IP网络在配电自动化中的应用

王跃高晨瑞

（内蒙古电力（集团）有限责任公司巴彦淖尔电业局内蒙古015000）

摘要：本文对IP网络技术和配电网自动化技术以及其组成进行了介绍，重点探讨了IP网络在现代配电自动化中的应用，以供参考。

关键词：IP网络；配电自动化；应用

前言

随着通信技术的不断发展，IP通信网络的优势逐渐显现出来，在主站与终端之间应用实现了智能设备之间的对等通信与透明传输，对分布式智能控制功能完全支持，因此是配电网智能化、自动化发展的重要方向。

1IP技术的相关概述

IP技术是一种用于通信领域的重要技术，主要是一种与无连接分组通信协议有关的技术。该协议相当于相对开放的系统互联参考模型体系中的网络层协议。现如今，全世界最大的互联网就是以TCP/IP技术为基础发展起来的。当前，在地面通信网络系统中，3G、4G与NGN等都要以IP技术为基础，且几乎全部通信设备、移动终端等都指出该项协议。由此可见，IP技术是现代通信网络系统中不可或缺的一门技术要素，其存在地位与价值意义是不容忽视的。

2配电网自动化技术及其组成

2.1配电网自动化技术简介

随着我国电力工业技术的飞速发展，配电网自动化技术也越来越先进，近些年来，在许多工业技术发达的地区通过将计算机网络技术、通信技术、数据传输、控制技术以及现代电子技术紧密联合起来，对配电网进行全系统、全时段、全方位的监控、测量，当配电网出现故障时进行实时的上报和结果处理。在配电网中广泛应用自动化技术不仅可以大大提高居民的用电质量，而且可以极大的缩减电力企业风险管控的人力成本，最终保障了居民用电的经济性和安全性。

2.2配电网自动化技术的组成

（1）配电管理系统

配电管理系统（DSM）在整个配电网自动化技术中相当于人类的大脑，对整个自动化技术起着决策、领导、监控的作用。这种自动化系统对整个配电过程进行实时的检测、控制和管理，在配电管理系统中又有多个子系统与主系统各司其中，分管着配电网中其他的功能。比如说，配电自动化子系统，管理着系统进行自动化配电；配电网分析系统，负责对配电网系统的运行数据进行实时分析；故障投诉管理，在数据异常时，就需要故障投诉管理系统将故障信息发送至指挥中心等等。正是由这一系列复杂的子系统紧密连接在一起构成了一套完整的配电管理系统，配电管理系统操作方式简单，可以同时允许横向和纵向的集成。

（2）通信系统

通信系统也是配电网自动化技术的一个重要组成部分，在配电网自动化技术中通信系统起着传递信息的作用。在配电网自动化技术中一般采用的通讯模式为双环形、主从结构的光纤通信模式。双环形结构的光纤通信模式既可以保证普通环形模式的优点不丧失，又能有效避免普通环形模式只要一环发生故障就会导致整个系统停止运行的弊端，同时又节省的光缆材料，整个通信系统一旦出现故障还有自动修复的功能，可以说同时兼具功能和效益。

（3）线路设备的自动化开关

线路设备的自动化开关一般需要选取馈线自动化的控制终端来组成，馈线自动化控制终端兼具监测和控制的功能，馈线自动化控制终端获取到电动化系统数据之后经由通信系统传递到配电管理系统，然后在通过配电管理系统将控制指令发送到自动化控制终端，执行相关命令。馈线自动化控制终端能够自动检测开关的磨损程度，将终端情况及时反馈到配电管理系统，进而缩小馈线终端的检修时间和空间。

3配电自动化IP通信网络结构

3.1主干网络

现阶段，基本上都已经建成主干网络，采用高速光纤网络，带宽可达100Mbit/s以上。

3.2分支网络

配电自动化中，光纤以太网络通信方式逐渐成为普遍的通信方式，多年来，构建分支网络的主要形式分为两种：一种是以太网无源光纤网络（EPON）；另一种是工业以太网。一些无法实现光纤网络的区域，应用GPRS/CDMA等无线公网也可实现。（1）EPON。是一种支持多种业务接口、拓扑灵活的纯光介质接入技术。与工业以太网模式相比，EPON适用于配电自动化通信，如果环网柜等一次设备失电，直接影响到工业以太网交换机，造成交换机无法工作，整个光纤环网通信中断。在应用EPON后，如果环网柜等一次设备失电，其只会影响该单元无法通信，对整个光纤环路通信不会产生影响；（2）工业以太网。在数据传输中，主要采用光缆和双绞线，与商用以太网可以兼容，在适用性、产品强度及材质选择上也能满足工业需求。其交换机具有适应性强、耐高温、功耗小等特点，在多数地区配电网自动化系统中已经得到广泛应用；（3）GPRS/CDMA。当前，国内无线公共网络主要包含中国联通CDMA与中国移动GPRS两种，信号覆盖范围非常广，因此在配电自动化网络中，可以将其作为电力专用网络，对电力网络系统进行补充。

4IP网络在现代配电自动化中的应用

科学技术与信息技术的发展，IP网络成为重要的产物，正逐渐被应用到各个领域。将IP网络应用到配电自动化系统之中，能解决通信、管理上的难题，按照要求在配电网的接入点上分配唯一一个IP地址，让其在整个系统中保持独立，还会充分发挥DAS的功能。IP网络的应用，应从寻址方案、开发协议、接入点与实施通信等层面着手，及时了解该项技术应用的价值意义。

（1）寻址方案。DAS中IP网络的应用，配电网部门应及时在接入点位置上分配唯一的一个IP地址，并指明该IP地址在整个配电网系统中的具体位置，也就是说此时的IP地址就是计算机的网络地址。例如，在DA通信系统中，借助馈线来分配一个地址，为全部用户分配一个唯一的IP地址，也能为每阶段中FTU分配相对应的特殊地址。在IP网络条件下，配电自动化通信系统寻址方案不断被完善与优化，这样可及时满足一些通信上的需求，通信质量会大大提升。

（2）接入点。基于IP网络的配电自动化通信系统属于一个相对对等的网络系统，在数据发送之前就能对接入点进行封装处理，封装成数据包后再进行发送，然后在接受方一边，要具备一定的数据包接收、管理与处理方式，在相对等的网络环境中实现数据的有效传递。为保证传输数据的真实性与准确性，接入点在接收到数据包发送的信号后，必须对整个数据包开展分析与处理，以提升整个自动化通信系统的通信服务能力。在配电自动化系统中，接入点是公开且透明的，这会使得整个网络系统的运行变得更加方便、高效，让配电自动化系统为电力供应提供高质量的通信服务。

（3）开放性的协议设计。在应用IP网络时，实施信息交换时，都是在开放互联参考模型（OSI）的前两层，即应用层与表示层。换句话说，在DAS中，只要在OSI前两层协议范围内都是可用的。由此可见，对整个配电系统进行设计时，必须充分考虑好通信问题，结合整个系统的实际通讯需求来科学组建配电通信网络，保证整个网络系统运行的高效性与可靠性，对配电自动化系统的运行具有积极影响。

（4）保证网络实时通信安全。IP网络的应用，主要凸显配电网通信的实时性与在线性，若仅仅依靠增加带宽是无法保证通信质量的。面对此项问题，应使用具备IP网络元素的RSVP，在通信数据流链路内要做好资源预留工作。具体的操作方法为：当进行消息发送时，接收一方也会获取路径信息，能及时让主机与路由器都可准确、无误的接受消息，且还要预留出部分资源以保证信息能够成功、完整的被接收。

5结束语

总之，将IP网络技术应用到配电自动化之中，应及时为各个接入点分配唯一的一个IP地址，并及时做好数据封装形成数据包，并构建起对等网，为整个配电自动化系统提供了通信服务，能大大提高通信的质量与效率。

参考文献

[1]韩国政,徐丙垠.IP网络在配电自动化中的应用[J].电力系统自动化,2011,07:57-60+69.

[2]韩晶.IP网络在配电自动化中的应用[J].河南科技,2014,16:96-97.