网络化电力远动通信现状

0引言

我国电力工业经过数十年的快速发展，已经从最初的“四遥”为核心的电力远动技术发展到当前的以计算机技术及网络技术为核心的电力系统高级自动化技术和已融入远动技术的场站自动化技术，在概念和内涵上远动技术都有了深刻的变化，在技术上传统的继电保护已与远动技术结合到一起，其所产生的厂站自动化系统不但具有传统远动监控的功能，而且实现了电力系统的继电保护功能，同时还有许多附属的设备可供利用，相关的技术正随着计算机技术及网络技术的不断发展而进步，且随着远动系统对网络实时数据交换要求的不断提高，对远动信息进行网络化的传输已经成为电网远动通信发展的必然趋势。本文总结了网络化电力远动通信的国内外发展现状，对网络化电力远动通信研究进行了综述分析。

1电力通信网与以太网的研究现状

电力通信网和以太网是电力远动系统网络化的基础和核心，调度自动化系统、电力通信网络及电力安全稳定控制系统被称为是保障电力系统安全稳定运行的3大核心支柱。

在电力远动通信网络其骨干节点间一般采用光纤进行连接，其最高传输速率可达623MB／s；骨干节点和分支点采用光纤的形式进行就近连接，与骨干节点的上行传输速率可达155MB／s，下行提供了10／100（MB／s）的接口，能够为电力远动网络化的传输提供满足条件的带宽。同时，由于以高速以太网为核心的厂站自动化系统正在逐步代替传统的中央信号系统，电力远动技术正面临着重大的变革。根据国际标准IEC所提供的基于雪崩模型的参数扰动模型可以发现，在正常运行时数据是最稳定的，且连续变化的幅度较小，当命令下发时数据的随机性流动是最大的。国内外学者曾有过这样一种观点：以太网具有载波和进行多路访问的本质，因此无法预测其对实时信息传输造成的延迟，进而满足不了实时系统对数据的要求。美国电力科学研究院曾对上述问题进行了研究，结果表明当以太网的交换速度达到10MB／s时能够完全满足数据实时性传输的要求，若采用100MB／s的快速交换式以太网进行数据传输，不但能够大大拓展带宽，同时也缩短了以太网的碰撞率，大幅度提高了传输效率。

上述对以太网的研究还只是局限于变电站的内部，如何对现有的SDH网络资源进行充分的利用，扩展以太网的应用范围至控制中心与变电站间的广域通信网络，使以太网完全覆盖到变电站、控制中心及控制中心与变电站之间的通信网络上，还需要进一步的研究与探讨。2电力远动通信协议的研究现状

作为远动信息网络化的关键技术，电力远动通信协议对整个远动信息网络化具有重要影响。当前国内许多电力企业仍然在使用POLLING和CDT系统，其中POLLING系统采用的是异步的通信方式，服从主从的远动规约，首先通过调度端来发出通信，然后等待变电站作出响应，当变电站发出响应后才将信息送至该站；而CDT是一种典型的点对点的通信方式，利用循环字节同步来将数据传输至远动设备。二者作为传统的串行工作方式，都无法完成远动信息网络化的传输。随着网络传输技术的快速发展，逐渐提出了一些网络化的信息传输方法和支持网络化传输的电力远动传输规约，如IEC60870－5－104和IEC60870－6等。

国际电工委员会在第57次会议委员会的第3次工作组上制订了专门用于变电站远动通信的协议，即IEC60870－5。该通信协议采用分层技术，整个协议分为物理层、应用层和链路层3个层面。

IEC60870－6协议主要在IECTC57WG07制定的能够与ISO和ITU－T兼容的通信协议，IEC60870－6曾先后推出了两个完全不兼容的通信协议，即TASE.1和TASE.2，其中TASE.2主要是映射到应用层的协议，要求通信双方必须同时建立双边表，其虽然主要是面向SCADA／EMS等电网调度控制中心之间使用，但也可用于电网控制中心和大型枢纽变电站之间，因此当前TASE.2已经占了主导地位。当由于TASE.2和调度中心之间的网络传输协议在性能上无法完全满足相关要求，同时其在无缝连接方面也存在一定的问题，因此还无法大规模推广应用。由于在当前的电力行业中无法大规模完成通信协议的统一及普及，因此普遍存在的各种通信协议具有互不兼容的问题，难以完成互操作。为了有效地解决上述问题，我们应建立统一的标准和模型，克服当前众多通信协议中存在的差异性，解决系统间的互联通，进而达到无缝通信的目的。上述的远动通信协议由于其固有的问题，都难以达到远动通信无缝协议的要求，主要表现为：（1）调度与厂站之间缺乏数据交换，只能对预先定义的数据进行传送，难以实现新增种类的数据交换；（2）没有对电力远动通信系统内部的各种实际对象进行建模，各个厂商都是按照自己的理解进行设计的，这是不同系统之间互操作性差的根本原因所在。

为了解决上述问题，许多国内外学者都开展了积极的研究，尝试着采用新技术和新方法来构建新的通信协议，如美国电力科学研究院已经提出了公共设施的通信体系UCA及变电站通信网络的协议IEC61850等，其中IEC61850已经成为变电站通信网络的国际标准，在国内相应的电力行业标准为DL／T860。

网络化电力远动通信研究现状分析

刘竹君

（安徽省宁国供电公司，安徽宣城242300）

摘要：对国内外电力通信网与以太网及电力远动通信协议研究现状进行了总结，分析了当前电力远动通信不足及IEC61850在电力远动通信中的应用情况，指出应加强IEC61850体系在电力远动通信中的研究力度。

关键词：远动通信；IEC61850；网络技术；以太网

综合研究◆Zonghe Yanjiu

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3IEC61850在电力远动通信中的应用研究现状基于现有的网络及通信技术水平，整个电力通信协议应该是无缝隙的。IEC61850实现了控制中心定义IEC61970的数据模型和通信接口，但它们还未完成数据模型的统一。IECTC57也正在开展与IEC61850和IEC61970的融合，融合后的IEC61850将成为电力控制工业中通信平台的无缝通信标准。

但当前国内外对于IEC61850标准的研究大部分仍局限在变电站内，很少有应用于控制中心与变电站之间的通信。根据IEC61850的定义，所谓操作性，是指在同一厂家或不同厂家中IED之间信息交换的能力，而信息服务的模型是变电站内信息进行交换的核心。文献［1］通过对互操作性的信息语句进行研究，指出了支撑IEC61850结构性的主体是结构化模型，具体分析了结构化模型的运行机制及组成分类；文献［2－3］对IEC61850在继电保护与故障处理方面的应用进行了分析，提出了电能质量监测IED 的模型，对不同厂商之间的IED进行了无缝连接和互操作。文献［4］对IED与控制中心之间的信息传输方式进行了分析，实现了控制中心与IED高速的数据交换。文献［5］采用CORBA+JAVA的模式开发了面向对象的远动信息传输实验系统。

通过以上分析我们看出，虽然IEC61850潜在的应用价值非常大，国内外学者都对其进行了大量的研究，但也是仅仅局限在变电站内，有必要将IEC61850协议应用于电力系统远动通信中，构建统一的远动通信协议及模型，保障相互之间的操作性。

4结语

由于当前电力远动系统在互操作性和通信模式等方面具有诸多问题，可能会造成收发信息的延时及各种通信协议的不兼容，同时也影响了数据的安全性和准确性，因此当前的发展趋势是根据IEC61850标准构建具有统一标准的网络化电力远动通信模式，这方面的研究还需进一步加强。

［参考文献］

［１］张结．ＩＥＣ６１８５０的结构化模型分析［Ｊ］．电力系统自动化，２００４，２８（１８）：９０～９３

［２］李鹏，游大海．基于ＩＥＣ６１８５０的对象模型在电能质量监测ＩＥＤ中的应用［Ｊ］．电力系统通信，２００６，２７（１２）：６６～７０

［３］章坚民，朱炳铨，赵舫，等．基于ＩＥＣ６１８５０的变电站子站系统建模与实现［Ｊ］．电力系统自动化，２００４，２８（２１）：４３～４８

［４］朱永利，黄敏，邸剑．基于广域网的电力远动系统的研究［Ｊ］．中国电机工程学报，２００５，２５（７）：１１９～１２４

［５］朱永利，黄敏，刘培培，等．基于ＩＥＣ６１８５０的电力远动信息网络化传输的研究［Ｊ］．继电器，２００５，３３（１１）：４５～４８

收稿日期：2012－07－31

作者简介：刘竹君（1985—），男，安徽芜湖人，助理工程师，研究方向：远动通信。

0引言

核电厂由于其自身的特殊性，要面对各种正常运行工况、事故运行工况以及各种内部灾害和外部灾害等。火灾事故不仅会影响到核电站的运行，导致停堆停机，经济效益受到损害，更会导致核安全事故，产生极为严重的后果和灾难。

近年来，随着火灾对核电站安全产生的影响日益严重，各国越来越重视核电站的防火设计。在世界范围内，新的防火技术不断出现，人们的防火观念不断提高，国内外已经形成了一套较为完善的法规、标准体系。核电厂消防设计在核电厂的全部设计中占有重要地位，是设计中必须考虑的关键性问题，并涉及建筑、结构、系统、设备及规程等多种要素。

1我国核电厂消防法规标准体系

目前，我国核电厂消防法规标准体系主要分为5个层次：（1）第一层次：国家消防相关法律。《中华人民共和国消防法》2009年。（2）第二层次：核电厂消防部门规章。1）《核动力厂设计安全规定》（HAF102—2004）；2）《核动力厂运行安全规定》（HAF103—2004）。（3）第三层次：核电厂消防安全导则。1）《核电厂防火》（HAD102／11—1996）；2）《核动力厂运行防火安全》（HAD103／10—2004）。（4）第四层次：核电厂消防设计标准。1）国家标准：《核电厂防火设计规范》（GB／T22158—2008）、《建筑设计防火规范》（GB50016—2006）、《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084—2004）、《水喷雾灭火系统设计规范》（GB50219—95）、《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116—98）、《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140—2005）等；2）国外合作方的消防设计标准，主要有RCC－I、NFPA、ETC－F、НПЪ114—2002等。（5）第五层次：核电厂消防设计参考标准。1）《核电厂防火准则》（EJ／T1082—2005）；2）《核动力厂火灾危害性分析指南》（EJ／T1217—2007）。

2岭澳二期核电工程消防设计及改进遵循的法规标准国家核电发展领导小组及国家发展和改革委员会确定的岭澳二期核电工程设计原则是“翻版加改进”。据此，中广核集团组织相关设计院提出了“自主设计、部件采购模式下的相应

浅析岭澳核电二期工程消防设计及改进遵循的

法规标准及原则

刘文华

（中国核电工程有限公司总体所，北京100840）

摘要：简要介绍了我国核电厂消防法规标准体系，对岭澳二期工程消防设计及改进所遵循的法规标准及原则进行详细论述，分析岭澳二期工程消防设计及改进在执行法规标准中存在的问题。

关键词：消防设计；法规标准；存在问题；改进原则

Zonghe Yanjiu◆综合研究

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机电信息2012年第33期总第351期