看一看：基于信息网络综合传输的电力系统运行与控制

摘要：网络为电力系统的运行与控制提供了崭新的空间，同时也带来了巨大的挑战。网络化是电力2次设备继数字化（微机化）以后的在1个较长时间内起主导作用的主题。文中针对基于网络的电力系统运行与控制系统（PNCS）的1些相干问题进行了讨论，包括发展展望、研究工作现状和有待解决的问题等。 关键词：网络化控制 电力系统运行与控制 信息传输 智能2次设备 2义性 1 引言

现代大型电网的安全控制是1个未能很好解决的复杂问题，2003年的美加大停电便是例证，美国《技术评论》杂志已将其列为9个开辟性的新兴科技领域之1。电力系统中现有的各种控制系统（如继电保护、综合自动化、功角稳定控制、无功电压控制）之间相互独立土地征收管理实施条例，且大多数采取点对点式的专线通讯方式。如将基于网络的控制系统（Networked Control System，NCS）技术引入电力系统，可望为解决大系统的安全控制问题提供1条崭新的途径。

NCS系指在控制系统的信息传输途径中含有网络成分，有些文献也称其为网络化控制，或网络环境下的控制。NCS具有可靠性高、控制灵活、易于保护、扩大方便等众多优点，1经提出便已在众多领域中得到了广泛利用，如网络化家电、基于网络的智能制造等。

NCS的巨大优越性使其一定也会在电力系统中得到更广泛的利用。但建设专用网络的投资巨大，不太可能为各种特定的功能建设各自独立的网络，各种控制信息及电力系统的其他运行信息运行于同1电力信息专用网络平台上的可能性比较大（也可能将公用网络纳入电力信息网络中，以实现某些特定信息的传输，或作为某些运行情况下传输某些信息的备用）。本文称这样的电力信息专用网络平台及其所联的各种电力2次设备，为基于网络的电力系统运行与控制系统（PNCS）。

PNCS的实现可显著简化控制设备的连接方式，实现各种异构控制设备的网络集成和信息共享，使全局稳定控制和全局继电保护等1些崭新的控制功能成为可能，它的进1步发展可能会模糊现有电力系统控制设备之间的界限。但电力系统各种控制设备的信息差异很大，通过网络传输控制信息将存在时延不肯定、路径不肯定、数据包丢失、信息因果性丧失等问题，在实际利用PNCS前必须从理论上解决这些问题。目前还没有学者明确提出就该问题进行系统的研究。解决上述共性问题、掌握基于网络的电力系统控制的标准和协议，将是我们在新1代电力系统控制设备竞争中面临的1大挑战。

在过去的1段时期内，数字化是电力技术发展的标志性成果之1；信息网络技术的利用应是下1阶段的发展主题之1。在数字化发展进程中，对具体装备的数字化研究工作比较关注，与数字制造等领域相比，针对数字化的概念、共性问题等展开的宏观性研究工作相对较少。在网络化发展进程中封阳台会被强拆吗，选择哪一种研究模式也是1个值得探讨的问题。基于这样的认识和对未来的评估，本文针对PNCS的1些相干问题进行了讨论。

2 发展展望

网络化带来的最直接变化是变电站2次设备接线情势的改变。数据搜集和控制命令由点对点的专线传输转向由公共网络传输。这1转变将使2次设备的接口规范化、简单化、便于保护和扩大非法强拆不立案怎么办。规范化和简单化系指使用1样的网络通讯接口搜集或输出数据，2次设备的输入输出接口在情势及数量上都将变得简单，且不同设备采取相同的技术。

在变电站网络上接入大量2次设备以后，人们便会考虑调解1些2次设备的功能，因此影响到网络传输的信息的变化。如：在点对点时期，可能对许多2次设备搜集同1电流或电压量，再进行滤波处理。在网络化时期，可在搜集装置中进行这些模拟量的各种公共的前期处理，再将处理结果量通过网络传给众多2次设备。因此使变电站2次设备的组成及各种设备的软件产生变化，智能的数字化搜集装置将得到广泛利用。

发展的第3阶段便是基于网络的各类2次设备的数据交换和信息集成，实现变电站数据的无2义、可重用。网络为数据交换和数据集成提供了最为广阔的空间，但要完成这1步非常艰巨，考虑到2次设备制造厂家众多及变电站已有的众多数字2次设备，这1步的实现将需要较长的时间。

在实现了变电站数据无2义后，网络化的优势才开始真正体现，带来变电站数字设备的变革，即数字设备功能的结构性调解和新功能新设备的层见叠出。具体举例以下：现有各类数字设备和系统中的某些功能是相互重复的，这些重复的功能在数据无2义的基础上可以合并。经过以上发展后，许多装置的功能已变得非常简单，加上计算机技术本身的发展，许多装置作为物理硬件存在的必要性将遭到质疑，许多硬件平台将被合并，变电站装置的数目将显著减少，且不同功能硬件平台的结构都将实现标准化，数字设备的硬件多样性也许将1去不返，只剩下规范化的硬件平台，具体功能由软件来实现。另外，由于网络提供了联系手段，数据的无2义将使各类数字设备之间可以相互交换，1些之前不能实现的新功能将变成现实，如各类数字设备记录的电力系统故障信息的综合分析和利用。

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