智能变电站过程层组网技术特点与应用

本文认为智能变电站过程层组网技术技术应用中,星型网是最佳使用方案。本文对智能变电站过程层信息共同组网的可行性进行验证分析。在研究过程层组网技术和信息流量及传输延时的基础上,指出过程层网络采用SMV采样信息、GOOSE变电站通用事件信息、IEEEl588对时信息共同组网的技术方案,凭借IEEE802.1P流量优先权控制技术,有助于保证信息传输的时效性,运用快速生成树技术实现网络重构,能有效避免网络风暴。     

智能变电站优化组网的通信网络研究

基于智能变电站对信息共享、网络优化的要求,全站信息一体化已成为未来变电站组网的发展趋势。运用共网技术将间隔层与过程层合并,形成2层1网的优化组网结构。围绕此组网方案,通过网络数据流量的逻辑运算和明确的虚拟局域网(VLAN)划分,在OPNET仿真环境下得到有无VLAN标签的仿真对比图,验证了其网络流量和故障延时满足继电保护对网络通信性能的要求。     

智能变电站过程层网络技术的研究与应用

智能变电站三层网络结构中,过程层网络是最直接与一次设备连接的最底层,它的运行稳定性直接关系到全站的安全稳定运行。在此基础上分析了网络拓扑结构、SMV采样信息与GOOSE网、数据传输通信模型等过程层的理论、组成和基本要求,提出了三种典型的过程层组网方案。对三种方案的优缺点进行理论分析,同时在辽宁大石桥智能变电站进行了多次专项测试,最终验证提出三网合一技术方案性能指标完全满足智能变电站技术规范,能够保证智能变电站安全、可靠的运行要求,可显著提高过程层网络的运行可靠性,证明组网方案切实可行,值得推广。     

基于分布式同步方法的智能变电站采样值组网技术

通过对国内外智能变电站过程层采样值传输组网方式的研究,重点对点对点传输方式和交换机组网传输方式加以分析,总结分析了常见组网方式的特点,并针对其不足,提出了智能变电站分布式同步采样值组网技术方案。与原组网方案相比,新方案的主要长处在于不依赖全局同步系统,从而进一步提高了过程层网络的可靠性。该方案的研究成果已应用于苏州110kV沈巷变电站智能化改造。     

智能变电站过程层网络技术的研究与应用

智能变电站三层网络结构中,过程层网络是最直接与一次设备连接的最底层,其运行稳定性直接关系到全站的安全稳定运行。在此基础上分析了网络拓扑结构、SMV采样信息与GOOSE网、数据传输通信模型等过程层网络的理论、组成和基本要求,提出了三种典型的过程层网络组网方案。本项目组对该三种方案的优缺点进行了理论分析,同时在辽宁大石桥智能变电站进行了多次专项测试,最终验证所提出的三网合一技术方案性能指标完全满足智能变电站技术规范,能够保证智能变电站安全、可靠地运行,可显著提高过程层网络的运行可靠性。     

智能变电站过程层网络数据流的分析与研究

在分析智能变电站过程层网络主要数据SMV、GOOSE、PTP1588报文共网传输的可行性基础上,指出过程层组网最佳方案是星形拓扑;对比VLAN与GMRP 2种报文过滤技术,以IEC 61850标准中的D2-1典型变电站为例,提出了一套基于间隔的VLAN局域网逻辑结构划分方案,对其中存在的各种数据流流量、通信时延及时延抖动进行了详细说明和计算,最后利用OPNET仿真软件对共网传输时数据流时延进行仿真,论证了采用VLAN技术共网传输的可行性。     

220kV宜兴智能变电站过程层网络设计

过程层是智能变电站区别于常规变电站的重要特点之一,其组网方案直接影响保护、控制功能的实现和网络设备的投资。对几类典型过程层网络拓扑结构、采样值传输协议进行了分析比较,确定适合智能变电站工程的过程层网络方案;结合变电站现状,给出设备选型、功能需求等方面的设计实例。     

基于优先级标签的变电站过程层交换式以太网的信息传输方案

为了解决变电站过程层信息综合传输中的流量冲突问题,作者提出了基于优先级标签在网络端节点内控制信息传输的信息综合传输方案.通过采用IEEE 802.1标准中定义的用户优先级标签,为变电站过程层交换式以太网(SESPL)中不同类型的信息分配不同的优先级别,在交换机和端节点内分别采用先到达先服务(first-come-first-served,FCFS)和静态优先队列(static priority queuing,SPQ)调度算法实现.阐述了在网络端节点的网络协议栈中引入优先级机制的具体实现方法,并且以一个典型变电站馈线间隔模型为例进行仿真验证,仿真结果表明了该方案的有效性和可行性.     

基于IEC61850标准的智能变电站过程层组网技术研究

选择适当的智能变电站过程层组网方式,采用虚拟局域网技术对过程层交换机进行合理的VLAN划分,可大大提高交换机的使用效能,避免产生网络阻塞。介绍了智能变电站系统基本结构和组网技术,研究了智能变电站的过程层网络拓扑结构,并根据VLAN技术,探讨了网络的VLAN划分方案,同时结合工程实例提出了220 kV智能变电站具体的组网方案及VLAN划分实现方式。通过220 kV马山变电站的实例应用证明,独立星型双单网方式及基于端口的VLAN划分能有效地保证智能变电站过程层网络数据传输的实时性和可靠性。     

智能变电站过程层组网改进方案

提出了一种智能变电站过程层组网改进方案。在利用虚拟局域网(VLAN)技术实现网络报文精确控制、确保网络传输性能的同时,参照站内总的网络数据流量和网络记录分析仪以及故障录波装置单光口推荐的接收容量,将经单光口发送至网络记录分析仪以及故障录波装置的数据,借助VLAN技术分为几个光口分别进行传输,有效解决了当智能变电站网络传输流量较大,特别是网络传输流量超出网络记录分析仪以及故障录波装置的百兆以太网光口容量时的数据可靠接收问题。与现有解决方案相比,所提改进方案充分发挥了智能变电站站内信息共享的优势,有效避免了投资成本的大幅增加及直连光纤和光接收模块的大量消耗,并已广泛应用于湖南电网。     

采用SV和GOOSE共口传输的过程层组网方案

为了解决智能变电站过程层组网中采用SV和GOOSE共口传输方式所面临的报文过滤问题,简述了智能变电站过程层网络组网方案,通过分析智能电子设备IED之间的报文流量特征和通信需求,探讨了限制SV和GOOSE两种多播报文的配置方案,从工程应用的角度提出了一种基于VLAN技术的组网方案:根据IEEE802.1Q标签区分SV和GOOSE报文,对两种报文采取不同的VLAN划分原则。搭建试验平台对该方案进行了测试和分析,结果表明:该方案具有减少终端IED接收网络压力、工程实施简单、数据流向清晰的优点。该方案对新一代智能变电站过程层组网具有参考意义。     

110kV智能变电站过程层建网方案

在智能变电站三层网络结构中,过程层为直接与一次设备连接的最底层,其信息传输要求准确、可靠、快速。分析了过程层网络拓扑结构、采样值传输协议分析、数据传输通信模型、网络负荷量、保护的“直采直跳”方式。结合实例,提出了110kV智能变电站采用SV和GOOSE两种过程层组网方案,两网物理上相互独立,采用星型拓扑结构,双重化配置...     

特高压变电站过程层网络设计

论述了500 k V及750 k V智能变电站过程层网络方案和交换机配置方案。分析了特高压变电站特点和设计要求,提出了特高压变电站过程层网络两个设计原则:高可靠性原则和技术统一性原则。基于两个设计原则,提出四个1000 k V过程层网络设计方案,推荐SV和GOOSE共同组网、双重化保护各设置独立的双网。分析了冗余信息的应用层处理方案和链路层处理方案,提出1000 k V过程层网络可采用基于FPGA的应用层处理方案,也可采用基于PRP的链路层处理方案。     

基于可靠性框图法的过程层信息流最优控制技术

智能变电站过程层网络作为“三层两网”中的重要部分，其负责保护装置、测控装置、安稳装置及智能终端等智能电力电子设备之间的信息交互工作，过程层网络设备的运行可靠性直接关系到断路器能否及时切除故障设备。基于此，首先分析典型过程层网络组网结构及报文发布/订阅关系。其次，根据过程层不同信息对保护设备的影响程度，建立过程层信息分类方案。最后，采用可靠性框图法分析过程层设备的可靠性，指出过程层网络结构存在的问题，并针对性提出优化过程层网络结构的组网方案，研究优化后的组网方案对变电站现场运维管理工作的影响。     

IEEE1588对时系统在金南智能变电站的实现

介绍国网试点工程"长沙金南110 kV智能变电站"的组网方案,根据系统的组网方案引出站内IEEE 1588对时系统的实现方案,详述站控层、间隔层、过程层3层设备组成一个网络后的具体对时实现方法,提出验证站内IEEE 1588对时性能的具体测试方法。     

基于贪心流量调度的智能变电站过程层网络拓扑高可用无缝冗余配置方法

泛在电力物联网背景下,智能变电站中负责运行状态上传与控制命令下达的过程层网络负载将急剧升高。传统IEC61850标准协议中的高可用性无缝冗余(High-Availability Seamless Redundancy,HSR)通信链路配置方法由于数据副本在存在环路的网络内循环产生额外流量与额外传输延时,存在信息传输实时性差的缺点。因此,提出基于贪心流量优化算法的过程层网络拓扑高冗余无缝配置方法。首先,在分析采用HSR技术的智能变电站过程层网络工作原理的技术上,提出两种高可用性无缝冗余配置方案:交叉(Cross-Links,CLs)方案与四连通环(Four-Connected Rings,FCRs)方案。其次,为避免过程层网络在流量汇聚时易产生拥塞导致传输时效性变差,提出基于贪心算法的流量调度策略。最后,基于Opnet的变电站仿真算例表明,与传统网络拓扑配置方案相比,所提方案的数据平均传输跳数与传统拓扑方案比下降50%,而采用贪心算法的过程层网络流量调度策略在数据拥塞时的传输延时、丢包率和吞吐量衰退服务分别降低32.7%,63.5%和33.3%。因此,所提方案能够显著提升智能变电站过程层网络性能。     

智能变电站过程层交换机延时测量方案设计

智能变电站过程层网络SMV报文组网的传输方式已成为一种趋势。SMV报文组网的传输方式具有信息共享便捷的优势,但是SMV报文在网络交换设备交换机中传输的延时具有不确定性,这样就需要可靠的时钟源来进行同步,而且合并单元需要具备一定的守时能力。为了使SMV报文组网的传输方式不依赖外部时钟源,尝试对交换机进行改进,给出了一种基于FPGA的过程层SMV报文传输延时可测的交换机架构,提出了一种利用IEC 61850-9-2帧结构中Reserved字段测量并记录传输延时的方案。经过验证,该架构和方案可以准确地测量SMV报文在网络中传输的延时。     

110kV依克湖智能变电站保护组网方式分析

通过分析DL／T860规约标准下的“三层两网”组网方式,对110kV依克湖智能变电站保护配置组网方案进行研究。对于信息传输量大、可靠性要求高的主变保护和母线保护,采用光纤直接采样直接跳闸的组网方式,保护运行可靠,动作快速;对于备自投装置、低周低压减载等采用光纤网络采样网络跳闸的组网方式,能较好的实现保护信息量的配置,保护运行稳定可靠。采用双绞线以太网的MMS网络组网方式,按DL／T860规约建模,能形成智能化变电站监控系统。     

智能变电站过程层网络采用EPON技术实用性研究

本文提出在智能变电站过程层网络通信系统采用EPON进行组网的应用方案,在对智能变电站过程层通信业务分析、及EPON技术和现阶段智能变电站过程层所采用的主流工业以太网技术进行对比分析的基础上,围绕重点关注的SV采样值传输性能及GOOSE传输性能,搭建模拟系统,利用网络记录及分析系统对智能变电站过程层采用EPON组网后的S...     

VLAN技术在智能化变电站网络中的应用探讨

参照IEC61850标准通信体系要求,通过对单间隔传输流量的计算,给出了用VLAN技术解决过程层数据流量的技术方案,并从VLAN技术作用、定义方式、802.1p协议、划分原则等方面深入探讨VLAN技术在智能化变电站组网中的应用。结合智能化变电站工程实践,阐述VLAN技术在智能化变电站中的应用方案。说明了VLAN技术,满足IEC61850通信体系下的智能变电站组网要求。