【摘 要】从变电站自动化系统对站内通信网的要求入手，分析了设计站内局域网的思路， 总结了网络通信技术在SAS中的实际应用情况，探讨了站内通信网的发展方向。
【关键词】变电站自动化 网络通信 局域网 以太网
0 引 言
现代的变电站自动化是在计算机技术和网络通信技术的基础上发展起来的。我国的变电站自动化从九十年代开始，由最初的集中式发展到目前的分层分布式，在其十多年的发展历程中，网络通信技术的进步对变电站自动化的发展起着极大的推动作用。
IEC61850对变电站自动化系统(SAS)的定义是：在变电站内提供包括通信基础设施在内的自动化。可见站内通信网是变电站自动化系统的重要组成部分，它不仅在站内提供各种智能电子设备(IED)之间的互联，而且作为调度自动化系统的子系统，通过网关，对上承担远动功能，地位之重要是不言而喻的。
1 SAS对站内通信网的要求
1997年国际大电网会议(CIGRE)WG34.03工作组在《变电站内数据流通信要求》中将SAS完成的功能分为七组:
(1) 远动功能 (2) 自动控制功能
(3) 测量表计功能 (4) 继电保护功能
(5) 与继电保护有关功能 (6) 接口功能
(7) 系统功能
上述各组功能对通信均有各自不同的要求，但是我们不难将其归纳总结为:
1.1 可靠性: 由于电力生产的连续性和重要性，站内通信网的可靠性是第一位的，应避免一个装置损坏而导致站内通信中断。虽然目前继电保护的动作不依赖于通信网，但并不能降低对其可靠性的要求，随着无人值班技术发展，作为承担“四遥”功能的核心环节，我们会更加依赖于站内通信网，因此，一个可靠的通信网是首要条件。
1.2 开放性: 站内通信网作为调度自动化的一个子系统，除了保证站内IED设备互连、便于扩展外，它还应服从电网调度自动化的总体设计，硬件接口应满足国际标准，选用符合国际标准的通信协议，方便用户的系统集成。
1.3实时性: 因测控数据、保护信号、遥控命令等都要求实时传输，虽然正常工作时，站内数据流量不太大，但出现故障时要传送大量数据，要求信息在站内通信网内快捷传输。
只有满足以上要求，才是理想的站内通讯网络。局域网由于具有在有限范围内通信速度快，可靠性高，误码率低，且网络中的节点增加、删除比较容易等优点，被成功地引入到SAS中。
2 站内局域网的设计思路
局域网(LAN)是微型计算机在有限(局部)地区内共享信息和资源的系统，其范围一般在1.5公里范围内。针对变电站的具体运行环境和要求，设计局域网时应考虑以下几个方面:
2.1 网络拓朴结构: 即网络中各节点相互连接的方法和形式。最基本的拓朴结构有星形网、环形网、总线网等。星形网因其每一节点都是通过连接线与中心节点相连，中心节点成了可靠性的瓶颈，用于早期的集中式或小型变电站的SAS中; 环形网是通过一条首尾相连的通信线路将各节点串联起来，虽网络中每个节点地位平等，但信息须经许多节点转发，任一节点损坏会引起断环，此种方式亦不大采用，而总线网是将网络各节点和一根总线相连，每一节点都可以和其它接点直接通信，消除了瓶颈现象，可靠性较高，成为当前站内通信网的首选。
基本网络拓朴结构可以相互组合成各种复杂的局域网。
2.2 通信规约: 有主从轮询(polling)方式，令牌传递方式(token passing)和载波监听多路访问/冲撞检测(CSMA/CD)方式。
主－从网络一般运行polling规约，总线型网络规约主要采用的有令牌传递和 CSMA/CD方式。令牌传递的形式是逻辑环，即在总线上增加一个令牌在各个节点间循环。一个节点只有在收到了令牌后方能发送数据。若这个节点不需要发送，令牌会自动转向下一个节点。因采用此方式要使用很多模拟部件，管理复杂，节点增减不灵活，造价高，应用并不广泛。CSMA/CD是一种竞争性规约，各节点要发送信息时，先侦听总线是否空闲，若空闲，则发信，若网络忙，则等待后再侦听发送，直至发送成功。这种方式当网络中节点少时，传输速度较快，但当节点超过一定数量时，网络传输数据量增大，碰撞几率增加，影响传输的实时性。可辅以优先级设置，让重要信息能抢先发送，它具有很高的灵活性，通信效率也很高。
点通
