第一篇：在电力系统应用SDH研究论文
摘要：近年来，随着我国电网规模的不断扩大，对电力系统通信网络的可靠性和灵活性、自愈性提出了更高的要求。文章结合笔者自身的工作经验，分析了我国光通信网络的发展现状，并从SDH光纤通信网络的应用、优化和升级三个方面，分析了电力SDH光纤通信网络在电力系统中的应用。
关键词：电力；SDH光纤通信；网络组网优化
1我国电力光通讯网络的现状分析
1.1SDH在电力系统通信网络中的推广和应用
电力通信网络包含的内容比较多，一般其所包含的业务比较复杂，例如有：视频会议电话系统、计费和计量相关信息、稳定安全运行系统和装置、调度语音电话、变电站的各类自动化服务信息、行政语音电话以及继电保护信息等。每一种不同的业务在光纤网络中所对应的自愈方式、宽带、误码率等等都不同。就目前状况来看，因为传统的PDH在实现网络自动化，促进发展方面需要较多的背靠背设备，具有一定的繁琐性，所以其逐渐被分片的SDH取代。SDH在促进通信网路发展方面具有较大的作用，其提取的信号比较多，并且能够通过自身的优势节省较多的设备，为促进网络通信发展提供了有效的作用，因此得到了不断的推广和应用。
1.2电力SDH光纤通信网的发展普遍滞后于电网发展
目前，我国电网运用量不断加强，运行规模逐步扩大，SDH光纤的发展相对来说并不超前，并且施工基本是分批次进行的，所以通信网络的机构和路径都受到了一定的制约。随着电网的技术不断加强，规模不断加大，SDH的运行也逐渐复杂化，相关装置对电网的传输延时、可靠性等都提出了较高的要求。同时，我国的SDH系统也逐渐出现了稳定性不强、运行状况不佳、结构不合理、扩展性不高以及管理不健全等问题。因此，在对目前现有的通信特点和网络运行框架分析的同时，对SDH光纤进行结构优化和系统健全管理成为了其发展的需求。
2电力SDH光纤通信网络的组网优化
2.1现有电力系统通信网络的特性
分析电力系统通信网络主要是用来为系统的调度和生产服务，因为各种调度信息不断发生着变化，所以SDH的业务流量也不断进行着改变，要想对网络结构进行分析，首先要对通信系统的特征进行分析。其特征总结为以下几点：①电力系统的站点较多、密度较大。因为网络传输的信息量较大，所以要确保在24h之内不间断地运行。②因为电力系统是和国民生活相关联的，所以电力通信系统所发出来的信息对于系统安全运用有重要的作用。其行业特点决定其要有较高的可靠性。③基于电力系统的后期发展来说，要尽量促使电力通信网络的配置和框架结构灵活，为后期结构调整做好充分的保障。④很多光纤通信是实行的无人值班工作，所以对其信息化程度具有较高的需求。
2.2电力SDH光纤通信网路的应用
2.2.1需要具备良好的自愈能力和可靠性
所谓自愈能力是指在光纤正常运行过程中，如果发生突然中断以及难以连接等故障，光纤网络可以进行自动倒换保护，自动排除故障，维护现有业务的正常运行，SDH光纤能够通过自愈能力实现网络的正常运行，在实施自动保护过程中，其设置可以分为单双向通道实施，具体可以通过子网连接保护、单双复用段保护、1：N保护、1+1保护等模式。在SDH网络拓扑中常见的有五种结构，分别有树形、链形、网孔形、星形、环形，其中环形和链形较为常用。而我国常用的结构为环形结构，这种结构既能确保高可靠性，又能很好的实现自愈功能。在具体的应用过程中，SDH光纤的芯数有四芯和两芯，一般地市级通信网络通常使用两芯，既能节省成本，又能确保业务正常运转，并且在运行中往往采用两芯SDH光纤构建二纤单项通道。SDH二纤单向通道倒换环如图1（a）、（b）所示。如图1，利用两根光纤构成P1和SI，PI是保护装备，SI是传输信号的主环，两者的业务方向相反，通过“单端桥接、末端倒换”的结构，实现“并发选收”的功能，可以优先选择两者中信号较好的进行接收。如图1（a）所示，信号AC从A端馈入，经S1环顺时针方向传送，经P1环逆时针方向传送，接收端C选取S1环与P1环送来的信号较好的一路接收。如图1（b）所示，一旦B、C之间出现故障，无法连接，那么经过S1传送出来的AC信号就无法有效传出，那么，倒换开关就会自动从S1切换到P1，信号就会从P1经过传送AC信号，能够保证正常的网络运行。就是通过这种双向备用的网络模式，能够及时的排除网络故障，确保光纤网络的正常运行，实现网络的自愈。
2.2.2SDH网络分层结构的优化
我国“十五”规划对电力通信做出了新的要求，要求采用两级调度体制，并且由500kV和220kV变电站进行负责，110kV变电站由各区负责，实现了三层网络结构，集控中心将各地调550kV变电站组成核心层；各区220kV变电站组成汇聚层；110kV变电站组成接入层。其中110kV接入层进行业务接入然后传入汇聚层，再由汇聚层传送到核心层，核心层进行统一调度。这种三层网络结构可以有效的实现网络业务上的分层管理，是二级管理的集中体现。伴随着网络传送技术的进一步发展，电力通信网络主要呈现中心式的发展特征，主要由上级中心层向下级周边区进行推进。而SDH网络技术也朝着扁平化模式发展，也就是将这种模式逐渐融入到接入层和汇聚层中。因此，对SDH网络进行不断优化，能够进一步的实现信息的集中化、整合化，实现网络结构的扁平化发展模式，便于网络业务的迅速开展和集中调度，实现网络的良好运行和管理。网络核心层主要包括通信枢纽、通信中心、通信节点、备用通信中心，网络在接入通信点时，要根据所属业务范围，接入就近的业务通信点。而接入层具有汇聚和接入的两种功能，不仅可以将各个节点的业务进行整合，而且能够接入通信业务，实现资源的有效整合。
2.2.3SDH光纤通信网络的升级
SDH光纤通信设备主要有两种升级方式，一种是容量的升级，例如：将系统容量从STM-1升级到STM-4或STM-16。另一种是网络拓扑升级，例如：可以对节电设备进行升级，将其复用器由原先的终端性改为上下分插或数字交叉连接，这样能够实现光纤网络的升级，而且能够提高使用效率。
3结语
随着科技的不断创新，电力通信技术不断发展，新技术的发展必然会促进设备的优化和更新，对电力系统的探索也永不止步。本文对SDH在电力系统中的应用进行分析和探究，谈了相关发展，并针对其发展中存在的问题进行分析，找出一系列解决对策，同时对组网方式配置、板卡有线等问题进行了探究，最后提出了SDH光纤设备的升级和优化技术。
参考文献：
[1]梁芝贤,穆国强.SDH网络的优化与改造[J].电力系统通信,2007,(174).[2]朱文甫.电力SDH通信网的自愈模型构建及仿真实现[D].北京:北京邮电大学,2013.
第二篇：SDH在电力系统的应用
目录
摘要..........................................................................................................................................................2 1.SDH技术的叙述.................................................................................................................................3 1.1 SDH的概念...................................................................................................................................3 1.2 SDH的产生背景...........................................................................................................................3 1.3 SDH的传输原理...........................................................................................................................3 1.4 SDH的特点...................................................................................................................................4 2.SDH各个组成......................................................................................................................................6 2.1 SDH的帧结构...............................................................................................................................6 2.2 SDH信息基本单元.......................................................................................................................7 2.3 SDH的复用...................................................................................................................................7 2.4我国制定的复用结构....................................................................................................................9 2.5 SDH的映射原理...........................................................................................................................9 2.6 SDH的网同步.............................................................................................................................11 3 SDH在电力系统中的应用及保护....................................................................................................13 3.1 SDH技术在电力系统应用.........................................................................................................13 3.2 SDH在电力系统中的典型应用.................................................................................................13 3.3 SDH在电力系统中的保护.........................................................................................................15 结束语....................................................................................................................................................19 致谢........................................................................................................................................................20 参考文献................................................................................................................................................21SDH在电力系统的应用
摘要
信息网络是信息社会的重要支撑。在同一网络平台上传输各种业务，减少网络建设和运营费用，是21世纪通信发展的重要方向。为适应电力体制改革，加快电网智能化建设的步伐，电力通信网的规划建设也正朝着这一方向努力发展。但是，怎样保证电网调度通信业务在这个网络平台上满足可用性及可靠性传输，是目前各级电力通信的技术管理部门积极研究的课题，也是国内外设备制造厂商关注的焦点。对于电力系统通信的技术管理部门而言，怎样科学、合理地运用公网设备解决电力通信网的业务传输，既要满足公网业务和专网特种业务的要求，又要降低投资成本，有多种解决方式。随着电网建设的不断发展，电网企业正实施“三化一流”的发展战略，其中最主要的一项发展战略是推行主业现代化。推行主业现代化，就是要以电网为核心，实施统一规划、建设、调度、管理和核算，实现电网运营现代化。以转换经营机制为核心，创造良好的企业形象和先进的经济指标，实现电网管理现代化。以加快信息资源的开发与利用为核心，建设技术先进、安全可靠、适应电力市场需求的信息网络体系。而传输系统是信息网络体系的基础平台，因此作为目前传输系统的关键技术：SDH的传输，当然也就成为是电力系统信息技术应用的关键因素，并且已经成为电力系统信息化极其重要的组成部份。大多数电力生产信息、管理信息及调度信息均需通过SDH的传输网络进行传输。
关键词：SDH；电力系统；
1.SDH技术的叙述
1.1 SDH的概念
SDH（Synchronous Digital Hierarchy,同步数字体系）是一种将复接，线路传输及交换功能融为一体，并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，是美国贝尔通信技术所提出来的同步光网络（SONET），国际电话电报咨询员会（CCITT）(现ITU-T)于1988年接受了SONET概念并重新命名为SDH，使其成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体制，它可实现网络有效管理，实时业务监控。动态网络维护，不同设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利用率，降低管理及维护费，实现灵活可靠和高效的网络运行与维护，因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点，受到人们的广泛重视。
1.2 SDH的产生背景
SDH技术的诞生有其必然性，随着通信的发展，要求传送的信息不仅是话音，还有文字，数据，图像和视频等，加之通信和计算机的发展，在70至80年代，陆续出现了T1(DS1)/E1载波系统（1.544、2.048Mbps）X25帧中继、ISDN（综合业务数字网）和FDDI(光纤分布式数据接口)等多种网络技术，随着信息社会的到来，人们希望现代信息传输网络能快速。经济、有效地提供各种电路和业务，而上述网络技术由于其业务的单调性，扩展的复杂性，带宽的局限性，仅在原有内修改或完善已无济于事，SDH就是在这种下发展起来的。在各种宽带光纤接入网技术中，了解SDH技术的接入 网系统是应用是普遍的。SDH的诞生解决了由于入户媒质的带宽限制而跟不上骨干网和用户业务需专业课的发展，而产生了用户与核心网之间的接入瓶颈的问题，同时提高了传输网上大量带宽的利用率，SDH技术自从90年代引入以来，至今已以是一种成熟。标准的技术，在骨干网中被广泛采用，且价格越来越低，在接入网中应用可以将SDH技术核心网中的巨大带宽优势和技术优势带入接入网领域，充分利用SDH同步复用，标准化的光接口。强大的网管能力，灵活网络拓扑能力和高可靠性带来好处，在接入网的建设发展中长期受益。
1.3 SDH的传输原理
SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM－N（Synchronous Transport，N=1，4，16，64），最基本的模块为STM－1，四个STM－1同步复用构成STM－4，16个STM－1或四个 STM－4同步复用构成STM－16，四个STM－16同步复用构成STM－64，甚至四个STM－64同步复用构成STM－256；SDH采用块状的帧结构来承载信息，每帧由纵向9行和横向 270×N列字节组成，每个字节含8bit，整个帧结构分成段开销（Section OverHead，SOH）区、STM－N净负荷区和管理单元指针（AU PTR）区三个区域，其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活地传送，它又分为再生段开销（Rege nerator Section OverHead，RSOH）和复用段开销（Multiplex Section
OverHead，MSOH）；净负荷区用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节；管理单元指针用来指示净负荷区内的信息首字节在STM－N帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷。SDH的帧传输时按由左到右、由上到下的顺序排成串型码流依次传输，每帧传输时间为125μs，每秒传输1/125×1000000帧，对STM－1而言每帧字节为8bit×（9×270×1）=19440bit，则STM－1的传输速率为19440×8000=155.520Mbit/s；而STM－4的传输速率为4×155.520Mbit/s=622.080Mbit/s；STM－16的传输速率为16×155.520（或4×622.080）=2488.320Mbit/s。
SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用三个步骤：映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器（C），再加入通道开销（POH）形成虚容器（VC）的过程，帧相位发生偏差称为帧偏移；定位即是将帧偏移信息收进支路单元（TU）或管理单元（AU）的过程，它通过支路单元指针（TU PTR）或管理单元指针（AU PTR）的功能来实现；复用的概念比较简单，复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层，或把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程。复用也就是通过字节交错间插方式把TU组织进高阶VC或把AU组织进STM-N的过程，由于经过TU和AU指针处理后的各VC支路信号已相位同步，因此该复用过程是同步复用复用原理与数据的串并变换相类似。
1.4 SDH的特点
（1）SDH传输系统在国际上有统一的帧结构，数字传输标准速率和标准的光路接口，使网管系统互通，因此有很好的横向兼容性，它能与现有的PDH完全兼容，并容纳各种新的业务信号，形成了全球统一的数字传输体制标准，提高了网络的可靠性；
（2）SDH接入系统的不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列非常有规律，而净负荷与网络是同步的，它利用软件能将高速信号一次直接分插出低速支路信号，实现了一次复用的特性，克服了PDH准同步复用方式对全部高速信号进行逐级分解然后再生复用的过程，由于大大简化了DXC，减少了背靠背的接口复用设备，改善了网络的业务传送透明性；
（3）由于采用了较先进的分插复用器（ADM）、数字交叉连接（DXC）、网络的自愈功能和重组功能就显得非常强大，具有较强的生存率。因SDH帧结构中安排了信号的5％开销比特，它的网管功能显得特别强大，并能统一形成网络管理系统，为网络的自动化、智能化、信道的利用率以及降低网络的维管费和生存能力起到了积极作用；
（4）由于SDH有多种网络拓扑结构，它所组成的网络非常灵活，它能增强网监，运行管理和自动配置功能，优化了网络性能，同时也使网络运行灵活、安全、可靠，使网络的功能非常齐全和多样化；
（5）SDH有传输和交换的性能，它的系列设备的构成能通过功能块的自由组合，实现了不同层次和各种拓扑结构的网络，十分灵活；
（6）SDH并不专属于某种传输介质，它可用于双绞线、同轴电缆，但SDH用于传输高数据率则需用光纤。这一特点表明，SDH既适合用作干线通道，也可作支线通道。例如，我国的国家与省级有线电视干线网就是采用SDH，而且它也便于与光纤电缆混合网(HFC)相兼容。
（7）从OSI模型的观点来看，SDH属于其最底层的物理层，并未对其高层
有严格的限制，便于在SDH上采用各种网络技术，支持ATM或IP传输；
（8）SDH是严格同步的，从而保证了整个网络稳定可靠，误码少，且便于复用和调整；
（9）标准的开放型光接口可以在基本光缆段上实现横向兼容，降低了联网成本。
2.SDH各个组成
2.1 SDH的帧结构
ITU-T规定了STM-N的帧是以字节（8位）为单位的矩形块状帧结构，如图2-1所示
图2-1 STM-N 帧结构图
从上图看出STM-N的信号是9行×270×N列的帧结构。此处的N与STM-N的N相一致，取值范围：1，4，16，64„„。表示此信号由N个STM-1信号通过字节间插复用而成。由此可知，STM-1信号的帧结构是9行×270列的块状帧。由上图看出，当N个STM-1信号通过字节间插复用成STM-N信号时，仅仅是将STM-1信号的列按字节间插复用，行数恒定为9行。STM-N信号的传输也遵循按比特的传输方式，信号帧传输的原则是：帧结构中的字节（8位）从左到右，从上到下一个字节一个字节（一个比特一个比特）的传输，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧。ITU-T规定对于任何的STM等级，帧频是8000帧/秒，也就是帧长或帧周期为恒定的125μs。E1 PDH信号的帧频也是8000帧/秒。需要注意的是，对于任何STM级别帧频都是8000帧/秒，帧周期的恒定是SDH信号的一大特点。由于帧周期的恒定使STM-N信号的速率有其规律性。例如STM-4的传输数速恒定的等于STM-1信号传输数速的4倍，STM-16恒定等于STM-4的4倍，等于STM-1的16倍。而PDH中的8.448Mbit/s信号速率≠2.048Mbit/s信号速率的4倍。SDH信号的这种规律性使高速SDH信号直接分出低速SDH信号成为可能，特别适用于大容量的传输情况。从图2-1中可以看出，STM-N的帧结构由3部分组成：段开销，包括再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH）；管理单元指针（AU-PTR）；信息净负荷（payload）2.1.1信息净负荷（payload）
信息净负荷由STM-N帧传送的各种业务信号组成。为了实时监测低速业务信号在传输过程中是否出错，在装载低速信号的过程中加入了监控开销字节——通道开销（POH）字节。POH作为信息净负荷的一部分与业务信号一起装载在STM-N帧中，在SDH网中传送。它负责对低速信号进行通道性能监视、管理和控制。
2.1.2段开销（SOH）
段开销是为了保证信息净负荷正常灵活传送所附加的供网络运行、管理和维
护（OAM）使用的字节。段开销又分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH），分别对相应的段层进行监控。RSOH和MSOH的区别主要在于监管的范围不同。举个简单的例子，若光纤上传输的是STM-16信号，那么，RSOH监控的是STM-16整体的传输性能，而MSOH则是监控STM-16信号中每一个STM-1的性能情况。RSOH在STM-N帧中的位置是第一到第三行的第一到第9×N列，共3×9×N个字节。MSOH开销在STM-N帧中的位置是第5到第9行的第一到第9×N列，共5×9×N个字节。与PDH信号的帧结构相比较，段开销丰富是SDH信号帧结构的一个重要的特点。2.1.2管理单元指针（AU-PTR）
AU-PTR是用来指示信息净负荷的第一个字节（起始字节）在STM-N帧内准确位置的指示符，以便信号的接收端能根据这个指针值所指示的位置找到信息净负荷。管理单元指针位于STM-N帧中第4行的9×N列，共9×N个字节。
2.2 SDH信息基本单元
2.2.1信息容器（C）
信息容器的功能时将常用的PDH信号适配进入标准容器。目前，针对常用的PDH信号速率，G.707已经规定了5种标准容器：C-
11、C-
12、C-
2、C-3与C-4。
2.2.2虚容器（VC）
由信息容器出来的数字流加上通道开销后就构成了虚容器，这是SDH中最重要的一种信息结构，主要支持通道层连接。2.2.3支路单元（TU）
支路单元是一种为低阶通道层与高阶通道层提供适配功能的信息结构，它由低阶VC与TU PTR组成。其中TU PTR 用来指明低阶VC在TU帧内的位置，因而允许低阶VC在TU帧内的位置浮动，但TU PTR 本身在TU帧内的位置是固定的。
2.2.4支路单元组（TUG）
一个或多个在低阶VC净负荷中占有固定位置的TU组成支路单元组。2.2.5管理单元（AU）
管理单元是一种为高阶通道层与复用段层提供适配功能的信息结构，它由高阶VC与AU-PTR组成。其中AU-PTR 用来指明高阶VC在STM-N帧内的位置，因而允许高阶VC在STM-N帧内的位置浮动，但AU-PTR 本身在STM-N帧内的位置是固定的。
2.2.6管理单元组（AUG）
一个或多个在STM帧中占有固定位置的AU组成管理单元组，它由若干个AU-3或单个AU-4按字节间插方式均匀组成。
2.3 SDH的复用
要通过SDH网络传输业务信号，必须先将业务信号复用进STM-N信号帧当中。ITU-T规定了一整套完整的信号复用结构（也就是复用途径），通过这些途径可将PDH 3个系列的数字信号以及其它信号通过多种形式复用成STM-N信号。ITU-T规定的复用结构如图2-3 7
图2-3复用映射结构
从上图可以看出，从一个有效负荷到STM-N的复用途径不是唯一的。例如：2Mbit/s的信号可通过两种途径复用成STM-N信号。
SDH网络中的复用包括三种情况：
(1)低阶SDH信号复用成高阶SDH信号。
(2)低速支路信号（例如E1、E3、E4）复用成SDH信号STM-N。
(3)大于C-4容量（139.760Mbit/s）的高速信号（如高清晰度电视信号和IP路由信号）复用进STM-4和STM-16。
第一种情况在前面已经提及，复用的方法主要通过字节间插复用方式来完成的。复用的个数是4合一，即4×STM-1→STM-4，4×STM-4→STM-16。在复用过程中保持帧频不变（8000帧/秒），这就意味着高一级的STM-N信号是低一级的STM-N信号速率的4倍。在进行字节间插复用过程中，各帧的信息净负荷和指针字节按原值进行间插复用，而段开销则会有些取舍。在复用成的STM-N帧中，段开销并不是所有低阶SDH帧中的段开销间插复用而成，而是舍弃了一些低阶帧中的段开销。第二种情况用得最多的就是将PDH信号复用进STM-N信号中去。SDH网络的兼容性要求SDH的复用方式既能满足异步复用（例如：将PDH信号复用进STM-N），又能满足同步复用（例如STM-1→STM-4），而且能方便地由高速STM-N信号分/插出低速信号，同时不造成较大的信号时延和滑动损伤。这就要求SDH网络需采用自己独特的一套复用步骤和复用结构。在这种复用结构中，通过指针调整定位技术来取代125μs缓存器用以校正支路信号频差和实现相位对准，各种业务信号复用进STM-N帧的过程都要经历映射（相当于信号打包）、定位（相当于指针调整）、复用（相当于字节间插复用）三个步骤。第三种情况通过级联的方法实现。
级联是一种结合过程，把多个虚容器组合起来，使得它们的组合容量可以当作一个保持比特序列完整性的单个容器使用。级联分为相邻级联和虚级联。VC-4相邻级联就是将相邻的X个C-4的容量拼在一起，相当于形成一个大的容器，来满足大于C-4的大容量客户信号传输的要求。VC-4级的虚级联就是把X个不同的STM-N中VC-4拼在一起形成一个大的虚容器作为一个整体使用。
2.4我国制定的复用结构
尽管低速信号复用成STM-N信号的途径有多种，但是对于一个国家或地区则必须使复用途径唯一化。中国的光同步传输网技术体制规定了以2Mbit/s信号为基础的PDH系列作为SDH的有效负荷，并选用AU-4的复用途径，其结构见图2-4所示
图2-4 中国的SDH基本复用映射结构
2.5 SDH的映射原理
2.5.1映射的基本概念
映射是一种在SDH网络边界处（例如SDH/PDH边界处），将支路信号适配进虚容器的过程。象我们经常将各种速率（140Mbit/s、34Mbit/s、2Mbit/s）信号先经过码速调整，分别装入到各自相应的标准容器中，再加上相应的低阶或高阶的通道开销，形成各自相对应的虚容器的过程。2.5.2 映射的种类
为了适应各种不同的网络应用情况，有异步、比特同步、字节同步三种映射方法与浮动VC和锁定TU两种模式。2.5.2(1)异步映射
异步映射是一种对映射信号的结构无任何限制（信号有无帧结构均可），也无需与网络同步（例如PDH信号与SDH网不完全同步）。利用码速调整将信号适配进VC的映射方法。在映射时通过比特塞入将其打包成与SDH网络同步的VC信息包，在解映射时，去除这些塞入比特，恢复出原信号的速率，也就是恢复出原信号的定时。因此说低速信号在SDH网中传输有定时透明性，即在SDH网边界处收发两端的此信号速率相一致（定时信号相一致）。
此种映射方法可从高速信号中（STM-N）中直接分/插出一定速率级别的低速信号（例如2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s）。因为映射的最基本的不可分割单位是这些低速信号，所以分/插出来的低速信号的最低级别也就是相应的这些数率级别的低速信号。2.5.2(2)比特同步映射
此种映射是对支路信号的结构无任何限制，但要求低速支路信号与网同步（例如E1信号保证8000帧/秒），无需通过码速调整即可将低速支路信号打包成相应的VC的映射方法，注意：VC时刻都是与网同步的。原则上讲此种映射方法可从高速信号中直接分/插出任意速率的低速信号，因为在STM-N信号中可精确定位到VC，由于此种映射是以比特为单位的同步映射，那么在VC中可以精确的定位到你所要分/插的低速信号具体的那一个比特的位置上，这样理论上就可以分/插出所需的那些比特，由此根据所需分/插的比特不同，可上/下不同速率的低速支路信号。异步映射能将低速支路信号定位到VC一级就不能再深入细化的定位了，所以拆包后只能分出VC相应速率级别的低速支路信号。比特同步映射类似于将以比特为单位的低速信号（与网同步）进行比特间插复用进VC中，在VC中每个比特的位置是可预见的。2.5.2(3)字节同步映射
字节同步映射是一种要求映射信号具有字节为单位的块状帧结构，并与网同步，无需任何速率调整即可将信息字节装入VC内规定位置的映射方式。在这种情况下，信号的每一个字节在VC中的位置是可预见的（有规律性），也就相当于将信号按字节间插方式复用进VC中，那么从STM-N中可直接下VC，而在VC中由于各字节位置的可预见性，于是可直接提取指定的字节出来。所以，此种映射方式就可以直接从STM-N信号中上/下64kbit/s或N×64kbit/s的低速支路信号。为什么呢？因为VC的帧频是8000帧/秒，而一个字节为8bit，若从每个VC中固定的提取N个字节的低速支路信号，那么该信号速率就是N×64kbit/s。2.5.2(4)浮动VC模式
浮动VC模式指VC净负荷在TU内的位置不固定，由TU-PTR指示VC起点的一种工作方式。它采用了TU-PTR和AU-PTR两层指针来容纳VC净负荷与STM-N帧的频差和相差，引入的信号时延最小（约10μs）。采用浮动模式时，VC帧内可安排VC-POH，可进行通道级别的端对端性能监控。三种映射方法都能以浮动模式工作。前面讲的映射方法：2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s映射进相应的VC，就是异步映射浮动模式。2.5.2(4)锁定TU模式
锁定TU模式是一种信息净负荷与网同步并处于TU帧内的固定位置，因而无需TU-PTR来定位的工作模式。PDH基群只有比特同步和字节同步两种映射方法才能采用锁定模式。
锁定模式省去了TU-PTR，且在TU和TUG内无VC-POH，采用125μs的滑动缓存器使VC净负荷与STM-N信号同步。这样引入信号时延大，且不能进行端对端的通道级别的性能监测。综上所述，三种映射方法和两类工作模式共可组合成五种映射方式，我们着重讲一讲当前最通用的异步映射浮动模式的特点。异步映射浮动模式最适用于异步/准同步信号映射，包括将PDH通道映射进SDH通道的应用，能直接上/下低速PDH信号，但是不能直接上/下PDH信号中的64kbit/s信号。异步映射接口简单，引入映射时延少，可适应各种结构和特性的数字信号，是一种最通用的映射方式，也是PDH向SDH过渡期内必不可少的一种映射方式。当前各厂家的设备绝大多数采用的是异步映射浮动模式。
浮动字节同步映射接口复杂但能直接上/下64kbit/s和N×64kbit/s信号，主要用于不需要一次群接口的数字交换机互连和两个需直接处理64kbit/s和N×64k/s业务的节点间的SDH连接。
2.6 SDH的网同步
2.6.1网同步的基本原理
所谓同步，是使网内运行的所有数字设备都工作在一个相同的平均速率上。如果数字传输不能保持同步，如两个数字网络之间不同步、或同一数字网内的设备彼此不同步、或收发之间不同步等，则会使被传输的数字信号发生混乱，根本无法达到预定通信目的。如若发送时钟快于接收时钟，接收端就会丢失一些数据，即所谓漏读滑动；如若发送时钟慢于接收时钟，接收端就会重读一些数据，即所谓重读滑动。因此为保证传输质量，不仅要使网络中的设备保持良好的同步状态，而且还应保证网络本身、网络与网络之间保持良好的同步状态。2.6.2 网同步方式
在目前的SDH网络中节点时钟的同步有两种方式：主从同步方式和相互同步方式。
2.6.2（1）主从同步方式
主从同步方式使用一系列分级的时钟，每一级时钟都与其上一级时钟同步。在网络中最高一级的时钟称为基准主时钟或基准时钟（PRC），它是一个高精度和高稳定度的时钟，该时钟经同步分配网（即定时基准分配网）分配给下面的各级时钟。目前ITU-T将各级时钟分为4类: 1.基准主时钟，符合ITU-T G.811建议;2.转接局时钟，符合ITU-T G.812建议；3.端局从时钟，符合ITU-T G.812建议；4.SDH网元时钟，符合ITU-T G.813建议；通常，同步分配网采用树形结构，将定时基准信号送至网内各节点，然后通过锁相环使本地时钟的相位锁定到收到的定时基准上，从而使网内各节点的时钟都与基准主时钟同步。这是一种单端控制方式，如图2-6-2所示。
图2-6-2 主从同步方式
等级主从同步方式的主要优点是网络稳定性较好，组网灵活，适于树形结构和星形结构，控制简单，网络的抗滑动性较好。主要缺点是对基准主时钟和传输链路的故障较敏感，一旦基准主时钟发生故障会造成全网的问题。为此，基准主时钟应采用多重备份以提高可靠性。采用等级主从同步方式不仅与交换分级网相匹配，也有利于改进全网的可靠性。等级主从同步方式在各国公用电信网中获得了广泛的应用。
2.6.2(2)相互同步方式
在互同步系统中，不分时钟级别，不设主时钟，所有的时钟皆采用互连方式。
即每个时钟通过锁相环受所有接收定时基准信号的共同加权控制，在各时钟的相互作用下，如果网络参数选择合适，可以实现网内时钟的同步。由于高稳定、高可靠基准时钟的出现，主从同步法获得广泛应用；而互同步法因易形成扰动，实际中已经很少采用。SDH在电力系统中的应用及保护
3.1 SDH技术在电力系统应用
3.1.1 网络架构设计
电力输电网的网架结构，决定了电力通信网分级、分层、分区的传输网络拓扑结构。国调中心至各大区(省)调度中心的电力通信为一级传输网、大区调度中心至各省级调度中心的电力通信为二级传输网、省级调度中心至各地区级调度中心的电力通信为三级传输网、地区级调度中心至各县级调度所的电力通信为四级传输网、各县级调度通信网便是电力通信的五级传输网。在实际建设过程中,还需要根据实际情况 ,考虑网络建设和管理的复杂度 ,确定网络的层次架构。3.1.2 SDH用户接入设备的布置
省调配置一套SDH用户接入设备,将各地区通信网至省调及上级调度的主通道业务信号进行分叉/复接,实现业务重组;区调配置一套SDH用户接入设备,将各县通信网,发电厂至区调、省调的主通县调配置一套SDH用户接入设备 ,将各变电所 ,发电厂至区调、省调的主通道业务信号进行分叉/复接,实现业务重组。SDH用户接入设备,其基本是一套高性能的STM1的SDH网,并能够接入到STM16的网络中组成SDH子网。
3.1.3 业务实现过程
考虑将来的业务扩展 ,根据业务需要分配带宽颗粒 ,在传输系统中 ,一次变分配4个左右2M , 二次变分配3个2M ,局间提供分组交换所需2M。综合业务接入网设备满足如下需求:2/ 4 线音频专线接入、Z接口延伸业务、热线电话、POTS普通电话接入、继电保护DDN专线业务、以太网等业务。3.1.4 保护方式的选择分析
SDH的特点是其光环自愈功能。在光纤被切割等故障发生时仍能在短的时间内恢复通信 ,这在保证整个通信系统的可靠性方面起重要作用。在实际设计过程中需要结合节点的分布根据不同的保护方式主要有两种不同的网络配置方案: SNC较适应于网孔型的网络结构;自愈环保适应于环网结构,网络通信容量较大,结构简单的大型网络更为适用。
3.2 SDH在电力系统中的典型应用
3.2.1电力专网通信系统多业务传输解决方案的典型应用
一、行业典型应用要求或前提
即使在网络拓扑结构比较复杂的情况下，如何保证电力通信高可靠性的要求？如何保证通信系统良好的可扩展性？如何保证通信系统的多种业务要求？
（1）以最省的方式组建SDH自愈网，且升级扩容方便；
（2）站业务容量不大，但总体要求接口丰富；
（3）设备具有高稳定性，且可以统一监控。
二、方案简述及组网图
针对以上要求，运用其专门研制的高性能高适应性的系列产品，提供了完善的光纤通信解决方案。
（1）H9MOX-1641型MSTP多业务光纤传输平台，可支持多达12个光方向，尤其适合在复杂的网络拓扑条件下组网。MSTP与传统的SDH兼容，具备传统SDH的特点，同时克服了传统SDH的不足。它采用统计复用的方式对数据进行封装，采用分布式以太网OVERSDH技术，具备2.5层数据交换能力。在由五个站点构成的环网中，以太网数据对整个系统的带宽要求仅仅为45M,由于采用了分布式交换系统，其使用效率远远高于传统的SDH传输方案。
（2）三光方向的站点，采用H9MOS型SDH设备。
（3）两光方向的站点,以及光方向不超过两点的站点，采用H9MO-155型SDH设备。
（4）远端站点容量较小，推出8＋1单板型PCM设备，具备8路以64K为单位的业务接口，种类齐全：普通语音接口、4E&M接口、2E&M接口、RS232接口、RS485接口、2&4线音频接口、磁石接口、64K/128KV.35接口、64KG.703接口、热线接口。和一路以太网接口或两路N*64KV.35接口。
（5）端站点多，站点接入容量小的特点，使用了最多可接入14个E1设备的PCM局端设备，型号为：H5P-14，每个单板上一个2M容量，对外提供8路以64K为单位的业务接口和一路N*64K的数据接口。具有极高的性能价格比优势。
所有的设备可纳入统一网管，每个设备都可提供RS232或RS485的监控通道。在调度中心可对每一个变电站实行监控。如图3-2-1
图3-2-1电力专网通信系统多业务传输组网图
3.2.2 SDH电力通信承载网的应用
电力通信承载网建设的需求分析
电力通信承载网在为电力系统服务方面需为省局、电厂、变电站及与市局之间提供业务通道的基础服务。电力通信承载网主要承载的业务包括：
数据业务——包括线路继电保护和电网安全自动装置数据、调度自动化（SCADA）、电能计量系统、变电站综合自动化、电力市场数据和管理信息业务等。
话音业务——包括调度电话、行政电话、会议电话。
视频业务——包括视频会议系统及变电站自动监控系统等。
多媒体业务——信息检索、科学计算和信息处理、电子邮件、web应用、可视图文、多媒体会议、视频点/广播、因特网接入业务和IP电话等话音业务；
通过更加深入地分析，我们可以看出： 在业务需求方面，目前大部分省份的电力通信网络还无法实现管理信息系统横向数据的充分交互，这和目前选用的通信手段很有关系。通过SDH或者ATM作为业务承载层，只能实现点到点的业务实现，面对点到多点、多点到多点的业务需求，实现起来就非常困难。在财务自动化系统内，也同样存在这样的问题。此外，在办公自动化方面还有信息发布、文档查询、公文流转批阅、会议管理、电子邮件以及信息采编等。数据业务的需求已超过了电力通信网络发展的速度，只有承载在分组化宽带网络上，充分利用万兆、千兆、百兆高带宽优势；充分利用MPLS、电信级以太网等先进技术才能更好的承载这些重要业务。
在拓扑结构的选择上，由于电力通信网络光纤电路覆盖面大，节点多且分散，距离长，业务密度集中，电路分期呈链形建设，很难形成网状拓扑，也就无法发挥网状拓扑的多路由可选、可靠性高、生存性强的优势。而链形和星形拓扑虽然符合电力系统通信电路分段建设的特点，但是其可靠性差，瓶颈现象严重成本较高。基于电信级以太网技术的环形网络有多样的环网类型（相交环、相切环、环与链），灵活的组网能力和成熟的自愈技术，更适合电力通信光网络的组网。如图3-2-2
图3-2-2电力通信承载网
综上所述，电力公司需要建设一个可靠安全、高速高效的多业务承载网络，这个网络应该是具备高可靠性、高安全、高宽带、大容量、智能化的分组化网络。
3.3 SDH在电力系统中的保护
3.3.1 加强通信网络的设计
电力系统专业通信网的主要特点有：(1)用户分布点多面广；
(2)容量小但种类多，数据信息通道所占比例高；(3)随着电网飞速发展，通信网络变化大；(4)对电路要求的可靠性更高。
根据这些特点，要求设计通信主干网络时，必须做到可靠、灵活方便、并具有可持续发展能力。针对SDH光纤通信而言，SDH的灵活方便性、通用性、自愈能力是其它设备无法比拟的，但是可靠性方面可通过网络设计利用SDH的优点来加以弥补。对于可靠性的要求，根据实际而定，一般以做到“任何一个站出现大故障，不能影响其他站的正常运行；任何设备的任何一块板或某一个元件出现故障，不能影响本设备的正常运行”为设计标准。3.3.1(1)建立混合环形网
比较简单的网络设计是组成如图的3-3-1(1)SDH基本环行结构，该结构由一对光纤组成，STM-N信号同时在顺时针方向(CW)和逆时针方向(CCW)传输。在正常状态，一个或多个STM-M(M N)信号，或者其他能在STM-N帧内携带的业务，同时在环内沿CW和CCW方向发送。在接收点将出现两个一样的通道信号，一个作为主信号，一个作为备用信号。由于进入环中的支路信号要通过整个环传输，因此在整个环内携带的业务的可用总带宽不能超过STM-N容量，该带宽由环内所有节点共享，而且任何节点上的分插业务带宽都不能重新使用，因此在初次设计时期，应配置最大可用容量。
图3-3-1(1)SDH基本环行结构图
当光缆被切断或某一节点设备失效时，两个环(CW和CCW)中的一个仍可维持有效信号。通过通道选择有效信号控制通道倒换，从而维持正常的业务。这样便发挥了SDH的优点，提高了网络的可靠性。3.3.1(2)建立保护链路
电业局拟建东、西2个SDH环网，如图3-3-2(2)所示。东环、西环均为SDH 2纤自愈环。SDH设备已采取复接器保护，线路保护，2纤自愈环保护，分支接口的1＋N保护，电源的1＋N保护等。仅对设备的可靠性而言，基本保证了任何一块板(或一个元件)出现故障，不影响该机的正常运行的要求。SDH的自愈功能克服了由于某些原因出现大的故障或停机检修时，只影响本身的通信，而不影响其它各站之间的通信，但是当中心站的A1和A2机出现大的故障而停机时，就意味着中心站与东环或西环的通信全部中断，这种情况是不允许发生的。因此，根据电力通信的特点，设计网络方案时，在A1机至D机和A2机至C机之间各设置了一条联络光路，充分利用D机、C机的路由保护功能，将东环或西环各
机的信息经D机或C机同时送到A1机和A2机，使A1机和A2机起到互为备用的作用。这种A1机、A2机互为保护的方式还必须与3630智能PCM基群配套使用，利用3630PCM具有2个2M口进行自动倒换。
图3-3-2(2)双SDH环网图
3.3.2选择合理的SDH设备及网管系统
目前，世界各大电信公司均推出了自己的SDH产品，生产SDH设备的主要厂家有：美国AT＆T(2000系列)，法国A1catel,瑞典Ericsson(ETNA体系)，加拿大北方电信(Fiber-world体系)，中国的华为和中兴，德国西门子和日本富士通等。3.3.2(1)SDH设备分类
SDH设备根据其种类可划分为终端复用器TM，再生中继器REG，分插复用器ADM和数字交叉连接设备DXC,在组网时要生视设备的各种接口的合理配置与设备在网络中的恰当运用问题 3.3.2(2)选择合理的SDH设备
在建设SDH 信网络时 作为一项系统工程必须根据实际情况下选择合理的SDH设备,进行详细的规划与设计。只有这样 ,才能在电力通信投资较少、建设周期较长的情况下 ,达到预期的效果。3.3.2(3)SDH网管系统
SDH的网管系统不再停留在简单的维护终端和告警管理上，而且能自动处理和管理所接网络中各站设备的各种信息，并能对系统运行进行分析，还能通过远端维护接口来处理和管理其他网络中各站设备的各种信息，同时，能做到与PDH设备网管在一定程度上的兼容。
SDH传输网做为电力通信网，完善的SDH管理系统对全网的服务质量和维护成本有着深刻的意义，和以往的PDH传输系统相比，SDH技术在起帧结构中安排了相当丰富的开销字节用于网络的OAM&P。目前由于ITU-T在网元一级的管理标准比较完善，如G.784G.774系列、Q.811、Q.812等建议，而网络一级的管理标准特别是信息模型还正在完善之中。
尽管SDH网络管理系统的内容相当丰富，但SDH管理系统的管理功能依然可以用TMN的五大管理功能进行描述，即故障管理功能，性能管理功能，配置管理功能，安全管理功能和记账管理功能。
由于SDH设备不同三家的产品不同，在网络管理方面存在异种ADH管理系统的互操作问题，即对被管理的SDH网络资源的模型化，并具有一个共同的外部协议传送的管理信息结构。和TMN一样，SDH管理系统也秉承了ISO/OSI
管理中面向目标（对象）和客户、服务器方法，用管理目标抽象表示SDH传送网的物理资源和逻辑资源。
另外，由于SDH传输网对其网络管理的依赖性较大，因此，在对网络管理软件操作的过程中，一定要注意操作的规范化，在进行软件版本升级过程中，要时刻注意网络的运行情况，做好处理突发事件的准备。
结束语
SDH作为新一代的传输网体制，正迅猛发展。SDH通信模式，可以实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护。可以接入各类电力通信业务,以此形成电力通信网络的综合化、数字化、智能化和宽带化。我们在规划或建立新的通信系统时，应首先考虑使用SDH设备，这样就可以实现高效、高智能、高灵活和高生存能力、维护功能齐全、操作运行廉价的电力通信网，不仅可以更好地为电力系统生产、调度等服务，而且还使电力专用通信网今后以竞争力很强的价格进入市场，为电力公司开创新的收入来源、创造更好的经济效益打下基础。
致谢
非常感谢王维维老师在毕业设计阶段给我们的悉心的指导和热心的帮助，从最初的选题到开题报告，从写作提纲到一次又一遍的指出其中的具体问题，严格把关，循循善诱。在论文完成之际，谨向老师表示最崇高的敬意和最衷心的感谢。
参考文献
[1]殷小贡.刘涤尘.电力系统通信工程[M].武汉:武汉大学出版社,2000.[2]肖萍萍.SDH原理与技术[M].北京:北京邮电大学,2006.[3]钟西岩.电力系统通信与网络技术:中国电力出版社,2005.[4]吴凤修.SDH技术与设备:人民邮电出版社,2006.[5]李方建.SDH光传输设备开局与维护:科学出版社,2011.[6]邢道清.电力通信:机械工业出版社,2009.[7]华北电力调度通信中心.电力通信专业:中国电力出版社,2007.[8]何一心.光传输网络技术:SDH与DWDM:人民邮电出版,2008.[9]谢桂月.有线传输通信工程设计:人民邮电出版社,2010.[10]许建安.电力系统通信技术:中国水利水电出版社,2007.21
第三篇：电力系统应用站所终端研究论文
摘要：将站所终端安装在传统的开关站、配电室、环网柜、箱式变电站等处，以完成遥信、遥测、遥控和馈线自动化功能。装置具有自动故障检测和识别功能，与配电网自动化主站和子站系统配合，实现多条线路的测量控制、隔离故障区域并且恢复非故障区域供电，从而提高供电可靠性和配网的智能化。本文主要介绍了智能电网中的站所终端的软硬设计及其应用。
关键词：电力系统；站所终端；DTU设计；功能
智能电网已经成为世界各国投入科技研发的重点，在欧美一些国家已经逐步上升到国家战略层面，成为国家经济发展和能源政策的重要组成部分。我国《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》明确提出要依托信息、控制和储能等先进技术，推进智能电网建设，增强电网优化配置电力的能力和供电可靠性。配电网自动化是智能电网中重要的一环，但是我国刚刚还处于起步的水平，落后发达国家比较多，急需大力发展。因此研究配电网自动化的站所终端是具有非常好的发展前景。本文将介绍站所终端的设计与应用。
1电力系统的发展及应用站所终端的背景
电力系统是由发电、输电、变电、配电及用电等环节组成的统一系统。在大力建设坚强型智能电网环境下,配网自动化既提高供电可靠性和供电质量、又扩大供电能力和实现配电网高效经济运行,是实现智能电网的重要基础之一。重“输”轻“配”已是过去时，配电网会是未来主流趋势。配网自动化是应用现代计算机技术、远动、自控、通讯等先进技术手段，实现配网在线和离线远方监控，以达到配网安全、可靠、高效运行之目的。
2站所终端的系统设计原理
总体来说电力系统站所终端DTU的功能主要就是实现对远方一次设备的遥信、遥测、遥控“三遥”自动化功能。具备就地采集开关的模拟量和状态量以及控制开关分合闸功能，具备测量数据、状态数据的远传和远方控制功能。在其设计上，主要是分为硬件设计和软件设计。站所终端是由主控板和采集板两个系统共同工作的。主控系统负责监控采集板、与配电自动化主站子站通讯。采集板负责数据采样、处理。两板之间通过CAN总线和RS485总线进行交互。终端具备故障指示手动复归、自动复归和主站远程复归功能，能根据设定时间或线路恢复正常供电后自动复归，也能根据故障性质（瞬时性或永久性）自动选择复归方式。具备软硬件防误动措施，保证控制操作的可靠性。
2.1硬件设计
系统主控板和采集板各自拥有一个中央处理器（CPU），都使用STM32F207。其具有自适应实时加速器，可以让程序在Flash中以最高120MHz频率执行时，能够实现零等待状态的运行性能，内置存储器保护单元，能够实现高达150DMIPS性能。处理器自带1个网络口、1个全速USB接口和2个CAN口。主控板提供两路网络口，4路串口，1个CAN口。采集板上的采样芯片采用ADE7878，是一款高精度、三相电能计量IC，采用串行接口，并提供三路灵活的脉冲输出。该器件内置七个ADC、基准电压源电路和所有必需的信号处理电路，实现总（基波和谐波）有功/无功/视在功率测量，以及基波有功和无功功率测量和有效值计算。ADE7878有七路模拟量输入，分成电流和电压两个通道。ADE7878提供三种串行通讯口，主模式HSDC接口的最高的通讯速度为8MHz，可以采集电压、电流瞬时值以用于谐波分析计算。
2.2软件设计
终端软件包括主控板程序和采集板程序。主控板通信协议和数据处理功能比较繁杂，程序调度比较麻烦，因此选用了具有实时性、开源性、可靠性的FREERTOS操作系统。FreeRTOS是一个迷你的实时操作系统内核。作为一个轻量级的操作系统，功能包括：任务管理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能、软件定时器等，可满足本系统的需要。实现站所终端的技术规范所要求的遥信、遥测、遥控等功能。主控板有自检、自恢复功能，拥有运行指示灯。监控开关电源工作状态，采集遥信值，并且控制就地指示灯。上行通信协议使用国家电网DL/T634.5104和DL/T634.5101。与采集板交互的通信协议采用自定义格式。主控板具备对时功能，支持SNTP等对时方式，接收主站或其它时间同步装置的对时命令，与主站时钟保持同步。终端接受并执行来自主站或子站的遥控命令，完成开关的分、合闸操作。遥控采取“遥控预制-返送校核-操作执行命令”的方式。采集板为了满足实时性的要求采用的是裸机程序。处理器采集采样芯片的波形信号后，10毫秒计算一次电流有效值。每条线路的零序电流和零序电压，即可以由三相电流或三相电压计算获得，也可由零序CT或零序PT直接采集获得，可根据现场实际情况灵活配置。采样值周期的通过CAN总线发送给主控板。如果采样值超过阀值，控制操作继电器动作，使开关跳闸，并且记录事件、上报故障遥信给主控板。
3站所终端在电力系统中的应用
站所终端是配网自动化的主要设备。随着我国配网自动化水平的逐步提高，越来越多的站所终端被投入使用。配电系统自动化涉及范围主要是指10kV中压系统。配电自动化主要就是监控此处的一次设备。站所终端主要用于环网柜、开闭所等，实现电气量的监测和控制，故障诊断、故障隔离。
4结束语
本文简要分析了电力系统站所站所终端的设计与应用，结合电力行业正在快步走向智能电网的实际情况，可以得知将站所终端应用于电力系统中，市场需求巨大，应用前景非常乐观，必将带来满意的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]国家能源局.DLT721-2013配电网自动化系统远方终端.2013.8.[2]田劲.电力系统站所远方终端DTU的设计与应用研究[D].武汉理工大学硕士学位论文.2012,5.[3]赵翠然.基于IEC61850的配电终端建模及自描述研究[D].华北电力大学硕士学位论文.2013,3.[4]赵亚崧,孟卫东.防误操作站所型配电终端的实现[J].电气开关,2015,03:101-103.
第四篇：网络技术在电力系统物资管理中应用论文
摘要：随着我们国家的社会的不断发展，在经济领域和相关的科学技术研究的方面的都在飞速的进步，这样使得我们国家目前的网络技术逐渐的渗透到我们的日常生活和工作学习的各个方面。并且将它应用到不同的企业运营的过程中，因此，我们本文主要讲述的是对于电力系统方向的的物资管理工作对于网络技术的具体应用，并对它作出了具体的讨论。
关键词：网络技术；电力系统；管理应用前言
随着我们国家对于网络技术的不断重视，目前网络技术在我们的生活中都有着很大的应用，我们国家关于电子网络技术对电力系统的物资管理当中的应用也逐渐的发展了起来。关于这个方面的应用受到了我们的有关工作人员的注意，并且也对其作出了具体的分析。网络技术在电力系统物资管理中的影响
我们国家在发展网络技术对电力系统管理的同时也需要将它在具体的管理工作中做出关于这个问题的整体的规划还有一些其他的相关的问题包括原材料的购买等等，我们在利用相应的电子技术对电力系统的物资管理方面进行实际的操作，并且最终形成了具有高效率和高质量的管理体制。我们在发展一项新技术应用的时候需要考虑许多不同的方面，首先我们需要考虑的就是如果我们采用这项技术那么它会对我们的电力系统的组织管理方面带来哪些好的积极的作用?我们国家对于具体的电力系统管理方面的工作来讲，尤其实在物资管理的工作方面对它的整体的发展有着至关重要的作用。也就是说对于电力系统在管理方面来讲，最重要的内容之一就是关于物资的管理。并且在这个方面来讲我们对于物资管理的的费用在整体的电力系统生产和对于基础的建设的问题上它的资金对于整体的建设来讲占据着很大的比例。我们举个例子，如果我们的具体关于管理方面的工作人员对于在日常的物资管理问题的各项工作都做的非常完美，那么它在很大的程度上对于整体物资的节省方面有着很大用处，可以很大程度上减少对于资源的浪费。并且可以使关于电力企业在运行的方面对于整体运营的速度来讲有些很大的进步。这些不同的进步就是我们的网络技术对于电力企业管理的积极的效应。我们在电力企业的物资管理的过程中如果应用网络技术在一定程度上对于它的正常并且持续的发展有些很大的作用。它确保了我们在这个方面的电力系统的正常运行。并且对于我们国家实现社会现代化的建设提供了有力的保证。网络技术在电力系统管理方面的重要性
对于我们国家的大部分企业来讲，关于物资管理方面的工作基本上都没有得到很多的重视，并且都比较复杂。我们对它进行了具体的分析，具体来讲就是关于电力系统的物资管理的工作系统在运行的过程中它需要分类的物资类别数量十分巨大并且复杂。如果我们在企业的物资管理的过程中，我们的工作人员想要对于整体的管理方面有一个质的飞跃，那么我们需要顺应时代的发展将这个方面的工作的运行保证它的系统化、操作的规范化，还有就是关于信息化的方面做出具体的改变，在这之中我们主要是通过运用网络技术对于电力企业的物资管理方面做出具体的信息计划就可以实现关于这些工作的具体目标。我们在将网络技术在日常的生活中实际的运用到电力系统方面的的物资管理的过程中，我们主要是就是将这些电力企业关于在物资管理方面的规划、和相关材料的购买和整理以及对于在电力企业中对相应商品进行存储等等这些不同方面的的管理工作都可以归结到网络技术对于物资管理的管理系统当中，所以我们需要在日常电力企业物资管理的过程中对这些信息进行科学合理的运用并且关于不同的企业之间进行信息共享，只有这样我们才能够在很大的程度上改革关于电力系统的物资管理方面的工作，并且在不同的电力企业之间进行信息的交流也可以保证我们的这些电力企业在物资管理的过程中可以共同发展，这对于我们国家的信息化的建设有着重要的推进作用。结束语
随着我们国家的社会和经济的不断的发展，我们关于在加强网络技术在电力企业的物资管理方面的工作中的实际运用作出了很大的努力。这样会使我们在很大的程度上降低了关于在人力资源的使用方面的资源的浪费。我们具体来说就是为了能够在让电力企业在它的日常工作的过程中可以减少企业的组织消耗，与此同时可以使在电力系统的物资管理方面的工作流程可以更加的规范并且高效。其中它在电力系统的的应用方面可以保证物资管理的工作的顺利高效的进行。
参考文献:
[1]杨数林.网络技术在物资管理中的应用[J].科技资讯，2008（04）：1221.[2]商正.基层物资管理项目主报告[J].中国技术企业，2011（09）：3339.[3]李洪勋.互联网在电力系统的应用[J].电力系统保护，2010（22）：3443.[4]申永敬.供电物资管理系统应用[J].中国科技博览，2012（34）：4555.
第五篇：电力系统广域信息网络研究论文
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。
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。
鲁公网安备37028302000876号