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...     

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。     

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。     

无过程层网络下基于GOOSE网的多判据保护技术

国家电网公司建议35kV及以下等级电网建设智能变电站时采用两层一网结构,无过程层网络,基于过程层信息共享的应用无法实现。为实现智能变电站多判据继电保护技术,提出采用GOOSE网络实现信息共享的方式,通过GOOSE网络传输开关量和模拟量,实现故障信息共享,构造基于GOOSE网的多判据继电保护技术,对GOOSE报文进行了深入分析并提出可靠区分GOOSE报文中不同设备信息的方法。结合GOOSE网的传输机制,重点研究实现母线保护和单相接地保护的方案,并提出传统保护改造的实施方案,有效解决无过程层网络下实现多判据保护的难题,推动IEC61850标准在配电领域的应用。     

智能变电站过程层交换机设计及实现

从智能变电站过程层网络传输报文的特点出发,对交换机的传输带宽、存储转发延时、强电磁干扰下的零丢包、采样同步、流量控制、配置管理等方面进行需求分析,提出了一种适用于智能变电站过程层网络交换机的整体研制方案,并对交换机的测试情况和试点运行情况进行了分析介绍。     

智能变电站过程层网络虚拟局域网划分的应用

智能变电站二次回路电缆简化和减少的同时带来了过程层网络的光纤通信,网络通信存在网络流量和网络安全等问题。本文针对智能变电站过程层网络架构特点的分析和比较,提出了适用于智能变电站的两层扩展星型拓扑结构——树型拓扑结构,针对智能变电站过程层网络流量特点分析和比较了交换机组播过滤和交换机VLAN划分的两种报文过滤方法,提出了一种可读性强的VLAN ID划分方法和划分原则,并通过工程应用实例验证了其可行性,在工程应用过程中也证明了该方法配置简单、实用且具有可读性,易于工程设计和维护。     

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。     

千兆交换机在智能变电站的应用探讨

随着智能变电站在国内的广泛兴建,实际运行中暴露出越来越多的网络问题。其中由于目前智能变电站建设过程中无论是过程层、间隔层、还是站控层均采用百兆交换机,导致整个智能变电站的网络规模受到限制。在交换机级联次数较多或网络报文量较大情况下,存在网络传输延时超过GOOSE报文及SMV报文允许延时上限情况,导致系统短暂失效,同时存在网络信息传输速率慢、传输带宽较低等问题。本文针对现有百兆交换机存在的问题,提出了满足智能化变电站过程层、间隔层及站控层的千兆交换机应用,并对千兆交换机和百兆交换机做了性能比较。     

智能变电站过程层交换机关键技术探讨

智能变电站过程层采用IEC61850-9-2标准通过交换机组网实现保护、测控、合并单元及智能装置的互联,交换机成为过程层网络的必须装置。交换机的性能指标直接影响到了保护、测控等装置的可靠性。因此交换机必须符合过程层应用对环境、机械性能、EMC等指标要求,并且在功能上要求交换机在吞吐量、帧丢失率、传输延时及组播管理等方面的性能指标符合过程层的应用要求。本文通过对交换机数据交换原理、传输延时、组播管理、网络风暴抑制等功能的实现原理进行分析,选择符合智能变电站过程层应用的交换机各项功能的实现方式。     

智能变电站电量信号传输特性及建模

文章介绍了智能变电站结构体系,通过研究电子式互感器二次信号传输过程及其建模方法,指出智能变电站电量二次信号传输过程存在的失真问题。根据建立的信号传输模型,对智能变电站电量信号传输过程进行仿真,通过对比输入、输出信号波形,得出不同频率下二次信号传输特性。     

智能变电站过程采样值传输协议的分析与程序实现

智能变电站是变电站发展的趋势,而智能变电站过程层采样值传输协议,是将非常规互感器采集到的电力一次系统的运行数据传输给保护装置和监控装置．这些数据的正常传输是保护装置和监控装置完成其各自功能的基础,详细介绍了智能变电站过程层的3种采样值传输协议,从灵活性、实时性、可靠性等方面比较了其优缺点,并给出了实现这3种协议的编程方法．     

新一代智能变电站三层一网技术网络流量分析

本文分析了新一代智能变电站三层一网技术的结构和特点,并对共网传输模式下SMV、GOOSE网络报文等主要业务数据类型的流量进行了定量分析,可为新一代智能变电站网络结构及性能研究提供参考。     

智能变电站通信架构和过程层VLAN划分的探讨

智能变电站的出现,不仅是对变电站架构的变革,更是一种新的建设模式、操作模式和生产模式,在智能电网建设中的地位日益突出。智能变电站现已取代传统的电缆传输模式,而采用光纤数字通信技术和网络技术。在通信技术上,按照IEC61850标准通信体系要求以及对智能变电站过程层网络架构特点的分析,提出了基于功能、电压等级的智能变电站过程层网络VLAN划分方案。通过工程应用实例,也证明了该方法配置简单、实用且具有可读性,易于工程设计和维护。     

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。     

智能变电站过程层网络设计与分析研究

智能变电站的电子设备通过网络进行信息交互,信息传输的可靠性和实时性是否能满足相关规范的要求,需进行相关的计算和分析.文章以某智能变电站项目的网络设计为基础,提供了智能变电站过程层网络计算分析的方法.     

智能变电站过程层组网分析与应用

为了验证智能变电站过程层信息共同组网的可行性,分析并指出星型网是智能变电站过程层组网最佳方案。在分析过程层信息流量及传输延时、组网技术的基础上,指出过程层网络采用SMV采样信息、GOOSE变电站通用事件信息、IEEE1588（或SNTP）对时信息共同组网的技术方案,即引入VLAN标签技术减少网络中广播数据,提高网络带宽利用效率;引入IEEE 802.1P流量优先权控制技术,保证信息传输的及时性和有序性;引入快速生成树技术实现网络重构,避免网络风暴。通过仿真测试和验证,其性能指标完全满足变电站技术规范,能够保证变电站安全、可靠的运行要求,其技术方案可靠、可行。     

智能变电站过程层网络构建方案研究

过程层网络是智能变电站的技术关键点与难点。在满足过程层网络实时控制需求的基础上,结合现有技术条件,分析了过程层网络拓扑结构、采样值传输协议、采样值与GOOSE共网/分网、报文过滤技术选择的合理性,并针对500 kV线-线串典型间隔进行了流量计算,在此基础上,提出了500 kV线-线串网段过程层网络构建方案。     

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。     

内蒙古首座智能变电站建设方案分析

结合内蒙古首座智能变电站——包头西500 kV智能变电站建设方案,分析了在海拔高、风沙大、冬季寒冷等环境因素影响下建设可靠、经济的智能变电站模式。与传统变电站相比,智能变电站采用分层分布式组网结构,将合并单元和智能终端安装于断路器汇控柜内,在运行操作中可实现顺序控制、智能告警和故障信息综合分析决策等功能,同时打破了以往工程的建设模式,对通信传输、工程调试、计量等方面采用的新技术作了进一步分析,并对今后智能变电站建设提出了两点建议。     

基于IEC 61850的智能变电站过程层故障诊断

过程层是以IEC 61850为基础的智能变电站分层体系的核心部分,其发生故障会直接影响全站数据采集和传输以及保护和断路器运行的可靠性与动作的实时性,因而快速诊断故障以便及时清除就非常重要。首先论述了过程层在智能变电站体系结构中的重要性。之后,以智能终端、合并单元及光纤链路为研究对象,对过程层发生故障的可能原因与风险进行了比较系统的分析,在此基础上提出了过程层故障诊断方法。最后,采用实际故障案例说明了所提出方法的可行性与有效性。