前言：本站為你精心整理了變電站網(wǎng)絡(luò)通信論文范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價(jià)值，我們的客服老師可以幫助你提供個(gè)性化的參考范文，歡迎咨詢。

1．網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)的選擇

1.1利用通信控制器實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)對(duì)整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的安全、快速、可靠性運(yùn)行有著重要作用。網(wǎng)絡(luò)通信不僅能夠有效提升變電站的運(yùn)行效率，而且也體現(xiàn)了一個(gè)變電站的自動(dòng)化發(fā)展水平。利用通信控制器實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中根據(jù)其邏輯結(jié)構(gòu)可將其分為：過(guò)程層、間隔層、通信控制層和站控層四個(gè)層次；其中，通信控制層和站控層采用的是高度網(wǎng)絡(luò)通信；過(guò)程層和間隔層之間的通信采用的是現(xiàn)場(chǎng)總線通信。基于該種通信方式在變電站應(yīng)用過(guò)程中通信實(shí)時(shí)性強(qiáng)，并且建立通信系統(tǒng)成本較低，所以長(zhǎng)期以來(lái)都深受變電站青睞，直至今天，仍舊有一些低壓變電站和220KV以上的高壓變電站在使用。當(dāng)然，該種通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的通信方式缺點(diǎn)也是存在的。主要體現(xiàn)在：間隔層設(shè)備數(shù)量及種類多，通信控制器難以承載過(guò)多設(shè)備的控制任務(wù)，使得通信效率下降，相應(yīng)地通信故障問(wèn)題也較多。通信控制器出現(xiàn)故障會(huì)造成整個(gè)變電站的信息難以控制，導(dǎo)致整個(gè)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)功能性失穩(wěn)，可靠性大打折扣。即使一些試圖采用雙通信控制器解決該問(wèn)題，但收效甚微，難以從根本上解決此類問(wèn)題。

1.2利用間隔層設(shè)備直接上網(wǎng)實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信

利用間隔層直接上網(wǎng)實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信是當(dāng)前變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)。該種通信方式中變電站自動(dòng)化系統(tǒng)從邏輯結(jié)構(gòu)劃分可分為：過(guò)程層、間隔層和站控層三個(gè)層次。由于該種通信方式?jīng)]有通信控制層，所以也減少了通信過(guò)程中的通信冗余問(wèn)題，相應(yīng)地通信效率較高，通信故障率下降。在變電站內(nèi)，對(duì)于沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)接口的間隔層設(shè)備，如保護(hù)裝置、智能電度表等，可采用現(xiàn)場(chǎng)總線的方式進(jìn)行連接；然后通過(guò)嵌入式以太網(wǎng)接口的通信管理單元將其作為一個(gè)間隔層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)同以太網(wǎng)連接。該種通信結(jié)構(gòu)通信故障率低，通信實(shí)時(shí)性強(qiáng)，在高壓變電站中應(yīng)用最為廣泛?，F(xiàn)階段，隨著直接上網(wǎng)裝置的技術(shù)更新，間隔層設(shè)備直接上網(wǎng)將成為變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展的主要方向。

2.變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信傳輸協(xié)議選擇

變電站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信傳輸協(xié)議可供選擇的主要有兩種：即TCP傳輸協(xié)議和UDP傳輸協(xié)議；該兩種傳輸協(xié)議都是OSI傳輸層協(xié)議，都是基于IP協(xié)議所開(kāi)發(fā)。該兩種傳輸協(xié)議是當(dāng)前變電站或其他領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的以太網(wǎng)傳輸協(xié)議。

2.1TCP協(xié)議

TCP協(xié)議主要為應(yīng)用程序提供連接定向，保證網(wǎng)絡(luò)可靠性性通信。在通信過(guò)程中，通信發(fā)起方需要同通信接受方建立通信連接。TCP從應(yīng)用層接受數(shù)據(jù)，并按照特定格式將數(shù)據(jù)打包為數(shù)據(jù)包，同時(shí)將其中一個(gè)帶序列號(hào)的報(bào)頭加入數(shù)據(jù)包之后提交給IP，IP將數(shù)據(jù)包發(fā)送到主機(jī)。在IP發(fā)送數(shù)據(jù)包過(guò)程中，發(fā)送方的TCP會(huì)備份數(shù)據(jù)包，如果數(shù)據(jù)包在發(fā)送時(shí)接收方未接受成功，數(shù)據(jù)包將會(huì)重新被發(fā)送；不過(guò)需要提出的是，數(shù)據(jù)包在重發(fā)的過(guò)程中會(huì)加重發(fā)送主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行負(fù)擔(dān)。通常而言，在計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中TCP默認(rèn)的重發(fā)次數(shù)為五次，默認(rèn)等待ck起始時(shí)間為ls。TCP通信只支持單播模式，并且信息目標(biāo)地址為一個(gè)，網(wǎng)絡(luò)上除了目的地址外的其他節(jié)點(diǎn)都無(wú)法接收源節(jié)點(diǎn)所發(fā)送信息。雖然TCP網(wǎng)絡(luò)通信支持變電站內(nèi)數(shù)據(jù)可靠性傳送，但是變電站內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通信中的絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)則不需要可靠性傳送。比如全遙信、全遙測(cè)等，都是通過(guò)變化遙信和遙測(cè)實(shí)時(shí)刷新數(shù)據(jù)；如果變電站內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通信全部采用可靠性傳送的方式將難以達(dá)到變電站數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性傳輸?shù)囊?。所以，?duì)于變電站內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題，應(yīng)根據(jù)站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信的實(shí)際運(yùn)行情況，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層不同選擇一般性傳送或可靠性傳送。這樣一來(lái)，不僅能夠保證變電站數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，也保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。

2.2UDP協(xié)議

UDP協(xié)議的主要作用為應(yīng)用程序提供無(wú)連接，滿足通信需求。但UDP在網(wǎng)絡(luò)通信中只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)發(fā)送，而無(wú)法保證數(shù)據(jù)包是否能夠發(fā)送。數(shù)據(jù)包的可靠發(fā)送一般由應(yīng)用程序來(lái)?yè)?dān)負(fù)；基于UDP在網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)不需要事先建立握手聯(lián)系，并且其廣播可選形式較多，所以在數(shù)據(jù)傳輸效率方面優(yōu)勢(shì)比較明顯。針對(duì)UDP運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生的廣播風(fēng)暴，可采用三層交換機(jī)設(shè)置數(shù)據(jù)廣播子網(wǎng)的方式來(lái)解決。

作者：王赫鳴 朱勝?gòu)?qiáng) 張貽俊 于子涵 單位：山東省黃金電力公司