工业以太网交换机在智能变电站中的应用VIP专享VIP免费

伏少松工业以太网交换机在智能变电站中的应用智能变电站的概念是随着智能电网概念的提出而一并提出的，可以讲是智能电网的一个最重要、最关键的“终端”，承担为智能电网提供数据和控制对象的功能。采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，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、协同互动等高级功能的变电站。因此，智能变电站需要数字化的通信平台。基于IEC61850标准的变电站网络通信是最大的共同点。智能变电站概念数字化平台•通信网络；•二次设备；•工具软件。•功能：•取消长电缆连接，提高系统性能，同时消除事故隐患；•使用IEC61850标准，有利于设备之间的互操作。电子式互感器•有源式电子式互感器；•无源式电子式互感器。•功能：•解决传统互感器的固有缺陷；•节约绝缘和材料成本。智能一次设备•高压设备本体；•智能组件。•功能：•监视设备运行状态，消除事故隐患;•提高设备运行寿命，降低全生命周期成本；•实现智能操作。高级应用•全景数据反演；•一体化在线五防；•VQC；•程序化顺控功能；•网络记录分析；•分担主站负担。•功能：•提高电网智能化水平。智能变电站的主要组成智能变电站的通用以太网架构根据IEC61850标准，智能变电站具备典型的三层架构：站控层间隔层过程层由于实际工程的需要，以太网交换机往往置于站控层和过程层；而智能设备（IED）则严格的按照三层架构加以区分。MMS网：站控层和间隔层之间的网络一般传输制造报文规范（manufacturingmessagespecification，MMS）报文，为TCP单播报文。GOOSE网：过程层和间隔层之间的网络一般传输面向通用对象的变电站事件（genericobjectorientedsubstationevents，GOOSE）报文，为组播报文。SMV网：智能一次设备通过光PT、光CT进行模拟量采集并上送合并单元（MU），合并单元将同步后的模拟信号上送保护、测控等间隔层装置使用，通过传输采样测量值（samplemeasuredvalue，SMV）报文上送，为组播报文。时钟同步网：过程层与间隔层之间的基于IEEE1588标准的时钟同步网。过程层报文的种类星形拓扑结构最小延迟—从IED到IED之间只有三跳；全部连接到中心交换机通常成本高且不易实现；没有冗余—任一电缆/交换机的故障可能导致多个IED与站控级断开。站控层的交换机网络通常布置为双星型优点：布线容易缺点：成本高双网互备基本网络结构环形拓扑结构N+1网络冗余容错能力；采用RSTP自动组态；多环连接可以组成网格形拓扑结构。过程层的交换机网络方案：双星型（国内）环网（国外）：优点：出现故障时可在毫秒级内完成自愈切换缺点：实时性略显不足智能变电站系统中通信网络的组网方式MMS、GOOSE、SMV独立组网MMS独立组网，GOOSE、SMV共网采样值（SMV）、GOOSE、同步（1588）三网合一将提高系统可靠性GOOSE和采样值合网o带宽上具有可行性(稳定流量和突发性流量配合)o降低了成本o48点/周波供保护测控，200点/周波点对点供计量o9-2、48点/周波，16回达到80Mbit/s以太网时钟同步与采样网合一oIEEE1588v2，硬件参与，ns级对时，满足计量要求o提高了采样数据的可靠性过程层合网本方案以变压器保护为例，采用IEC61850-9-2采样信息、GOOSE信息、IEEE1588对时信息共网传输。间隔层与过程层合并单元遵循IEC61850-9-2标准，与过程层智能终端采用GOOSE通信协议。过程层网络按间隔配置独立的间隔交换机，各间隔通过主干网交换机组成过程层网络实现信息共享。三网合一配置方案由于三网合一技术的要求比较高，技术难度大，且欠缺有效的冗余手段，其可靠性受到一定的质疑和担忧。因此，基于IEC62439标准的PRP冗余技术得到广泛的关注。PRP（ParallelRedundancyProtocol）是IEC62439-3中定义的网络冗余协议，IEC62439已于2010年3月份正式颁布。IEC61850Ed2.0中明确引用IEC62439-3，作为其冗余协议。在基于PRP技术的变电站冗余网络中，每个PRP冗余节点（例如保护装置、合并单元）需两个网络端口并行运行。工作时，端口通过链路...