電力系統廣域資訊網絡研究論文

摘要：本文從廣域保護系統的優點和目前市場的現狀着手研究，探討和總結廣域保護系統的三種結構以及性能，利用OPNET軟件來對廣域保護系統的運作方式和結構進行建模，使廣域保護系統的結構更加直觀的表現出來，從而對通信延時進行比較，在比較過程中爲應對突發情況，應當使用以太網保證分析過程中的網絡支援。

關鍵詞：廣域保護系統；資訊；結構；OPNET

電力系統已經成爲關係國民生計的重要產業，人們的生產生活早已離不開電力的支援，因此電力系統的維護工作是十分重要的[1]。

1傳統電力保護系統與廣域電力維護系統的比較

目前在我國的大部分地區都還是普遍採用的傳統繼電保護系統，該系統受到非常明顯的地域性限制，也就是說每一個保護裝置只能對當地的電力資訊進行收集和利用，各個電力保護裝置之間難以實現資訊的交流和共享，彼此之間的資訊交流需要耗費更大的人力物力才能實現，因此這種傳統的電力保護系統的作用和功能已經難以滿足現代電力發展的'需求了。當然，傳統電力保護系統也有其存在的優勢之處，它可以實時採集到電流資訊，對電流資訊進行分析和研究，這一點可以有效提高電力保護系統的速動行和選擇性，但是也僅僅侷限於此，由於地域性限制的影響，它只能對其所在區域內的故障進行檢測和反映，對於臨近地區所出現的故障和問題，這種保護系統沒有辦法對其進行檢測和排除，更無法爲其提供實時的保護。廣域電力保護系統是針對傳統繼電保護系統的弊端進行研發出來的新型電力保護系統，廣域電力保護系統可以依託全球衛星定位系統和高速寬帶網絡來實現不同區域間資訊的交流和共享，打破了傳統的地域限制。廣域電力維護系統系統依靠其獨特的內部結構和現代通信技術，將所採集到的電力資訊進行實時的交換和共享，從而對每個區域的電力資訊進行整合分析，對潛在的問題和危險進行預測和修復，保證整個電力系統的正常穩定執行。但是在實際的應用之中廣域電力保護系統還具有一定的困難之處，尤其是在最重要的資訊傳輸方面，資訊傳輸的速度和距離方面對整個系統的運營有較大的限制，傳輸時間較長，難以滿足電力維護的時效性。所以現階段廣域電力維護系統大多用於電力維護的後備工作之中，這些工作對時效性的要求不高，廣域電力維護系統可以滿足其需求。

2廣域資訊保護系統的通信網結構的討論分析

廣域電力維護系統的結構可以分爲三個層次，主要是集中式、分佈式以及網絡式。

2.1集中式層次結構的特點和表現形式

在廣域電力維護系統的集中式表現結構中，最重要的資訊處理場所是中央處理單元，它可以對整個系統中的各種資訊進行集中收集，並將所收集到的資訊進行分析，從而進行正確的決策部署[2]。整個廣域電力保護系統中有很多的終端設備，這些終端設備可以對區域內的資訊進行協調和保護，並上傳給中央資訊處理單元，執行中央資訊處理單元的指令和要求，整個廣域電力保護系統由中央資訊處理單元和每個終端設備之間的配合來完成工作。由於中央資訊處理單元要對整個系統之中的各項資訊進行收集和分析，並由算法來做出相應的決策，因此整個系統對中央資訊處理單元的要求很高，一旦中央資訊處理單元出現故障和問題，整個系統的資訊處理和決策都會出現故障造成系統癱瘓。

2.2分佈式層次結構的特點和表現形式

分佈式變現結構和集中式變現結構最大的不同之處在於分佈式表現結構沒有中央資訊處理單元，它每一個環節之間可以實時資訊溝通，每一個終端設備之間都可以資訊共享，突破了地域的限制，一旦有任何環節和任何區域出現故障和問題，其終端設備就可以在第一時間跳閘，節省了故障的時間，提高了可靠性。

2.3網絡式層次結構的特點和表現形式

網絡式結構是由很多終端設備組合而成，沒有中央資訊處理單元。隨着我國高速寬帶網絡的不斷髮展以及北斗衛星定位系統的投入使用，網絡式結構可以充分利用這些有利條件，將複雜的電力系統資訊進行簡單化處理，對所有資訊快速，準確作出反應。在廣域電力保護系統的三個層次結構之中，網絡式結構相較於其他兩種結構有明顯的優勢。

2.4OPMNET仿真模型的建立

爲了對廣域電力保護系統進行更深層次的研究和分析，我們可以透過OPMNET對其建立仿真模型，使之得到更直觀，更清晰的反映。

31OPMNET仿真軟件簡介

OPMNET是一種被廣泛應用在各種電力系統建模中的軟件，該軟件可以對任何系統中的結構和條件進行仿真模擬，將系統以模型的方式直觀地呈現在人們面前，使人們對系統的人是更加深刻，更加清晰，幫助人們對系統的問題和漏洞進行發展和及時修補。

3.1仿真模型的建立

廣域電力保護系統可以透過OPMNET進行建模，建模過程中必須嚴格按照廣域電力維護系統的要求進行，每一個步驟和環節都要和系統保持一致[3]，在中央資訊處理單元和終端設備之間的連接和算法應用是最關鍵的部分，這部分關係到整個建模系統的正常執行和反應，在建模完成後還要反覆檢驗，確保建模的科學性和系統性，保證整個模型正常執行。

3.2仿真結構分析

透過對電力保護系統進行建模分析，我們不難發現以太網在電力維護系統中對時效性和反應速度起着重要的作用，透過對以太網的控制和調整可以實現系統反應速度和時間的快慢。另外就是透過建模可以證明，在廣域電力維護系統中，網絡式結構反映所需要的時間明顯快於其他兩個結構形式，一旦出現突發情況和故障問題，網絡式結構可以在第一時間進行反應和決策，避免故障擴大化，減少損失。

4結語

透過OPMNET建模結果比較，廣域電力維護系統可以有效解決傳統電力維護系統的弊端，在反應的時效性，結構性等方面明顯優於傳統電力保護系統，並且在關於電力保護系統的三個不同結構中，網絡式比其他兩個結構更加適用，在應對突發情況時網絡式結構能更加靈活應對。