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一、培训方式和要求
1、安全培训。每周三下午进行2小时。
2、技术讲课。举办培训班,针对生产和工作中的重点、难点技术和薄弱环节对全体或个别班组进行讲解;由分场人员和各班长进行有关专业教材的讲课;聘请设备厂家技术人员来厂进行新设备、新技术的讲解。全年共进行2次以上,每次4学时。
3、技术问答栏。各班每月进行一次,全体人员参加;班长、技术员由分场出题。
4、规程考试。分场按照安培部要求,进行《安规》考试和检修、运行规程的考试。
5、其他培训。参加上级单位和厂里举办的各种竞赛活动、培训班等,力争组织人员参加设备厂家举办的培训班。
6、生产人员技术培训时间全年每人不低于40学时。
7、分场总培训率不低于80。
8、各班组要根据分场培训计划制定本班的年度培训计划。各班技术员要协助班长主抓好培训计划的落实。
9、本计划是分场总体培训计划,每月具体培训内容分场按月下达,各班也可根据情况适当调整。
二、培训内容
1、交换机班培训计划
交换机硬件结构、各种电路板类型、作用、交换机软件的基本特点;现代通讯新技术、新知识;通信不停电电源;重要配、跳线方法;话务台启用;ISDN接口通路及用途、基本接口采取的传输方式;电话线路诊断;计算机知识和操作;配线架配线情况;光纤通信原理;模拟、数字通信原理;值班员熟悉掌握用户电话号码。
部颁《通信规程》、《电力通信服务质量标准》、《哈三发电公司通信服务质量标准》、《防止触电伤害》、《触电现场急救》、《心肺复苏》、《安全生产法》、《电业安全工作规程》(发电厂和变电所电气部分)、《安全生产工作规程》、《通讯线路规程》、《防止电力生产事故的二十五项重点》、《安全生产奖罚规定》、《防止人身伤亡事故重点规定》、其他重要规程规定制度。
2、微、载波班培训计划
模拟、数字通信原理;SDH数字微波原理及其运行维护知识;10G光端机原理及其运行维护知识;现代通讯新技术、新知识;计算机知识和操作;学习选频电平表、振荡器、光功率计等检修仪表的使用方法;学习心肺复苏法等安全知识。
《黑龙江电网通信运行管理规程》、《电网光纤通信运行管理规程》、《电网电力线载波通信运行管理规程》、《电业安全工作规程》、部颁《通信规程》、《通信线路规程》、《电网微波通信运行管理规程》、《电网继电保护及安全稳定装置通信通道管理规定》、《电网电能测量及电力考核通信通道管理规定》、《二十五项重点反措》、《安全生产法》、公司制定的各种应急预案,三级控制措施、本单位和兄弟单位发生过的事故、障碍和反事故措施;其他重要规程规定制度。
3、外线班培训计划
检修工器具、仪表的使用方法;现代通讯新技术、新知识;模拟、数字通信原理;电缆接线方法;电话机原理与维修;掌握线路故障处理方法;计算机知识和操作;光纤通信原理。
组织学习《电业安全工作规程》(热力和机械部分)、《电业安全工作规程》(发电厂和变电所电气部分)、《安全规程》、部颁《通信规程》、省公司颁《通信规程》、《通信线路规程》、《二十五项重点反措》、《安全生产法》、公司制定的各种应急预案,三级控制措施、本单位和兄弟单位发生过的事故、障碍和反事故措施、其他重要规程规定制度。
4、检修班培训计划
关键词:卫星移动通信车 应急通信 防汛工作
中图分类号:TV877 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)02(a)-0092-01
卫星移动通信车是近些年才开始发展的一种通信方式,它可以有效的传输语音、数据、图像等等,其应用前途非常的广阔,利用该移动通信技术,能在最大程度提高指挥通信的速度,也能确保信息的准确性,具体交互性强、传输类型多,组网方便等多种优势。在众多领域,如军事领域,防汛通讯领域等等都发挥着关键的作用。
1 卫星移动通信技术发展现状
我国目前卫星移动通信技术大部分还是以国外的技术为主,自主研发比较少,这在一定程度上会使我国在信息安全、快速部署等问题上受制于人。对于我国的卫星通信建设有阻碍的作用,而且也不利于我国防汛工作的顺利进行。国家针对的这一问题,也加大力度加大资金对卫星移动通信技术进行研发。我国卫星移动通信技术的现状如下。
1.1 过分依赖国外卫星
我国卫星移动通信技术发展起步比较慢,很多技术都需要借鉴国外的先进技术,但是伴随着经济的快速发展以及国家建设的需要,在卫星载荷技术上是远远满足不了现今的需求的。据统计,我国目前的卫星转发器有接近50多部,而投入到市场需求中一共有30部左右,而在这30多部中也需要运用到等待转发器。卫星转发器资源匮乏,而且在短期内没法彻底的解决,这是我国卫星移动通信较为突出的一个矛盾,由此可见卫星移动通信技术是需要大力发展的。
1.2 总体电信基础较差
我国采用最多的是VSAT系统,这个系统可靠使用,稳定性也比较好,但是因为我国的电信基础比较薄弱,所以无法充分利用好这个系统所能发挥的作用,而在卫星移动通信车中也会运用到这个系统,它可以有效的传递话音和数据通信信息。我国的卫星通信市场目前还是国外技术占据主导的,如果要夺回国内市场,就要对卫星移动通信的相关产品进行开发,现今我国已研制出了一批卫星通信地球站和卫星电视接收站,并有少量开始出口。
1.3 ku波段发展速度较快
目前,大部分的城市的都选用ku波段,这个波段因为天线口径尺寸比较小,所以容易安装,而且这个波段本身的发射功率是比较大的,能在最大程度上进行能量集中,有利用信息的接收,不过在防汛工作中,ku波段能发挥的作用是比较有限的,因为如果处于降雨的天气,就会干扰到信号的传递,所以在进行防汛工作时,大部分会采用c波段,其信号损耗比较低。但即使如此,也不能抹灭ku波段系统市场的兴旺。
2 卫星移动通信技术主要技术核心
2.1 系统多址通信技术
目前我国在卫星通信车中采用的是两种较为基本的多址通信技术。一种是频分多址(FDMA),另一种是码分多址(CDMA)的卫星移动通信技术。而在防汛工作中较多采用的是码分多址(CDMA)的卫星移动通信技术,原因就在于这项技术保密性非常好,且系统的容量比较大,可以有效的实现软切换。
2.2 系统终端信号处理技术
在卫星移动通信车的技术应用中,也会使用到系统终端信号处理技术,这项技术的主要特征是利用数字调制解调技术以及用户天线技术等等来进行卫星通信的,运用这种技术可以有效的保证卫星通信的畅通性,同时也能减轻卫星移动通信车对通信卫星的压力。
2.3 系统同步技术
在卫星移动通信车的技术应用中,系统同步技术是非常关键的,它可以分为比特同步、帧同步、网同步等等,其中比特同步可以有效的保证卫星通信的每个时隙的话音质量和数据不会丢失。而帧同步则是能防止为卫星通信中群码的错误,保证通信过程中,上下帧的准确性和稳定性。整个系统运作就能保证卫星通信工作的可靠性,不会出现干扰和重叠。
除了以上这些关键技术之外,还需利用到水利部卫星网管系统,在信息网络与视频会议的支持下,就会构成信息交互平台,有利于防汛工作的顺利进行。
3 卫星移动通信车在防汛通信应急指挥系统中发挥的重要作用
截止2013年12月,全国因强降雨、融雪、台风等自然现象引发洪涝灾害不计其数,直接导致我国多地共26个省(区、市)2719万人遭受灾害的影响,死亡人数达157人,失踪人数达16人,农作物受灾情况更是严重,达到了1864千公顷,倒塌房屋6万间,直接经济损失一共约280亿元。在发生洪水灾害时,单方面靠有线通信是无法保障信息的有效传递的,对灾情也不能做到及时上下传达,使救灾工作无法顺利进行。而卫星移动通信车在防汛通信应急指挥系统中则发挥的重要作用,可以在第一时间建立通信专用通道,发挥“千里眼”“顺风耳”的多重功能。
3.1 建立防汛抢险的专用通信通道
卫星移动通信车的辐射面非常广,且具有较大的容量会议空间及信息处理平台,能对信息及逆行那个最大程度的采集。而当出现洪灾时,往往都会因为地理环境而出现传输上的困难,而采用卫星移动通信车就可以有效避免这些不足,因为它本身的数字通信非常发达,能在第一时间进行信息的传输,对灾情进行全天候的畅通反映。而指挥机关通过反映的信息就能为防汛工作迅速作出决策,从而有效地降低国民财产的损失。
3.2 处理救灾的相关业务。
通过卫星移动车的信息传递,可以对救灾现场的全部工作进行动态实时监控,也能对反映的信息进行及时处理、传递和存储,对于救灾工作有直接的帮助。
3.3 有利于异地会议的商议
在进行救灾的过程中,各地各级的领导或者专家都需要对灾情进行讨论商议,而通过有线通信是无法实现的,只有通过卫星移动通信技术才可以满足领导专家异地商议的需求,而领导和专家通过传输的信息和图像,就可以对各部门的功能运作进行针对性的指导和协调。
3.4 提供远程信息查询
在救灾时,需要对水情进行及时的了解,而卫星移动通信车则可以做到这一点,一方面能提供准确的现场信息,另一方面也能提供相应的数据参考,可以帮助救灾工作更快的进行。也能让各级领导、专家、人民时时的了解灾情的信息。
目前的卫星移动通信技术还存在着一些不足,但相信在经济发展的带动下,卫星移动通信技术也会飞速的发展,并在我国各个领域充分的发挥其优势,为应急防汛提供最为全面综合的信息网络设备,降低自然灾害对我国经济和国民财产安全的影响。
参考文献
[1] 王海宁,张冰,孙蓉.海啸带给我们的思考―― 应急通信的重要性[J].数字通信世界,2005(2).
关键词:能力培养;课程体系;实验实践教学;改革
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)29-6601-02
湖南城市学院通信工程本科专业于2007年创建并开始招生,2010年顺利通过湖南省教育厅本科专业合格评估。一直以来获得了学校的大力支持,招生录取分数逐年递增,目前学校通信工程专业共有在校学生约300人左右。在专业发展之初,通信教研室就坚持以“市场需求、能力培养”为导向,不断加强专业建设。在理论教学基础上,强化实验实践教学,提升学生的实践能力,培养创新意识。随着社会对通信人才的需求的日趋多样化,需要我们制定新的专业人才培养模式和课程体系以应对这种形式[1]。培养方案应该适应于专业发展的现状和发展趋势,迎合社会对通信人才的多样化需求。
1 培养方案
为了结合“能力培养及应用型人才”这条主线,认真落实学校的“建设特色专业服务地方经济”的相关指导方针,制订科学务实的专业人才培养方案,通信工程教研室开展了大量的调研工作。分别针对“考研学生”、“就业学生”、“公司技术人员”、“骨干教师”和“青年教师”等不同的人群,进行了多次面对面的商讨和咨询,召开了多次专业建设专题会议。比较全面地调研了信息网络与通信行业的发展趋势,以及信息及通信企业的人才需求情况及趋势,整理了近50多条建设意见,为人才培养目标以及培养方案的改革提供了坚实的基础。
1.1 专业人才培养目标
根据现代通信技术发展趋势和地方本科院校的特点,结合我校实际。我们制订了我校通信工程专业的人才培养目标:掌握现代通信工程中的通信系统和网络的基本理论和技术,各种通信信号的处理,了解通信工程方面的新发展和新技术;接受通信工程基本素质训练,具有良好的计算机应用能力、创新能力、英语能力和较强的工程实践能力,能够从事通信系统、通信产品和通信网络的设计、开发、调试等工程应用的相关工作。
1.2 课程体系建设与优化
按照“教育部高等学校通信工程专业教学指导委员会普通高等学校通信工程专业规范”知识体系的要求[2],根据我校通信工程专业的实际情况,教研室制定了以通信工程理论为基础、网络信息工程为背景和计算机技术为核心的教学原则,构建了新的通信工程专业课程体系。调整后主要开设的专业课程为:通信原理、信号与系统、微波通信、光纤通信、数字信号处理,通信电子线路、模拟电子技术、数字电子技术、程控交换原理、移动通信、计算机网络等、信息论与编码等;特色课程有:通信新技术、C++、Java 、物联网技术、Android程序开发等,同时提供相应的工程实践训练。
结合“能力培养和应用型人才“这条主线,我们把原来的一个专业方向分成了两个分支专业方向,即“移动互联”方向“宽带数字通信”方向。前者偏向于培养对宽带数字通信工程项目或产品的分析、设计、开发和工程管理能力;后者偏向于培养对移动互联网、物联网工程项目的设计、开发和工程管理能力。两个方向的公共课和专业基础课基本相同,大一和大二两个专业方向的课程基本不变,在大三时再根据学生的自身基础、兴趣爱好、动手能力高低选择其中之一。这样将更加能够发挥学生的特长,灵活的应对市场对通信人才的多种需求,提高学生的就业竞争力。我们制定的第三学年的两个方向的主要课程计划如表1。
2 实验实践教学机制优化
通信工程专业实践教学计划应着眼于对学生的工程实践能力的培养,对分析问题和解决问题能力的训练、同时注重创新能力和综合素质的培养。实验教学内容改革,实习实训方式的转变以及专业技能考核方式的修改都是对学生进行“能力培养”的关键环节。
2.1 改革传统实验教学模式
在实验教学方法上,重点是实行开放式教学。以往的实验教学是根据课表安排上课,由老师全程演示指导,学生的依赖性大,这严重制约了学生的创新意思。改为开放实验室环境后,学生根据老师布置的任务自主思考、自主实践,这样促进了学生的独立思考能力,也培养了创新意思。此外,我们积极组织和培训部分动手能力较强的学生参加全国大学生电子设计大赛,数学建模等学科竞赛[3]。鼓励学生积极参与学校及省大学生创新性科技项目的申报,参与教师的课题研究,参加合作企业的产品开发等,全面培养学生的实践能力、动手能力、提升就业竞争力,为学生走向社会打下良好的基础。
2.2 建立校企联合培养模式
采取校企联合培养的模式,对学生工程实践能力的培养至关重要。目前,通信工程专业在长沙达内培训公司、长沙科瑞特科技股份有限公司、湖南省电子研究所,广州讯联实业通信工程公司湖南分公司等地建立了实习、技能培训实践教学基地,学生从大三开始就按照教学计划到上述企业进行实习。在制定实习计划期间,我们依据新的培养方案与实习企业探讨、制订更加符合市场用人需求的实习方案,从而使学生有机会提前进入用人企业进行通信产品的设计、开发和测试工作。采取校企联合培养的模式将增加学生的工程实践经验,更快的熟悉实际工作环境,也为工作能力的提高打下良好的基础。
2.3 引入“以证书代替学分”的专业技能考核机制
2012年通信与电子工程学院已经挂牌成立了中国电子学会授权的“国家电子设计工程师”认证考点,各项硬件、软件设施及相关技术人员的培训都已到位。2013年6月已经成功组织了第一次考试,取得了效果良好的效果。以该考点的成立为契机,新的人才培养方案制定了毕业学位证+专业技能证”相结合的模式,由于电子设计工程师的认证通过需要较为扎实的专业理论基础和实践动手能力,我们鼓励学生积极报名参加该认证的考核,认证通过的学生以该证可以代替数门课程的学分,如”模拟电子技术“、数字电子技术”、”单片机技术”和”计算机基础“。同时,在实习单位做的项目的延伸和完善,可以作为毕业设计的内容。通过这种模式,将极大的增加学生主观学习能动性,也为学生毕业后的求职提供较强的竞争能力。
3 结束语
文章以”能力培养“为主线,制定了新的通信工程专业人才培养方案,改革了专业方向,优化了课程体系设置,并对实践教学作了改革研究。新方案的提出,对学校十二五时期提出的服务地方经济的创新型通信人才的培养具有重要的现实意义。
参考文献:
[1] 查志琴.通信工程专业人才创新能力培养与课程教学改革[J].常州工学院学报,2009(1).
【关键词】PSTN交换机,SDH传输,时钟同步,信令、传真与POS机
中图分类号:TN916.43 文献标识码:A 文章编号:
一、时钟同步的原理
数字通信网中要解决的首要问题是网同步问题,因为要保证发端在发送数字脉冲信号时将脉冲放在特定时间位置上,而收端要能在特定的时间位置处将该脉冲提取解读以保证收发两端的正常通信,而这种保证收/发两端能正确的在某一特定时间位置上提取/发送信息的功能则是由收/发两端的定时时钟来实现的。因此,网同步的目的是使网中各节点的时钟频率和相位都限制在预先确定的容差范围内,以免由于数字传输系统中收/发定位的不准确导致传输性能的劣化
网元之间同步的方式有三种,主从同步、准同步和相互同步三种方式。
主从同步方式是数字通信网中设定一个网元作为主节点(该节点往往选核心节点),通过数字通道逐级传递时钟,下级(或后级)网元跟踪上级(前级)网元。在多个SDH网元组成环网时,必须注意几点,一是尽量使时钟跟踪的级数最少,如图1A所示是正确的、图1B没有按照最少跟踪级数原则,不是最好的方式;二是绝对要避免时钟跟踪成环(如图1C所示),如果时钟成环了,如果某个网元时钟波动,在时钟不断向下级传递过程中最终会传递给发生波动的网元本身,从而形成正反馈,此时如果主节点外接时钟中断,系统将会崩溃;三是一般都要跟踪线路而不要跟踪支路时钟。
准同步方式是网络中的各个网元时钟各自独立,没有任何联系,依靠本身时钟的精度来达到同步的目的。在网元没有设置时钟跟踪或者时钟源中断时(如取线路时钟的网元对应的光缆中断时),该网元就工作于准同步状态,对于SDH网元来说应满足G.813规范,对于程控交换端局来说应满足G.812规范。随着设备制造工艺的提高,设备本身的时钟精度已经有相当的精度,短时间工作在准同步方式可能不会对业务造成明显影响。
相互同步方式因网络复杂、造价高而很少使用。
PDH是一种准同步数字传输系统,能完全透传时钟。而SDH不同,它是一种同步数字传输系统,SDH网元间工作在同步状态。SDH中传送的的VC12、VC3、VC4颗粒可以理解为大小不一的标准虚容器(Virtual Container),2Mbit/s和34Mbit/s、140Mbit/s 等PDH信号接入SDH系统时,被装入对应的标准虚容器中,以SDH规定的速率传送,所以SDH不会透传支路时钟;在在一个通道的支路发送端,其中码流中包含时钟是SDH网元所提供的时钟,而不再是通道接收端所包含的时钟。
二、时钟不同步的影响
在PSTN电话网中,对时钟的同步只要求频率同步,而没有要求相位同步。严重的时钟不同步,会对通话质量造成影响,如杂音、失真、甚至断线等。同步不严重造成传输通道轻微劣化,对语音通话不敏感,但对信令链路、传真、铁路红外线车号系统、POS机等会造成影响。
必须注意的时,由于制造工艺水平的提高,设备本身时钟精度已经比较高,即使没有时钟同步,往往不会马上反应出性能异常。当一些对时钟同步性能要求特别高的业务反应出异常时,或环境、器件老化等因素造成了影响,再回头去查找故障费时、费力。因此,在SDH传输系统中时钟同步和交换网各个网元间是必需的。下面两个案例说明时钟没有同步对业务造成的影响。
案例一:沿海铁路甬台温、温福段开通前调测时,最早开始调试的鳌江站红外线轴温系统连接不上,检查半永久连接等各种数据没有发现问题;尝试传输速率降低到300Bit/s时,能与上海中心连接成功,但性能不稳定,更进一步说明半永久连接本身没问题,问题在于传输通道劣化,联系网管检查发现甬台温铁路和温福浙江段所有的传输系统SDH网元均没有设置时钟跟踪;在没有明确时钟源的情况下,先把该范围内的所有SDH网元,逐级跟踪,最终跟踪宁波网元的时钟。恢复红外线轴温系统传输速率到正常速率,试验正常。
案例二:浙江某运营商一远端用户单元上有一用户传真失败,但该用户单元的其他用户传真正常,与同一个远端用户单元内部的传真机互发传真正常,而且把传真失败的终端,挂接于电信网络是可以正常收发传真的。检查交换机的时钟数据正常。后检查母局与远端用户单元的SDH传输系统,发现时钟跟踪不正常,环内的几个网元时钟没有跟踪大环时钟。修改时钟跟踪数据后传真正常。该传真机对传输通道性能要求高,所以造成了传真失败。技术人员忽略了远端用户单元与母局之间也是需要时钟同步的,在交换上远端用户单元是默认跟踪2M线路时钟的的,SDH传输设备的时钟即使最简单的设备也是需要配置的。
三、PSTN交换网和SDH传输网时钟同步综合分析
如图二所示的两个交换局若干接入点通过SDH连接的通信系统,我们分析几种时钟同步情况。
1、程控交换机下级局B设置跟踪上级时钟(2M线路时钟)、所有传输网元没有设置时钟同步。那么所有的传输SDH网元均工作本身时钟(满足G.813规范的准同步)。那么程控交换机上级局A工作于自己的时钟,程控交换机下级局B实际同步与SDH-B网元的时钟;模块局C、远端用户单元、OLT、ONU没有时钟工作模式可选,自动取上级时钟,因为此时传输时钟没有同步,所以模块局C、远端用户单元、ONU实际上跟随的分别是SDH-D、SDH-F、SDH-I网元的时钟;OLT因为直接通过电缆与下级局B相连,所以OLT是跟随了下级局B的时钟,实际上也是跟踪了SDH-B网元的时钟。可见,程控交换机B的时钟实际上是降级了,由G.812规范降低为G.813规范
2、传输网元已经设置时钟同步并且最终同步跟踪SDH-A网元时钟(主从同步)。模块局C、远端用户单元、ONU跟踪的分别是SDH-D、SDH-F、SDH-I网元的时钟,最终跟踪的是SDH-A网元的时钟;OLT是跟踪下级局B的时钟,也跟踪了SDH-B网元的时钟,最终也是跟踪SDH-A网元的时钟。可见在这种貌似全部网元全网同步的情况下,程控交换机下级局B和程控交换机上级局A仍然没有实现同步。
3、要实现两个交换机之间时钟完全同步,可以通过同步网来实现,如图3所示。图3甲两台交换机均从同步网(G.811规范)中获取时钟,所以两台交换机是同步的;图3乙交换机B跟踪SDH支路2M BIT时钟,而SDH传输网与程控交换机A均从同步网获得时钟,所以交换机A和交换机B是同步的。
特别要再次提出,在实际的TDM网络中,只有少量的核心网元能够直接从同步网中获得基准时钟,大量的级别较低特别是接入层的SDH传输网元和模块局、远端用户单元、ONU等设备都只能跟踪上级网元的时钟,从而实现全网同步。所以每个网元特别是SDH传输网元,必须合理设置时钟数据,而接入层设备往往由于级别低、数量多、网络调整频繁、维护人员经验不足而产生时钟同步问题。
结束语
整个通信网的时钟同步,需要每个网元均按要求设置正确的时钟,其中有一个网元时钟设置不合理,其后级的网元往往也时钟不同的。在开局和日常维护中要认真设置和核对时钟数据,如果因时钟问题而发生问题,往往需要检查大量的系统和网元数据,费时费力,对用户的体验也会造成不良影响。
【参考文献】
【关键词】变电站综合自动化;智能变电站;体系结构
中图分类号: TM411 文献标识码: A 文章编号:
随着2009年9月《智能变电站技术导则》通过评审,变电站智能化将成为变电站建设的必然趋势。智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,变电站中所有信息的采集、传输和处理全部数字化。
1、变电站综合自动化系统主要特点
变电站综合自动化系统与一般自动化的区别关键在于自动化系统是否作为一个整体执行保护、监测和控制功能,主要特点体现在:全面代替常规二次设备,在微机保护的软硬件设置方面既与监控系统独立,又相互间协调,具有串行接口或现场总线接口以便为监控系统提供保护动作信息或保护定值等信息。系统功能和配置应满足无人值班的总体要求,利用先进并可靠的通信网络和规约,保证各子系统具有独立的故障自诊断和自恢复功能。系统的可扩展性和适应性要好,充分利用数字通信的优势,实现数据共享。
变电站综合自动化系统是将变电站的二次设备利用计算机技术和现代通信技术,经过功能组合和优化设计,对变电站实施自动监视、测量、控制和协调的一种综合性自动化系统,是自动化和计算机、通信技术在变电站领域的应用。在技术上涉及到自动控制、远动、通信、测量、计量、信号及控制等二次系统,专业上涉及到自动化、继电保护、变电站运行等。采用综合自动化系统的变电站是一个全微机的变电站,通过二次优化设计,实现软硬件资源的合理共享。它取代了常规测量系统,如变送器、录波器、指针式仪表等;取代了常规告警装置,如中央信号系统、光字牌等;以及电磁式、机械式防误闭锁装置;改变了常规的操纵机构,如操纵盘、模拟盘、手动同期及手控无功补偿等,彻底改变了传统二次设备的模式和观念,将变电站自动化水平提高到一个新的高度。
2、变电站自动化系统在电网中的作用
对变电站而言,所有在站内执行的功能都称为当地功能,所有在较高层次上完成的功能成为远方功能。大部分当地功能为远方功能提供辅助支持。
变电站自动化系统最当地化的功能是数据采集和改变状态。前者通过开关上的互感器(或传感器)获取电网数据;后者向可操作的开关(操动机构)下达命令。在传感器和操动机构之间最快的互动是由保护来实现的,这也是变电站系统主要的一个当地化功能,系统在检测到故障时向所在的断路器发出跳闸令。较慢的当地自动功能是能量短缺或存在不稳定风险时的电压调节和就地减载。一般情况下,几乎所有的变电站都是按无人值守和远方控制来运行的,数据和命令会通过与远处网络控制中心的通信来传送。
在对变电站进行远方操作时,变电站自动化系统是电力系统信息的提供者和控制命令的接收者。开关的所有被动和主动的元件都受到监视和保护。大多数的保护功能在变电站中保持自治状态。过程数据在预处理后提供给远方网络控制中心,所有变电站自动化系统可以减轻上层管理系统的沉重负担,并加快对意外事故的反应时间,防止系统受损。
3、变电站综合自动化系统的体系与分层结构
变电站综合自动化系统的体系如下图1所示,与传统二次系统相比,增添了“主计算机系统”和“通信控制管理”;在具体装置和功能实现上,计算机化的二次设备代替和简化了非计算机设备,数字化的处理和逻辑运算代替了模拟运算和继电器逻辑;在信号传递上,数字化信号代替了电压电流模拟信号传递。
图1变电站综合自动化系统的体系
在体系中的各个功能模块,其具体实现可以由变电站系统的分层结构来表示,一个完整的变电站综合自动化系统分为三层:
(1)变电站层:为运行人员提供人机接口,所有的通用硬件、显示打印都集中在该层,UPS为设备运行提供动力保障,为远方电网监控中心提供电网控制、监视和维护的通信接口也位于该层;
(2)间隔层:间隔层通常紧靠开关设备,一个间隔层设备只允许对一个间隔进行操作,而变电站层则可以访问多个间隔或为多个间隔提供数据;
(3)过程层:过程层紧靠或与开关设备集成在一起,过程层只能对单一开关场设备进行操作,并为间隔层和变电站层提供访问接口。
4、变电站智能化发展趋势
自动化变电站是对传统RTU的功能扩展和变电站二次系统的计算机化升级,IEC61850是对变电站自动化技术的总结和规约,在此基础上发展了数字化变电站,将一部分一次设备(如:电压、电流互感器等)纳入数字化的范畴。
国家电网公司提出了建设智能变电站的目标。智能电网中的智能变电站是由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成,以高速网络通信平台为信息传输基础,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能。能变电站分为设备层、系统层。设备层主要由高压设备、智能组件和智能设备构成,实现IEC61850中所提及的变电站测量、控制、保护、检测、计量等过程层和间隔层的功能。系统层相当于变电站的站控层,实现信息共享、设备状态可视化、智能告警、分析决策等高级智能应用,包含智能变电站系统级的先进功能。随着高压设备智能化的不断发展,传统意义上的一、二次设备问的界限也将逐渐模糊,一次设备通过安装和集成智能组件,将成为智能设备。可见,智能变电站对数字化、自动化变电站有向上、向下两个方面的拓展。向上,加入并强调自动分析和决策的智能控制功能;向下,将更多一次设备数字化、智能化。
结束语
为了实现智能变电站的目标,紧密结合智能变电站建设的实施原则和技术路线,开展智能装备研发及装备智能化改造,开展智能变电站综合信息分析,探索全新的变电运行管理模式,推动国家变电站的技术革新和电力事业的发展。
【参考文献:】
[1]韩家辉;变电站的智能化发展[J].2008年第7期.