通信系统的安全问题所在，并采取一系列切实有效的防护措施，才能实现现代电网建设和运行目标。

二、当前，电力自动化通信系统安全问题的主要体现

电力自动化通信系统构建涉及通信系统中心站建设，无线控制端布置和加密技术的采用，这是现代电力自动化通信技术必不可少的重要环节。当前，我国电力自动化通信系统面临的安全问题也主要来自于这几个方面，具体表现为：

1.電力通信系统站存在的安全问题

电力通信系统站是电力自动化控制的中枢神经，电力网络中信息数据都会在通信系统站汇集、处理并发布指令，这是电力通信系统的心脏，不能允许经常出现故障和一些恶意攻击事件，否则整个电力系统便不能正常运行，甚至出现瘫痪现象。当前，我国电力通信系统站存在的安全隐患较多，对此，必须多加以关注。

2.电力无线通信控制端存在安全隐患

无线通信设备广泛存在于电力自动化通信系统中，由于其自身种类繁多，信号较为开放，给电力系统留下了较大安全隐患。

3.通信加密安全漏洞

加密是通信技术抵御安全问题的有效方式，我国电力自动化信息加密和密匙管理中存在着不少安全隐患，当前，电力自动化通信技术在传播信息的过程中采用为经加密的明文方式，传播的信息指令容易被恶意窃听和修改，致使电力自动化系统遭受到严重攻击。

三、应对电力自动化通信技术中信息安全问题的具体措施

1.电力通信系统站一定要强化防火墙安全措施，防止核心系统被入侵

防火墙技术是一种针对恶意入侵的有效防护措施，它能够在信息交互传输时对信息进行实时监控，在通信系统站与外部网络间建立起隔离、防护机制，达到过滤威胁，消除危险，确保通信系统站正常运行的目的。因此，电力企业要解决通信系统站安全问题，防止系统站被恶意入侵、攻击就必须强化防火墙建设力度，不断完善、升级系统防火墙，升级威胁预警和报警系统，使防火墙实时监控更加有效。

2.保护电力无线终端设备安全，完善安全认证和访问权限机制

电力无线终端设备并不是所有人都能接触、访问和使用的，它提供给相关有权限的电力专业技术人员使用，对于没权限的人一定要限制其使用。针对电力无线通信终端存在的安全漏洞，电力企业一定要根据无线终端设备相关使用守则和权责关系，建立严格的认证和访问机制，确保无线信息技术终端设备正确、安全使用。

3.提升和完善电力自动化通信技术加密措施

加密是电力自动化通信技术传播信息指令行之有效的方式，在信息传播中若信息未经加密处理，电力自动化系统就算使出浑身解数也逃不脱被攻击的厄运。对此，电力企业要重视加密工作，不但要对信息进行加密，还要不断升级和完善加密机制。

当前，电力自动化通信系统常用数据加密标准算法（DES）和公开密匙算法（RSA），具体来讲，电力企业应该根据电力系统的具体情况采用合适的加密算法对信息进行加密。

（1）数据加密标准算法（DES）

数据加密标准算法由美国国家标准局于上世纪70年代提出，后经征求加密算法不断完善。首先，它能为通信信息提供高质量的数据保护，防止在未经授权的情况下通信信息遭到泄露和修改;其次，它运行起来经济、高效虽理解和掌握，由于其复杂程度较高，破译起来难度大，投入密码破译的花销甚至可能高于密码破解后获得的利益，致使攻击者望而却步，安全性高。在电力自动化通信系统中，应该根据实际情况优先选用这种加密方式。

（2）公开密匙算法（RSA）

它又称非对称密匙算法，由公共密匙和专用密匙共同组成加密体系，其中公共密匙可以公之于众，而专用密匙则必须由用户妥善保管，公共密匙和专用密匙二者间联系紧密，用公共密匙、专用密匙加密的信息都只能由专用密匙解开。在这过程中，由于公共密匙只是承担加密，不承担解密的功能，无需联机验证，使用简单，使密匙管理更加高效。公开密匙算法基于数学难题，计算方法复杂，若非一些极度机密的信息不推荐采用。

总而言之，针对电力自动化通信技术中存在的一些安全隐患，电力企业必须高度重视信息安全工作，强化通信系统站、无线终端设备防护和认证，根据实际需要选择合适的加密方式，使电力自动化通信系统安全、高效运行。

参考文献

[1]祁兵.密码技术在配网自动化中的访问控制研究[J].电气技术.2012（06）.

[2]刘成.关于电力自动化通信技术如何确保信息安全的探讨[J].电子技术与软件工程.2013（19）.

网络通信自动化技术论文范文第3篇

【摘 要】本文从电力系统自动化的意义、构成、发展阶段和发展趋势等方面对其进行了分析，对电力系统的安全、优质运行以及向客户提供可靠、合理的电能提供了重要理论依据。

【关键词】电力系统；自动化；趋势

电力系统自动化（automation of power systems）是对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理的过程。目标是保证电能质量（频率和电压）、系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。

一、电力系统自动化的重要性

（1）保证安全可靠运行电力系统复杂而庞大，在电力系统中任何一点发生的故障，都会在瞬间影响和波及全系统，往往引起连锁反应，导致事故扩大，造成大面积停电，因此电力系统要求进行快速的自动控制，包括：输变电设备的正常操作、故障的快速切除和恢复，均通过自动装置才能保证安全、可靠。（2）保证良好的电能质量电力系统被控制的参数很多，包括频率、电压、有功和无功功率、功率平衡等，监视和控制成千上万个运行参数必须依靠自动化。（3）保证经济运行由电力系统的特点和运行要求可见对电力系统的控制与管理一个大型电力系统，使之安全、优质和经济的运行是十分困难而艰巨的。仅靠值班人员进行人工监视是无法实现的，必须依靠自动装置和设备才能实现。最少的一次能源产生更多的电力。电力系统的经济优化调度运行，降低网损等，没有自动化系统的参与是很难实现。

二、电力系统自动化的发展阶段

（1）手工阶段电力工业的初期萌芽阶段，电厂小，就近供电。在发电机、开关设备旁就近监视设备和手工调节操作。特点：单独运行，就近供电、手工操作。（2）简单自动装置阶段用电设备增多、发电设备规模扩大，对电能质量和安全可靠性提出了要求，开始出现单一功能的自动装置。包括：继电保护、断路器自动操作、发电机自动调压和调速等。特点：电能质量要求、单一的电力自动装置。（3）传统调度中心阶段出现互连电网，保证供电可靠性和经济性的必然选择。电网设立调度中心，统一调度电厂和处理电网的异常和事故。电话是通信联络的主要方式。特点：电网互连、统一调度、电话通信。（4）现代调度的初级阶段出现远动装置，实现“四遥”，满足实时调度的要求。特点：远动四遥、实时调度。（5）单一功能的自动化装置很难满足电能质量、可靠和安全的需要，所以出现自动化程度更高的自动化系统。其特点是把多套独立的自动化装置用通信信道或网络互连，实现信息共享，相互协调自动完成指定的功能。特点：装置互连，信息共享。

三、电力系统自动化的主要内容

按电力系统运行管理，可将电力系统自动化分为调度自动化、发电厂自动化、变电站自动化；调度自动化又可分为输电调度、配电网调度自动化；发电厂自动化又分为火电、水电、核电等。

1.电力调度自动化电力调度的主要任务可以概括为：（1）控制整个电力系统的运行方式，使其在正常状态下能满足安全、优质和经济供电的要求；（2）在缺电状态下做好负荷管理；（3）在事故状态下能迅速消除故障，恢复供电。调度自动化是综合利用电子计算机、远动和远程通信技术，实现电力系统调度管理自动化，有效地帮助电力系统调度员完成调度任务。

2．发电厂自动化无论是火电、水电、核电或其他发电方式，都是通过某种动力机械驱动发电机发电，其自动化系统具有很多共同点，既要分别控制动力装置、发电机及其他辅助设备，又要对各个控制系统进行协调和统一关管理。（1）火电厂利用化石燃料释放出来的热能发电，以蒸汽动力发电为主，也有少量采用内燃机发电。蒸汽动力发电厂的主要动力设备有锅炉、汽轮机、汽轮发电机及辅助设备。火电厂自动化是一门综合技术，具有自动检测、自动保护、顺序控制、连续控制、管理和信息处理等功能。各种自动化系统主要包含有数据采集及计算机监视系统、锅炉控制系统、汽轮机控制系统、发电机控制系统、机炉协调主控制系统、辅助设备及各种支持系统等。（2）水电厂需要控制水轮机、调速器以及水轮发电机励磁装置等，水电自动化系统可自动地对水电厂进行监视、控制、调节和管理，以提高水电厂运行的安全性、经济性、劳动生产率和供电质量。水电厂自动化可分为单机自动化（包括水轮发电机组自动控制、水轮机调速和水轮发电机励磁调节的自动控制）、公用设备自动化、全厂综合自动化（包括水电厂自动发电控制、水电厂自动电压控制、水电站计算机监控系统）和梯级水电站综合自动化。水电厂自动发电控制是在水轮发电机组自动控制的基础上实现全厂自动化的一种方式，它根据水库上游来水量或电力系统的要求，考虑全厂及机组的运行限制条件，以经济运行为原则，确定电站机组运行的台数、运行机组的组合和机组间负荷分配。（3）核电已成为继火电、水电之后的第三大能源，对自动化系统的要求更为严格和苛刻，特别是可靠性。随着先进控制理论和计算机数字监控技术在电力系统中的广泛应用，出现了发电机综合自动控制系统，其功能包括发电机组开停顺序控制、励磁控制、调速控制、稳定裕度监视控制等。

3．变电站自动化变电站的作用是变换电压、接受和分配电能、控制电力流向等，主要通过变压器将各级电压的电网联系起来。随着微机监控监测技术开始引入变电站，变电站正在向综合自动化方向发展，我国已实现了变电站的远程监控、远动和继电保护微机化，同时大力推广无人值班变电站。无人值班变电站将会使变电站综合自动化程度推向一个更高的阶段，其功能包括变电站的远动、继电保护、远方开关操作、自动测量、故障和事故的自动记录以及运行参数自动打印等功能。

四、电力系统自动化发展趋势

1．智能控制理论的应用。电力系统装机容量不断增加，供电区域不断扩大，其结构和运行方式也变得越来越复杂多变；故对供电质量、供电可靠性和运行经济性的要求越来越高，这些都需要新的控制方法来适应这些要求。目前电力系统发展中的自动控制技术趋向于控制策略的日益优化，呈现出适应性强、协调控制完善、智能优势明显、区域分布日益平衡的发展趋势。在设计层面电力自动化系统更注重对多机模型的问题处理，且广泛借助现代控制理论及工具实现综合高效的控制。新的控制方法有人工神经网络、模糊技术和遗传算法等，最大的优点在于实现多变量控制而不必列出繁琐的数学模型，因此将这些新的控制方法应用到电力系统中，则是电力系统自动化发展的趋势。

2．数字化电力系统（DPS）的形成。数字电力系统在实践控制手段的运用中合理引入了大量的计算机、电子器件及远程通信应用技术，可以形象地展现电力系统的真实结构、各组成部件的物理性能；各个元件、各个网络、各节点的实时状态变量；各自动装置的动作特性；经济结构、市场信息、人员信息；运营策略等。

3．电力系统自动化新技术与趋势。电力系统自动化的发展正由发、输电自动化向发、输、配电自动化全面发展。电力系统的自动控制技术的趋势是：在控制策略上日益向最优化、自适应化、智能化、协调化发展；在理论工具上越来越多地借助于各种先进控制理论；在设计分析上日益要求面对多机系统模型处理问题；在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。电力系统自动化的总体发展趋势是：由开环监测向闭环控制发展；由高电压等级向低电压扩展；由单个元件向部分区域及全系统发展，追求目标向最优化、协调化、智能化发展，如励磁控制、潮流控制；由提高运行的安全性、经济性和效率向管理、服务的自动化扩展，如管理信息系统的应用。其中的典型技术有：（1）高压直流输电直流输电是利用电力电子技术，将交流电变换成直流电输送至受电端，再用逆变器将直流电变换成交流电送到受端交流电网，主要应用于远距离大功率输电和非同步交流系统的联网，具有线路投资少、不存在系统稳定问题、调节快速、运行可靠等优点。直流输电与交流输电相比的主要优点：直流线路造价低、功率和能量损耗小；对通信干扰小、没有电容电流和电抗压降；直流输电线两端的交流系统不需要同步运行；不存在交流输电固有的稳定问题，输送距离和功率也不受电力系统同步运行稳定性的限制；容易实现对功率和电流的调节控制、并且迅速；如果交、直流并列运行，有助于提高交流系统的稳定性和改善整个系统的运行特性。（2）柔性交流输电系统柔性交流输电系统（FACTS）是针对高压输电系统，综合运用电力电子技术、微机处理技术、控制技术等，在原有的输电系统的几个重要的部位加上了有效的电力电子装置，对输电系统的几个重要指标（如电压、相位差、电抗）加以控制，这种高压输电系统采用了危机处理、力电子、自动控制等新技术，以提高系统的可靠性、稳定性、可控性、运行性能和电能质量，可获取大量节电效益，并由此技术获得了大量的具有节点效益的新兴的综合技术。柔性交流输电技术（FACTS）的发展进一步提高了输电、配电自动化水平；在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。（3）基于广域测量系统的动态安全监控系统GPS技术在电力系统中的推广应用为电力系统提供了较方便的全网统一时钟信号，其定时精度小于1微秒。基于GPS的广域测量系统是以电力系统动态过程监测、分析和控制为目标的实时监控系统，具有异地高精度同步相量测量、高速通信和快速反应等技术特点，非常适合大跨度电网，可以测量广域范围内电压幅值和相角、潮流等的精确值，主要用于电力系统模型校核、功角稳定和电压稳定评估、低频振荡的研究等。基于GPS统一时钟的新一代动态安全监控系统EMS，它是新动态安全监测系统与原有SCADA的结合。主要由同步定时系统，动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用GPS实现的同步相量测量技术和光纤通信技术，为相量控制提供了实现的条件。GPS技术与相量测量技术结合的产物-PMU（相量测量单元）设备，正逐步取代RTU 设备实现电压、电流相量测量（相角和幅值）。电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。GPS技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。

五、结语

我们必须在实践发展中不仅提升系统的安全运行性、经济合理性、高效科学性，引入诸如管理信息系统等高效自动化服务控制体系，才能令电力系统自动化朝健康、有序、科技化、创新化、全面化的方向前进。

参 考 文 献

[1]电力系统自动化市场发展快前景．

http://www.gridsources.com/contents/1476/205582.html

[2]李华．电力系统自动化主要技术及发展趋势研究[J]．河南科技．2011（11下）：19

[3]王劲松．浅谈电力系统调度自动化系统技术[J]．黑龙江科技信息．2011（35）：105

[4]成海荣．谈我国电力系统自动化市场发展前景[J]．中国科技财富．2011（19）：91

网络通信自动化技术论文范文第4篇

[摘要]尽管在以前20几年配电网经历了长期的发展，随着经济水平的持续发展，电力的需求愈来愈多，在需求量非常大的状况下依然显得有些不足。为了使城市配网更加智能化，就需要建设一个相对优秀的高效的配网自动化体系。本文就配网自动化发展的现状开始研究分析，以便提升配网自动化通信系统的工作效率。

[关键词]配网；通信；自动化；传输方式

1、配网自动化现状分析

配网自动化的概念早在国外70年代就已经提出了，经历了二十多年的发展，到了二十世纪九十年代时，配网自动化体系的规划、建设、设计、管理等方面已经基本组成了结合变电所自动化、电容器组调节控制、馈线分段开关测控、客户负荷控制和远程抄表等体系为一体的配电管理系统，比如欧洲的法国、亚洲的韩国、日本等国家都经过本国的本身需求完成了配网的自动化，并且得到了特别好的成效。

中国的配网自动化开始于二十世纪九十年代，比国外落后了20多年，到现在为止始终都在对配电网自动化实施持续的研究和探索，期间也对配电网GlS、配电网DA、配电网SCADA等做过试点和分析，得到了某些宝贵的经验，而由于被一次设备和通讯技术条件所限制，并没有得到真正的成功。中国大部分配网自动化工程在真正的进行经过里关键经过试点的形式实施，大批量的进行依旧没有实施。因为配网一次设备和通讯网络技术的进步，让这些年来实施的配电网自动化部分工程运用研究特别成功，给配电网自动化的规划建设予以了优良的铺垫。

2、基于无线公网的GPRS/CDMA

无线公网对用户的数量没有约束，用户不用建网与维护，具备建设周期短、开展业务快、初期网络成本低等特征。但是电力体系业务并不是公网运营商的重点业务与重要保障对象，不管从宽带、00S、安全性还是网络覆盖方面思考，都不会为电力行业实施特殊的针对性保证，无线公网络对间断的、突发性的或频繁的、部分的数据传输适用，及对通信速率、时延、中断率、安全性等不严格要求的场景，不可以让智能配网自动化高安全、高可靠的要求得到满足。其局限性关键展现在：①不完善的安全保证体制。公网数据传输加密技术面向全部业务，其宽松的验证规则将准许攻击者建设一个假的蜂窝基站，并监听来往用户的信息输送；同时在民用建筑上建设无线公网的基站，输送、供电、防盗、防雷等抗毁性方法比较较差，导致设备故障率高，影响业务通信。②网络通道不可控。由于无线公网服务于民众，网络通道受政府机构、军队等单位临时规定的影响较大，区域GPRS网络临时被关闭时有发生，造成片区低压集抄业务所有都中断。③终端在线率和通信成功率低。因为公网的话音与数据都应用一样的网络资源，而且是一个语音优先的体系，因此假如小区负载非常高，GPRS数据用户获得的空中资源就愈少；并且在GPRS业务传输经过中，像临时业务时隙被语音用户抢占，就即时中断业务。

3、基于无线数字电台的传输方式

无线数字电台是凭借DSP技术与无线电技术完成的高性能专业数据传输电台。它使用了数字信号处理、数字调制解调等技术，具备前向改正、均衡软判决等作用，能够输送遥测遥控数据、数字化语音、动态图像等业务。目前，数字电台能达19.2kbps的传输速率，小于10ms的收发转换时间，并且很多数字电台供应透明Rs232接口，方便和FTU与TrU实施连接。

通常数字电台的标称覆盖区域是30-50km，思考到城市中建筑物遮蔽与干扰等原因，现实的覆盖区域会小非常多。因此能够经过增加中继站来使无线网络延伸。但是，因为电网的大部分地市局都完成了关键变电站间的光纤环网连接，故能够使用改进型方案。就是在变电站建设无线数字电台的主站，接收四周的配电终端的信息，转化后经过ZM、以太网或光纤传回中心站的配电SCADA主机。这样既处理了无线电台掩盖区域的瓶颈，使由于无线电中继形成的干扰与延时减少了，也充分运用了电力部门已有的通信资源，一举多得。

4、配网自动化运行的应用

4.1运用同步数字体系系统

时分站一般根据变电站的基础实施建设，同时光纤同步数字系统已经在变电站同局端间创建了，能够运用串口办法实施工作。无源光网络设备的开关站端口数量相对多，而且数据能偶股直接由每一个串口传递，再运到分站后，分别隔离，经过同步数字系统的2兆端口实施输送，最后到达主站。

4.2配网骨干通信网

对于骨干的通信网来说，其关键负责主站同配网的信息交互，在主站体系中具备相对高的功能。在间隔配网、通信网期间，需要同通信网的规划和发展相和谐，经过目前可靠、成熟的通信环网，同时凭借同步数字系统光纤通信网，确保信息稳定、可靠的传递。

4.3加强网络的安全性和可靠性

在重要层，内部包括的网络节点设备具有相对大的承载能力，需要解决的信息、传递的数据量相对高，因此，对网络的安全性和可靠性要求比较强。所以，在选择设备期间，要确保设备的质量，通常对重要元件，特别是设备关键元件，比如：电源、主板等，一般运用热插拔的方式实施保证，同时保存好备份。

4.4网络的安全性和处理性

分布方式的體系构造能够对数据实施分散处理，茌解决期间，把程序优化，从而极大程度加强体系的稳定性；分布方式的转发大部分被运用在端口密度相对高的状况，而且不会对单接口的运行速率导致影响。

结语：

配电网中的通信技术一开始就受到业内人士的关注，并实施了很多积极的探索与研究，从最初的引进国外相同的产品，到消化吸收并可以自主研制，在现在的配电自动化体系中已有愈来愈多的国产通信终端进入市场。所以，要完成配网自动化一定要处理好通信的问题，就要选取可靠的通信体系，这样才可以确保配电自动化体系的正常运行。

网络通信自动化技术论文范文第5篇

摘 要:传统的变电站自动化系统虽然实现了变电站自动化和变电站无人值班,但是从操作性来说,电磁互感器的先天性缺陷和一次设备的智能化方面都存在问题,阻碍了数字化的实现。但是更显示出了数字化变电站自动化系统实现的主要意义。总而言之,数字化变电站自动化是变电站自动化发展的主要方向。

关键词:数字化 变电站 自动化系统

数字化变电站是国内电网的发展趋势。实现数字化变电站对于我国变电站的自动化运行和管理将带来深远的影响和变革,无论是在技术上还是在经济上都发挥出了其应用的作用。从技术方面而言,设备的退出次数和退出时间可以通过实现数字化变电站得以减少,不仅如此,数字化变电站自动化系统的实现还能够提高设备的使用率、提供系统的可靠性、减少投运时间、扩建自动化系统、提高工作效率;从经济上来看,信息在各个系统间的共享可以实现,这样有利于减少重复投资和建设,从而很好的节省了系统的建设成本。由此可见,数字化变电站自动化系统的开发能够实现技术和经济上的双赢。本文主要从数字化变电概念和特点、数字化变电站自动化系统的结构、数字化变电站自动化系统存在的问题进行了分析。

1 数字化变电站概述

1.1 数字化变电站概念

数字化变电站是由电子式互感器、智能化开关等智能化一次设备、网络化二次设备分层构建,建立在IEC61850通信规范基础上,能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。具体来说,数字化变电站是基于计算机技术、光电技术、微电子技术、信息技术、高速网络通信技术,以变电站一、二次设备为数字化对象,由电子式互感器、智能化一次设备、网络化二次设备分层构建,建立在IEC61850数据模型和通信规范基础上,能够实现数据采集、数据管理、数据通信、继电保护、测量控制、故障录波、设备诊断、计量计费等功能以及变电站内智能电气设备间的信息共享和互操作,具有高度的运行安全性、可靠性和智能化的现代化变电站。自从2006年开始我国南网第一座数字化变电站投入运行,到目前为止南网、国网共有数十座110kV、220kV、500kV数字化变电站投入运行,并制定了相应的技术规范。数字化变电站的主要一次设备和二次设备都应为智能设备。智能设备能够兼容其他设备,如果确实需要使用传统非智能设备,就必须对传统非智能设备进行改变,配置智能终端。图1是传统变电站与数字化变电站结构图的对比图。

1.2 數字化变电站特点

首先,智能化的一次设备。智能化的一次设备对信号回路的检测与操作驱动回路的控制是需要一定的技术和设备的支持,即广电技术和微处理器。传统的导线连接目前已经不能适应现在数字化变电站的需求,因此,其被数字控制器和数字公共信号网络所取代,也就是说,智能电子设备取代了变电站二次回路中常规的继电器和逻辑回路,而且光电数字信号和光纤取代了常规的强电模拟信号和控制电缆。这样智能化的一次设备就全部实现了,并且也能够付诸应用发挥其作用。一次设备智能化主要有以下功能:(1)在线监视功能。电、磁、温度、开关机械、机构动作;(2)智能控制功能。最佳开断、定相位合闸、定相位分闸、顺序控制。其次,二次设备网络化。二次设备网络化能够构建通信网络分层,能够适应电子互感器的应用,能够适应IEC61850的需要,能够适应智能化一次设备的需要。再次,站内通信光纤化。变电站内所有智能设备之间的通信全部采用光纤,光纤通信替代二次电缆和取消屏间连接,包括PT/CT量的采集和变换。光纤通信具有很多优势,例如,光纤通信能够在很大程度上降低造价、增强抗电磁干扰能力以及简化施工工艺。第四,变电站运行管理自动化。变电站运行管理自动化的实施,使得电力系统在生产使,所用记录的数据和状态实现了电子化,即无纸化;并且还实现了数据之间的共享,不仅实现了站与站之间的数据共享,而且也实现了站内与站外之间的数据共享;在分析所产生的故障时,由于变电站管理自动化的实现,使其能够实时的进行,实现智能化分析,因此,能够及时的分析出故障产生的原因,及时解决这些故障,减少损失;并且在检测设备时更加准确,设备检测报告已经不是由人工来完成,而是系统自动生成。

2 数字化变电站自动化系统的结构

数字化变电站自动化系统的结构可以从物理和逻辑两个方面来进行分析。在物理上,其可分为智能化的一次设备和网络化的二次设备;在逻辑结构上,其可分为过程层、间隔层、站控层。在数字化变电站自动化系统中这些层次并不是独立存在的,它们能够实现它们之间的通信连接,这也是数字化变电站自动化系统的重点,实现其连接主要采用过程总线和站级总线来进行。过程总线在连接时的作用就是对间隔层装置的处理以及智能化一次设备的处理;站级总线在连接时的作用是对变电站层和间隔层的装置之间的通信进行处理。

过程层能够完成实时运行电气量的采集、设备运行状态的监测、控制命令的执行等,它是一次设备与二次设备的结合面。在过程层中要是实现的功能有很多,例如上送运行的电气一次设备实时模拟量;在线检测和统计运行的电气一次设备的状态;执行与驱动远程控制和操作命令。

间隔层的主要目的就是对本间隔的实时数据信息进行汇总,其功能主要是实现控制和保护以及人机交互。间隔层设备之间可实现相互对话机制,而相互对话机制的实现主要通过间隔层通信来进行的。

站控层同样汇总全站的实时数据信息也是它的一大职责,但是站控层汇总数据是通过两级高速网络来进行的,对实时数据库进行不断刷新;此层将所汇总的信息传递给控制中心,控制中心接收到之后,想间隔层和过程层发出某种控制命令,从而能够实现站内当地监控、人机联系功能。

3 数字化变电站自动化系统存在的问题

近些年来,虽然我国对数字化变电站自动化系统有了很多研究成果,但是自始至终还只是处于不断发展的进程中,并且仍存在很多问题。首先,数字化变电站自动化系统的实现出现了很多新的问题。从传统的变电站自动化向数字化变电站自动化转变,必然会导致设备发生变化,实际上,增加了设备,设备增加了,当然,合并器也必须增加。在数据交换过程中,合并器发挥了重要作用,导致它的工作频率是非常高的,进而降低了系统的可靠性;其次,保护问题。由于现今产品的限制,即使所有具有通信功能的一次设备和二次设备建模都是按照IEC61850来进行通信,这样也会使一次设备和二次设备的通信和数字化接口部分出现问题,从而导致在保护上面没有实现稳定可靠的状态。同时,又因为全站传输都采用数字化的形式来进行,那么在传输通常中就会出现误码、保护动作延时等问题;再次,数据的采集速率问题。例如,工频每周12～20点是保护数字化变电站自动化系统保护的数据采集速率,也就是说,采集速率为每秒600～1000点,而它与监控系统数据采集速率相差较大,或者仅有每秒1点的速率。如果在数字化变电站自动化系统中设置一个专门的数据采集系统进行采集,对不同速率的数据进行加工,这样做虽然会有一定的好处,但是要想做出一个通用的数据采集系统也是非常困难的,并且即使设置好了此系统,但是此系统发挥的作用也不是很大。另外,在可发的过程中,解决相互协作和电力系统的整体协调操作等方面存在的问题也不是非常好,并且改进一些薄弱环节方面也没有做的非常好,因此,数字化变电站自动化系统的开发还需要不断改进和完善。总而言之,实现数字化变电站自动化系统需要技术来支持。数字化变电站自动化系统是一个系统工程,为了解决上述问题,有关专家对此系统做了更深入的研究,并取得了一定的成果,这些成果为解决上述问题提供了重要的技术支撑。

综上所述,数字化变电站自动化系统是一个复杂的系统工程,它是我国电网发展的主要趋势,它的开发和实施是需要技术和管理的同步进行,它是一个对技术要求非常高的项目。因此,无论如何,在开发的过程中,为了实现所有的自动化变电站系统的功能,我国还存在很对技术问题需要进行解决。

参考文献

[1] 高翔,张沛超.数字化变电站的主要特征和关键技术[J].电网技术,2006(23).

[2] 王晓芳.数字化变电站自动化系统的应用探讨[J].船电技术,2008(6).

[3] 周长久.国内领先的数字化变电站技术[J].云南电业,2006(11).

[4] 申涛,包旻,赵玉成,等.数字化变电站的关键技术与工程实现[J].电测与仪表,2010(S2).

[5] 周国强,刘畅.变电站自动化网络通信的研究[J].科技创新导报,2010(19).

[6] 林飞,刘丽娟.浅析数字化变电站自动化系统[J].赤峰学院学报(自然科学版), 2010(11).

网络通信自动化技术论文范文第6篇

【摘要】 随着科学传感技术及国内智能电网建设的快速发展，电网中输电设施的管理已经由最初的数字化、可视化，不断的向智能化方向发展。本文基于输电线路状态监测系统的动态数据传输要求，研究出多种适合输电线路状态监测数据传输的通信模式，对于不同应用条件给予相应的通信系统方案设计。

【关键词】 智能输电网 监测系统 数据传输

一、智能输电网线路状态监测中数据传输技术的发展现状

国内在相关技术方面的研究起步比较晚，在21世纪初，我国开始对供电部门及发电厂等设施设备进行定期的检查维修，但初期的检修方式是都是借鉴以往的传统经验而定，在执行方面技术较差，比较死板。

而对电气设备的运行状态、运行环境等影响因素的考虑也不够全面，一直存在工作效率低、检修耗时较长、检修费用高等不同的问题，而这些问题的存在也直接的影响到电网长期发展。

随着传感器设备、通信网络、计算机技术等不同学科技术的不断发展，现在的输电线路在数据存储、远端测量、实时响应等方面已经具有较高的技术条件支撑，这也让输电线路在线监测技术水平取得了更加良好的发展，让数据远距离传输技術得以实现[1]。

在目前的电力系统中，输电线路防盗监测技术、输电线路舞动监测技术、输电线路温度在线监测技术、氧化性避雷器监测技术、输电线路绝缘子污移在线监测技术等输电线路监测技术运行都较为成熟。

二、输电设备状态监测系统的整体架构

结合国家发布的《输电线路状态监测代理技术规范》及《输变电设备状态监测系统技术导则》[2]等相关法规，确定输电线路状态监测系统的整体架构见图1。

由图1可知，该系统包括主站、状态监测装置（CMD）和状态监测代理（CMA）三部分，其中主站由状态接入网关机（CAG）构成，主站系统（MSS）包含了CAG、数据库服务、数据整理加工以及系统的各类状态监测功能等模块，可以进行各类输变电设备状态的数据监测，完成数据信息的集中存储、管理及应用。

而CAG是布设在主站系统的一类关口设备，分为线路CAG和变电CAG，可以和状态监测代理CMA或CAC进行标准的远程连接，及时得到、校验并控制CMA或CAC传输的各类状态监测数据信息。

CMA是一种可以在某个局域范围内对各类输电线路状态进行管理、协同的监测代理装置，集聚了各类状态监测装置的测量数据，取代状态监测装置，实现和主站系统的安全、双向数据通信。

CMA连接了一组不同类型、厂家及线路的状态监测装置，有效完成了输电线路各类状态监测装置的标准化、安全化、智能化接入等。

CMD是一种安放于被监测输变电设备上的状态数据收集、管理及通信的装置，实现与状态监测代理、状态接入控制器、综合监测单元等模块的信息交互。

输电线路状态监测装置可传输控制指令给数据采集单元，整个主站部署于国网公司的总部、网公司及省公司，借助电力通信光纤骨干网络进行相互间的通信，CAG属于布设于主站边缘的装置，其作用类似网关，借助CMA连接到主站系统数据库，故CAG通常设立在省局。CMA属于系统网络的中间桥梁部分，借助11、12接口和CMD、CAG相连，通常位于杆塔上或变电站处。CMD属于系统网络的末端节点，地处塔杆上。

三、在输电设备状态监测系统中有效应用数据传输技术

3.1 CMA技术方案

目前，输电线路状态监测系统中已不存在单纯的通信设备，主要通过CMA设备组网进行通信。CMA设备属于通信组网中的主要设备，配置了多个接口通信模块，既可以实现数据的附加处理，又可实现数据的多方位通信。CMA和CAG通过12接口通信协议连接，因CMA和CAG相距很远，此间所需通信网络多且复杂，故选用混合组网方式将各类专网通信方式进行组合并投入使用，可选择以太网光纤通信模块、无源光网络光纤通信模块、无线专网通信模块等三个模块中任意二者的混合组网。

CMA和CMD通过11接口通信协议连接，距离较近，可选用网络模块包括以太网电通信模块、无线专网通信模块、串口模块等。

由以上分析得出，全功能CMA必须包含几个模块：CMA核心处理模块、安全加密模块、电源供电模块、11接口模块及12接口模块等，其中11接口模块由以太网电通信模块、无线专网通信模块及串口模块三部分构成；12接口模块由以太网光纤通信模块、无线公网通信模块、OLT_PON通信模块、无线专网通信模块及ONU_PON通信模块五部分构成。

全功能CMA其模块种类较多，成本很高，且功耗相对较大，故在实际输电网络中使用时会进行适当裁剪和系列化处理，尽可能避免资源浪费，只配备相对必要的通信模块。

3.2 典型设计方案

3.2.1含OPGW资源系统

1）CMD处于有光缆接头盒的杆塔上：

此塔杆需安设一个CMA，借助光纤通信模块与主站CAG进行通信。对于光纤通信模块以上的通信方式，常常从无源光网络光纤通信模块和以太网光纤通信模块中选择。

2）CMD处于无光缆接头盒的杆塔上：

最简单方式是在CMD自身系统配置有无线专网通信模块的AC模式，借助无线专网通信模块和临近的CMA（即已配置为AP模式）实施通信。

当CMA处于有光缆接头盒的杆塔上，CMD和CMA借助11接口进行通信，通过12接口实现向上通信。对于光纤通信模块以上的通信方式，常备有的最佳选择是无源光网络光纤通信和以太网光纤通信等方式。

当CMA距有光缆接头盒杆塔相对很远时，甚至直接通信出现障碍时可选择无线专网通信模块的无线中继方式完成通信[2]。

其中，CMA0和CMD借助11接口的无线专网通信模块实现通信功能，CMA1和CMA0则借助12接口的无线专网通信模块实现通信功能。

此时，CMA的上行通信主要是指CMA0和CMA1之间借助无线专网通信模块完成的通信，这就对CMA0提出更高要求，必须具备无线专网通信模块的中继能力。无线专网通信模式下，CMA1是AP模式，CMA0是中继模式，CMD是AC模式。

3.2.2不含OPGW资源系统

1）CMD附近存在有OPGW资源的线路：

借助无线模式与有OPGW光缆资源的线路搭设通信通道，通过其OPGW资源完成CMD模块的系统接入，亦可通过无线公网通信模式完成CMD模块的系统接入。

2）CMD附件不存在有OPGW资源的线路：

这种情况只可以通过无线公网通信模式实现CMD模块的系统接入。

四、结束语

综上所述，数据通信方式在数据传输方面存在很多问题，如数据传输不及时、速度慢、通信费用高等。在智能化逐步深入科技发展的同时，为更进一步提升输变电设备状态监测系统数据传输的可靠性、实时性及安全性，优化通信系统结构，完善通信组网方式，改进接口技术等是最佳的应对方案，对于输变电线路状态监测系统的建设具有重要意义。

参 考 文 献

[1]王德文，王艳，邸剑.智能变电站状态监测系统的设计方案[J].电力系统自动化，2011（18）：51-56.

[2]DL/T 1430—2015，变电设备在线监测系统技术导则[S].北京：中国电力出版社，2015.