1智能变电站的网络通信技术
智能变电站中使用的网络通信技术使用的是以IEC61850标准为核心的基本结构，这种结构可以分为过程层、间隔层和站控曾。这种基本结构的结构图如图1所示。站控层中使用的设备的功能是使用全站的信息对整个变电站的设备进行控制和检测，并和远方的控制中心进行通信。间隔层中使用的设备的功能是采集间隔设备的信号并对这些设备进行控制和跳闸等控制动作，然后将相关的信息发送到站控层的设备并接收来自站控层设备的命令。过程层中使用的设备的功能是实现所有的和一次设备有接口的功能，并把直流的状态信号和交流的采样信号直接转换成数字信号，可以将其看作是一次设备的智能化和数字化的接口。这三层设备是通过网络通信来实现信息共享和数据的交换的，在间隔层和过程层设备中的网络叫做过程层网络，之间的通信内容包括交流的采样信号SV、直流的状态信号GOOSE以及硬对时信号1588。在站控层和间隔层设备之间的网络叫做站控层网络，之间的通信内容包括全站的保护信息和所有需要监控的信息。智能变电站中网络结构和传统的变电站的结构的不同就在智能变电站的继电保护装置是通过点对点的通信模式来实现采样和直接跳闸的，这就保证了继电保护装置的独立，极大的提升了继电保护装置的安全和可靠。在智能变电站中网络结构的各个层次的网络通信协议如表1所示。
1.1SV
由IEC61850标准的规定可知，SV是映射到以太网的数据链路层和物理层的，通过组播的方式进行传送，其传输网络可以分成点对点直接网络和通过交换设备的网络。采样值若通过交换设备进行传输，则装置和合并单元都是链接到网络的交换设备上的，所有的信息是共网传输的，数据的流向是通过组播的地址、VLAN的信息和APPID的信息来确定的。
1.2GOOSE
GOOSE的原理和SV是类似的，都是映射到以太网的数据链路层和物理层的，都是通过组播的方式进行传送的，传送的网络都是分成点对点的直接网络和通过交换设备的网络，但是，GOOSE使用的是一种重发的机制来确保跳闸等相关的重要信息能够可靠的进行传输。在正常的情况下，GOOSE按照一定的时间发送报文来保证通信链路的完好，若是有事件发生，换一种时间间隔连续两帧发送事件报文，然后再换时间间隔发送事件报文，最后或辅导初始状态下的时间间隔。
2智能变电站的数据通信
因为变电站系统之间的通信在新型的智能变电站中占有十分重要的位置，所以，变电站自动化系统的核心就是要建一个安全可靠的数据通信链路，又因为变电站具有一定的特殊性，其数据通信要求具有以下能力：①变电站自动化系统中的数据信息在传输网中要快速准确的传输，要保证其传送的实时性；②变电站是一个电磁干扰很严重的特殊环境，通信中信道本身的通道就较为复杂，在恶劣的通信环境中要拥有一个优秀的兼容性能；③在变电站的系统设计中若是出现失误或者错误，将会对设备甚至是人身造成极大的损害。
2.1智能变电站中常用到的通信接口
智能变电站中常用的通信接口就是RS-485接口，它的优点是多数的智能单元的接口方便，同时它的接口十分的标准规范，RS-485的接口是通过RS-232串口通信发展起来的，它采用差分的方式进行总线式的通信，具有良好的抗干扰能力，其传输的速率和距离都有了明显的提高，又因为总显示的通信方式可以在接口上进行，构建起通信网络来很方便。RS-485总线有两种连接方式可以选择，即半双工和全双工，常用的为半双工的方式，其网络拓扑图如图2所示。
2.2在智能电站中常用的设备通信协议
在智能变电站中使用比较广泛的和智能设备通信接口相匹配的协议有以下几种：①Modbus协议，这种协议时采用的客户端/服务器通信模式的一种基于串行链路的应用层协议，它的结构较为简单，在实际中应用也比较广泛，通常情况下，变电站和断路器设备中都是广泛的使用基于RS-485接口的此种协议；②TCP/IP协议，是由传输层的TCP/UDP协议和网络层的IP协议组成，是目前应用最为广泛的网络基础协议；③TCP/UDP协议，这种协议是完全以网络层为基础的通信协议，其中TCP的特点是向用户提供一种可靠的面向连接的字节流服务，UDP和TCP不同，它是基于传输层的协议，面向的是数据报文。
3实用分析
某智能电网系统的变电站的自动化系统中使用开放式的分层分布式的系统，由过程层、间隔层和站控层组成，站中的二次设备按照标准建模进行统一组网，实现信息共享。同时，变电站配备了通信记录监视系统，能够对整个电站的通信状态和信息进行时间和记录，该通信记录监视系统配备了两台监听装置和一台监视终端，其中一个监视装置负责采样值和GOOSE信息的监听和记录分析，另外一个监听装置负责对网络通信信息和另一个网的采样值以及GOOSE信息的记录，而监视终端通过交换机和两台监听装置相连，显示监听和分析的结果。在上述过程中，操作人员随时可以对系统中信号的变化、异常和传输中的异常状态灯进行监听，能够及时高效的对各种异常进行处理。在通信报文的记录文件到录波文件的转换过程中，同时采用了采样值按采样序号对其和按记录时间对其两种方式，这样，操作人员就可以通过两种方式的结果对比等到更为贴近实际的结果了。
4结束语
智能电网的建设关系到我国经济的发展和社会的进步步伐，而智能变电站在技术和功能上都与传统中的变电站发生了极大的变化，变电站中的运行信息需要以网络通信的方式进行交换和传输才能很好的满足智能化的要求，所以只有做好智能变电站的网络通信和信息处理的技术的研发工作和普及工作才能很好地做好智能电网的建设工作，才能更好地让电网为人民服务。
作者：陈敏 单位：国网湖北省电力公司孝感供电公司
