[发明专利]一种用于变电站网络通信装置的集中配置及远程监控系统

说明书

技术领域

本发明属于电力系统领域，涉及一种远程监控系统，具体涉及一种用于变电站网络通信装置的集中配置及远程监控系统。

背景技术

为满足智能化变电站的需求，未来变电站设备将逐步走向功能集成化和结构一体化，一、二次设备的融合将更加紧密，界限也将更加模糊。实现综合分析、自动协同控制是变电站智能化的关键，设备信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、检修自动化是发展方向。

IEC 61850标准是完善的关于变电站自动化系统的通信标准，是智能化变电站建构最为重要的支撑技术，对变电站自动化系统和保护控制产品的设计产生着深刻的影响。IEC61850标准提出了变电站内通信分层的概念，将变电站的通信体系分为变电站层、间隔层和过程层，过程层设备通过过程层总线互联，间隔层设备通过站控层总线互联。变电站内数据流方向，既有同一层横向数据交换，也有层与层之间纵向数据交换。不同层次、不同方向的数据交换，其数据流量、时间响应特性要求也不同。

站内通信网络是用来承载保护、测控、计量、PMU、故障录波等功能类业务的专用数据通信网络，根据具体应用的不同，站内网络信息包括GOOSE、SV、MMS和对时信息四类。

站内通信网络主要由网络通信装置和线缆组成，变电站内网络通信装置包括工业以太网交换机、网桥或低时延实时网络通信装置。

变电站内网络通信装置的管理控制信息，依据是否与数据信息共用物理通道传送，网络通信装置的网络管理分为带内监控管理和带外监控管理。带内监控管理是将管理控制信息与数据信息使用统一物理通道进行传送，其缺陷在于：当网络出现故障中断的情况下，数据传输和管理都无法正常进行。带外监控管理的核心理念在于通过不同的物理通道传送管理控制信息和数据信息，两者完全独立，互不影响。

可见光通信技术(Visible Light Communication，VLC)是指利用可见光波段的光作为信息载体，不使用光纤等有线信道的传输介质，而在空气中直接传输光信号的通信方式。光源可以是发光二极管(Light Emitting Diode，LED)、荧光灯或白炽灯。其物理实现上分为光信号发射和光信号接收两部分。光信号发射部分包括：将信号源信号转换成便于光信道传输的电信号的输入和处理电路、将电信号变化调制成光载波强度变化的光源(例如LED)可见光驱动调制电路。光信号接收部分包括：能对信号光源实现最佳接收的光学系统、将光信号还原成电信号的光电探测器和前置放大电路、将电信号转换成可被终端识别的信号处理和输出电路。只要在室内和室外灯光照到的地方，就可以长时间下载和上传数据，实现照明和数据传输双重功能。IEEE 802.15.7-2011“局域和城域网IEEE标准--第15.7部分：使用可见光的小范围无线光通信”，定义了可见光通信技术的标准。

电力线载波通信(power line carrier communication，PLC)以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信，是指利用高压电力线(在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级)、中压电力线(指10kV电压等级)或低压配电线(380/220V用户线)作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。在发送端，利用调制技术将用户数据进行调制，把载有信息的高频加载于电流，然后在电力线上进行传输；在接收端，先经过滤波器将调制信号取出，再经过解调，就可得到原通信信号，并传送到计算机或通信装置，以实现信息传递。

ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等，其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术，传输范围一般介于10～100m之间，在增加发射功率后，亦可增加到1～3km。

IEEE 802.11系列协议，其中的IEEE 802.11b标准商标名称为WiFi，其中的2.4GHz频段有IEEE 802.11b标准、IEEE 802.11g标准、IEEE 802.11n标准，其中的5.8GHz频段有IEEE 802.11a标准、IEEE 802.11n标准、IEEE 802.11ac标准，其中的60GHz频段有IEEE802.11ad标准。

为了经济、灵活、高效地构建网络通信装置的监控信号传输通道，满足智能化变电站运行管理自动化、智能化的需求，亟待解决智能化变电站内网络通信装置集中配置、远程监测和远程控制问题。

发明内容