HSR技术在智能变电站过程层网络的应用探讨

目前智能变电站过程层网络一般采用星形以太网,重要设备间的通信需构建双星形以太网以确保可靠性,成本很高。文章提出一种基于高可靠无缝冗余环（HSR）技术的变电站过程层网络构架。相比工业以太网交换机组网方式,变电站内HSR通信结构不仅可实现站内二次设备间的数据传输,满足变电站过程层网络功能要求,同时具有高可靠性、低成本的特点。     

智能变电站过程层网络可靠性探究

过程层网络的性能和运行情况将直接影响智能变电站全站运行的可靠性,结合现场工程就不同的组网方式进行探究,通过优化硬件配置、软件控制流量两方面进行网络优化,使网络可靠性得以提高。     

面向智能变电站三网合一网络的PRP/HSR实现方案

分析了智能变电站站控层制造报文规范(MMS)网络、过程层面向通用对象的变电站事件(GOOSE)网络、过程层采样值(SV)网络三网合一的网络应用现状,针对目前三网合一网络应用中存在的通信实时性和可靠性的问题,提出了一种基于IEC62439-3并行冗余协议/高可用性无缝环网冗余(PRP/HSR)的智能变电站三网合一网络实现方案,总结了关键设备的研制要点。试验与测试结果验证了所提方案的可靠性。最后对基于HSR双向环网模式下实现分布式母差保护进行了应用设计与分析探讨。     

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.     

智能变电站过程层网络报文特性分析与通信配置研究

过程层网络的通信性能对智能变电站的安全稳定运行起着关键的决定作用。而通信以太网络的不透明、不可视,使过程层网络通信过程不可控,这成为智能变电站发展的瓶颈。以过程层网络报文特性为切入点,对典型智能变电站——琴韵变的过程层网络报文特征进行分析,进而对过程层网络的通信特性做出研究,指出现有过程层网络通信配置中的一些不足,并给出了改进办法。这在一定程度上使过程层网络变得透明、可控,并对智能变电站的建设工作具有一定的探索性参考意义。     

基于OPNET的智能变电站过程层网络建模方法

智能变电站过程层网络的性能,会直接影响继电保护等高实时性应用的有效实现。为了定量研究过程层网络的可靠性和实时性,提出了一种基于OPNET的过程层网络建模方法。根据过程层网络设备结构、报文种类及流量特征,搭建了合并单元、智能终端、保护测控装置等各智能电子设备（IED）模型。在此基础上,建立了每个间隔模型;并以D2-1型变电站为例,采用星型拓扑组建了过程层网络模型。最后以组建的网络模型为平台,开展了虚拟局域网（VLAN）划分方式的研究,仿真及测试结果说明了模型的有效性。     

新建和改造智能变电站过程层网络典型配置

从智能变电站的概念、组成及特性,介绍了其主要的特点.通过重点分析研究智能变电站网络结构和典型的配置方案,详细阐述了建立在IEC61850规范基础上的主要网络技术,有助于更加深入的理解智能变电站所采用的主流网络技术.     

智能变电站过程层冗余组网模式及网络延时累加技术研究

当前智能变电站过程层采用双网架构,IED设备的处理器同时处理双网数据,存在处理器负荷高的问题。SV采用光纤直连传输方式、存在布线复杂、IED设备光口多、成本高、装置发热量大、信息共享困难及链路无法监视等各种问题。同时GOOSE采用网络传输方式,过程层网络与光纤直连方式并存,结构不清晰问题。针对高可靠性无缝冗余协议(High Reliablity Seamless Redundant Protocol,HSR)和并行冗余协议(Parallel Redundant Protocol,PRP)的智能变电站过程层组网进行了研究,并基于该组网基础上进行了HSR和PRP的延时累加技术研究及测试。该研究为将来在国内智能变电站进行推广应用此技术提供了坚实的理论分析和测试结果参考数据。     

智能变电站过程层网络监控方法

针对智能变电站过程层网络难以直接监控以及无法实现故障定位的问题,分析了过程层网络通信虚链路和物理链路映射关系问题,提出了一种基于过程层交换机的过程层网络动态监控方法。该方法将过程层交换机作为过程层网络运行状态的数据采集和监控单元,网络分析仪作为辅助分析工具,通过动态学习过程层网络拓扑、建立链路映射关系以及基于虚链路的流量统计列表,最终实现故障定位和过程层网络状态监控。实验表明该方法简单可行。     

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。     

220kV智能变电站过程层网络设计研究

根据220kV智能变电站过程层网络通用设计方案的特点,介绍过程层组网和交换机配置的优化方案,分析变电站220kV、110kV系统的特点和信息交换需求,论证过程层子交换机和中心交换机的配置方案,提出多台中心交换机级联时应遵守的原则。     

智能变电站过程层网络风暴的分析与处理

智能变电站过程层网络的正常运行是变电站正常运行的必要保障,网络风暴会对站内网络信息传输及相关设备造成影响,进而对变电站正常运行造成危害。根据SV报文和GOOSE报文的结构,计算其在交换机中的传输速率,对网络风暴的形成机理进行了分析,并评估了SV报文网络风暴和GOOSE报文网络风暴对站内各装置造成的影响。以某变电站中发生的一次网络风暴为例,根据网络分析仪记录的全站报文以及交换机连接关系发现网络风暴,采用断开冗余链接或故障设备的处理方法,并提出了通过报文校验、虚拟局域网技术和生成树协议避免发生网络风暴的建议。     

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。     

智能变电站过程层网络交换技术探讨

对虚拟局域网(VLAN)和组播注册协议(GMRP)这两种目前智能变电站应用较为广泛的网络报文交换技术进行探讨,为智能变电站的网络建设提供有效的理论依据.以已投运的智能变电站所采用的网络交换技术为基础,对VLAN和GMRP技术的原理及优缺点进行分析.通过分析和对比,VLAN和GMRP技术在智能变电站均能够使用,但GMRP技术很可能成为未来过程层网络报文过滤的主流技术.     

智能变电站过程层网络关键对象建模与仿真

为满足智能变电站过程层网络及自动化应用系统的性能分析需求,提出了基于OPNET（optimized network engineering tools）的变电站过程层网络建模与仿真方法。基于变电站自动化系统应用需求,分析了实体设备、IEC 61850标准、调度策略和组网结构的建模要求,研究了变电站过程层网络关键对象的建模方法。结合220 kV典型变电站,构建了完整的变电站过程层网络性能分析模型,分析了正常运行和故障运行状态下的网络性能,为开展智能变电站过程层网络及其自动化系统的性能分析提供了研究工具。     

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。     

智能变电站通信网络的现场测试

对智能变电站通信网络测试技术进行研究,根据智能变电站现场实际配置,搭建了模拟测试平台,提出了智能变电站通信网络功能和性能现场测试方案,并对性能指标提出了具体要求.     

新一代智能变电站通信网络及管理系统方案

通过分析新一代智能变电站网络管理的特点和功能需求,对电信网络管理体系结构和功能模型进行裁剪,提出新一代智能变电站通信网络管理系统的整体框架和功能部署方案。研发了网络拓扑自动成图、业务自动发现和创建、物理回路与虚回路相结合可视化等关键技术。结合绍兴枫桥变电站工程实例,验证了方案的可行性。方案推广应用后,将提升智能变电站网络运维能力,降低网络运维成本。     

智能变电站通信网络可靠性研究

智能变电站建设对通信系统的可靠性提出了更高的要求。本文依照电子产品可靠度的一般分析方法,得出了变电站内单环形网、单星形网和双星形网的可靠度及平均无故障运行时间的计算公式。计算结果表明环形网络结构的可靠度优于星形。为提高变电站通信网络的可靠性,宜选用性能优良的标准工业以太网交换机。尽量减少交换机台数,缩短信息传输距离,合...     

基于信息物理融合的智能变电站过程层网络异常流量检测

智能变电站过程层网络中存在的随机报文与突发报文,伴随可能的信息设备物理故障以及入侵病毒拒绝服务攻击等导致的异常流量,使得基于简单阈值的检测方法无法适用。基于信息物理融合的广义信源及基于网络演算法的通信网络流量计算模型,提出了一种基于信息物理融合和差分序列方差的新型智能变电站过程层网络异常流量检测方法。首先,基于差分序列方差的异常检测方法和流程,提出了变电站过程层流量异常隶属函数以及基于信息物理融合的参数确定方法。其次,为增加异常检测的可靠性,提出了考虑智能变电站过程层报文特点的一种攻击条件阈值以及阈值计算方法。最后,对T1-1型变电站网络进行仿真,验证了所提方法不仅能够对过程层中存在的随机和突发通用面向对象变电站事件报文进行识别,也可识别拒绝服务攻击。