电力系统广域信息网络研究论文

时间：2021-08-31

　　摘要：本文从广域保护系统的优点和目前市场的现状着手研究，探讨和总结广域保护系统的三种结构以及性能，利用OPNET软件来对广域保护系统的运作方式和结构进行建模，使广域保护系统的结构更加直观的表现出来，从而对通信延时进行比较，在比较过程中为应对突发情况，应当使用以太网保证分析过程中的网络支持。

电力系统广域信息网络研究论文

　　关键词：广域保护系统；信息；结构；OPNET

　　电力系统已经成为关系国民生计的重要产业，人们的生产生活早已离不开电力的支持，因此电力系统的维护工作是十分重要的[1]。

　　1传统电力保护系统与广域电力维护系统的比较

　　目前在我国的大部分地区都还是普遍采用的传统继电保护系统，该系统受到非常明显的地域性限制，也就是说每一个保护装置只能对当地的电力信息进行收集和利用，各个电力保护装置之间难以实现信息的交流和共享，彼此之间的信息交流需要耗费更大的人力物力才能实现，因此这种传统的电力保护系统的作用和功能已经难以满足现代电力发展的需求了。当然，传统电力保护系统也有其存在的优势之处，它可以实时采集到电流信息，对电流信息进行分析和研究，这一点可以有效提高电力保护系统的速动行和选择性，但是也仅仅局限于此，由于地域性限制的影响，它只能对其所在区域内的故障进行检测和反映，对于临近地区所出现的故障和问题，这种保护系统没有办法对其进行检测和排除，更无法为其提供实时的保护。广域电力保护系统是针对传统继电保护系统的弊端进行研发出来的`新型电力保护系统，广域电力保护系统可以依托全球卫星定位系统和高速宽带网络来实现不同区域间信息的交流和共享，打破了传统的地域限制。广域电力维护系统系统依靠其独特的内部结构和现代通信技术，将所采集到的电力信息进行实时的交换和共享，从而对每个区域的电力信息进行整合分析，对潜在的问题和危险进行预测和修复，保证整个电力系统的正常稳定运行。但是在实际的应用之中广域电力保护系统还具有一定的困难之处，尤其是在最重要的信息传输方面，信息传输的速度和距离方面对整个系统的运营有较大的限制，传输时间较长，难以满足电力维护的时效性。所以现阶段广域电力维护系统大多用于电力维护的后备工作之中，这些工作对时效性的要求不高，广域电力维护系统可以满足其需求。

　　2广域信息保护系统的通信网结构的讨论分析

　　广域电力维护系统的结构可以分为三个层次，主要是集中式、分布式以及网络式。

　　2.1集中式层次结构的特点和表现形式

　　在广域电力维护系统的集中式表现结构中，最重要的信息处理场所是中央处理单元，它可以对整个系统中的各种信息进行集中收集，并将所收集到的信息进行分析，从而进行正确的决策部署[2]。整个广域电力保护系统中有很多的终端设备，这些终端设备可以对区域内的信息进行协调和保护，并上传给中央信息处理单元，执行中央信息处理单元的指令和要求，整个广域电力保护系统由中央信息处理单元和每个终端设备之间的配合来完成工作。由于中央信息处理单元要对整个系统之中的各项信息进行收集和分析，并由算法来做出相应的决策，因此整个系统对中央信息处理单元的要求很高，一旦中央信息处理单元出现故障和问题，整个系统的信息处理和决策都会出现故障造成系统瘫痪。

　　2.2分布式层次结构的特点和表现形式

　　分布式变现结构和集中式变现结构最大的不同之处在于分布式表现结构没有中央信息处理单元，它每一个环节之间可以实时信息沟通，每一个终端设备之间都可以信息共享，突破了地域的限制，一旦有任何环节和任何区域出现故障和问题，其终端设备就可以在第一时间跳闸，节省了故障的时间，提高了可靠性。

　　2.3网络式层次结构的特点和表现形式

　　网络式结构是由很多终端设备组合而成，没有中央信息处理单元。随着我国高速宽带网络的不断发展以及北斗卫星定位系统的投入使用，网络式结构可以充分利用这些有利条件，将复杂的电力系统信息进行简单化处理，对所有信息快速，准确作出反应。在广域电力保护系统的三个层次结构之中，网络式结构相较于其他两种结构有明显的优势。

　　2.4OPMNET仿真模型的建立

　　为了对广域电力保护系统进行更深层次的研究和分析，我们可以通过OPMNET对其建立仿真模型，使之得到更直观，更清晰的反映。

　　31OPMNET仿真软件简介

　　OPMNET是一种被广泛应用在各种电力系统建模中的软件，该软件可以对任何系统中的结构和条件进行仿真模拟，将系统以模型的方式直观地呈现在人们面前，使人们对系统的人是更加深刻，更加清晰，帮助人们对系统的问题和漏洞进行发展和及时修补。

　　3.1仿真模型的建立

　　广域电力保护系统可以通过OPMNET进行建模，建模过程中必须严格按照广域电力维护系统的要求进行，每一个步骤和环节都要和系统保持一致[3]，在中央信息处理单元和终端设备之间的连接和算法应用是最关键的部分，这部分关系到整个建模系统的正常运行和反应，在建模完成后还要反复检验，确保建模的科学性和系统性，保证整个模型正常运行。

　　3.2仿真结构分析

　　通过对电力保护系统进行建模分析，我们不难发现以太网在电力维护系统中对时效性和反应速度起着重要的作用，通过对以太网的控制和调整可以实现系统反应速度和时间的快慢。另外就是通过建模可以证明，在广域电力维护系统中，网络式结构反映所需要的时间明显快于其他两个结构形式，一旦出现突发情况和故障问题，网络式结构可以在第一时间进行反应和决策，避免故障扩大化，减少损失。

　　4结语

　　通过OPMNET建模结果比较，广域电力维护系统可以有效解决传统电力维护系统的弊端，在反应的时效性，结构性等方面明显优于传统电力保护系统，并且在关于电力保护系统的三个不同结构中，网络式比其他两个结构更加适用，在应对突发情况时网络式结构能更加灵活应对。

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