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220kV智能变电站一体化监控系统组网方案研究

2013-11-14 11:17来源:中南电力设计院 瞿蒙关键词:智能变电站监控系统自动化收藏点赞

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4.2.2 网络可靠性

网络可靠性表示网络连续无故障工作的能力,其判断依据主要是网络的任意两节点之间至少存在一条可通信的链路。通信网络的可靠性是一项非常重要的指标,它直接决定了智能变电站自动化系统的可用性。

通信网络的可靠性除了可采用高可靠性的网络设备来保证外、还可通过选择具有高可靠性的网络拓扑结构以及采用冗余技术来保证。

(1)环网方式实现冗余

由于环形网在逻辑上是个环,环中的逻辑虚断点在主链路中断的情况下会自动愈合,因此环网天然就具备一定的冗余度。

采用环网方式实现冗余的特点是网络自愈速度快(<300ms),缺点是通常情况下不同厂家之间的环网协议不通用、兼容性较差,且正常运行时只有主链路传输数据,备用链路完全闲置,网络带宽和交换机端口的利用率不高。

(2)双以太网方式实现冗余

双以太网包括双星形网和双环形网(将双网中的一个网段称为A网、另一个网段称为B网),对于每个接入A、B双网的IED而言,都具有2组完全独立的通信控制器、收发器、隔离变压器、连接件及通信电缆。IED可以通过回环测试、定时读取收发器连接状态、发送报文后通信控制器是否返回失败标志、采样值报文是否正常到达等,来检测链路是否发生故障。

采用双网实现冗余有以下两种工作模式:

(a)热备用模式

采用热备用方式的双以太网结构,在切换链路时,总会有一定的延时;同时,各个IED的冗余实现方法可能不同,不同的IED之间、以及交换机与IED之间的协议配合需要进一步研究。

热备用方式适合于作为站控层MMS网络的工作模式。

(b)双网独立工作模式

双网独立工作模式可以减少网络切换带来的时间差,可靠性及实时性均较高,适合作为过程层GOOSE及SV网络的工作模式。

小结:

网络冗余可提高变电站自动化系统的可靠性。自动化系统通信网络若采用环网方式实现冗余,在正常运行时只有主链路传输数据,备用链路完全闲置,网络带宽和交换机端口的利用率不高;对于采用双网方式实现冗余中的双网而言,可采用热备用和双网独立两种工作模式,其中热备用工作模式适用于站控层网络,双网独立工作模式适用于过程层网络。

4.2.3 网络实时性

变电站自动化系统通信网络,尤其是过程层网络对通信的实时性要求较高(比如过程层GOOSE报文传输延迟不得超过4ms),因此需要对网络及交换机的时延进行分析。

交换式以太网是基于帧交换技术,数据帧在交换机内的转发,带来一定的交换延迟。当多个信息流涌向一个端口时,会出现端口竞争现象,造成传输的延时和不确定性。

投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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