智能變電站技術(shù)交流

智能變電站技術(shù)交流第1頁/共46頁主要內(nèi)容

智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述2

數(shù)字化變電站應(yīng)用案例及產(chǎn)品推薦3

智能變電站發(fā)展概述及問題的提出1第2頁/共46頁智能變電站發(fā)展概述及問題的提出智能變電站發(fā)展的演變----常規(guī)變電站第3頁/共46頁智能變電站發(fā)展的演變----智能變電站智能變電站發(fā)展概述及問題的提出第4頁/共46頁智能變電站過程層報(bào)文的種類智能變電站發(fā)展概述及問題的提出報(bào)文類型報(bào)文傳輸方向報(bào)文大小發(fā)送方式備注SMV報(bào)文MU至IED226字節(jié)周期性采樣值GOOSE輸入報(bào)文智能開關(guān)柜（ISG）至IED230字節(jié)周期性開關(guān)狀態(tài)GOOSE輸出報(bào)文IED至ISG、MU230字節(jié)突發(fā)性開關(guān)分合、設(shè)備投退、

分接頭調(diào)整、檔位切換時(shí)鐘同步報(bào)文主時(shí)鐘與各設(shè)備雙向

不定期同步信號(hào)第5頁/共46頁智能變電站過程層數(shù)據(jù)流傳輸特點(diǎn)分析智能變電站發(fā)展概述及問題的提出第6頁/共46頁智能變電站過程層數(shù)據(jù)流傳輸特點(diǎn)分析母差端口數(shù)據(jù)流=SMV+GOOSE=（226×8×48×50）×5+1M×4=4.3M×5+1M×4=25.5M錄波端口數(shù)據(jù)流=SMV+GOOSE=（226×8×48×50）×5+1M×4=4.3M×5+1M×4=25.5M計(jì)量端口數(shù)據(jù)流=SMV=（226×8×192×50）×1

=17.3M

線路端口數(shù)據(jù)流=SMV+GOOSE=（226×8×48×50）×2+1M×1=4.3M×2+1M×1=9.6M智能變電站發(fā)展概述及問題的提出第7頁/共46頁智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)面臨的問題如何實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)時(shí)鐘同步如何保證GOOSE報(bào)文和采樣值傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性如何保證大數(shù)據(jù)流背景下的網(wǎng)絡(luò)可靠性如何保證數(shù)據(jù)傳輸安全性與網(wǎng)絡(luò)安全性？？？如何實(shí)現(xiàn)可靠的管理智能變電站發(fā)展概述及問題的提出第8頁/共46頁主要內(nèi)容

智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述2

數(shù)字化變電站應(yīng)用案例及產(chǎn)品推薦3

智能變電站發(fā)展概述及問題的提出1第9頁/共46頁智能變電站的環(huán)境特性溫度特性跌落/沖擊電磁特性智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述第10頁/共46頁KEMA認(rèn)證智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述第11頁/共46頁電科院認(rèn)證（A類）智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述第12頁/共46頁網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分析---過程層網(wǎng)絡(luò)智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述推薦采用雙星型結(jié)構(gòu)母差保護(hù)合并單元智能裝置100/1000M環(huán)型合并單元母差保護(hù)合并單元25.5M25.5M25.5M100M最多間隔數(shù)量不能超過15個(gè)1000M最多間隔數(shù)量不能超過150個(gè)第13頁/共46頁網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的分析---站控層網(wǎng)絡(luò)智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述220KV及以上變電站雙星型110KV變電站環(huán)型/雙星型100/1000M環(huán)型智能裝置智能裝置智能裝置第14頁/共46頁級(jí)聯(lián)級(jí)數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延的影響線路傳輸時(shí)延（100千米）

TLC=d*L*(2/3)*（1/1000）=0.5μSd=20,000km/s(光在真空中的傳輸速度

L=100KM(傳輸距離)數(shù)據(jù)幀在交換機(jī)中存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)延(64\1522字節(jié))

TS&F

(max)=(1522+20)*8/100Mbps=123μS．．．(1522字節(jié))TS&F(min)=(64+20)8/100Mbps=6.7μS．．．．．(64字節(jié)）數(shù)據(jù)幀在交換機(jī)中排隊(duì)時(shí)延(64\1522字節(jié))TQ

(min)=(64+20)*8/100Mbps=6.7μS．．．．．(64字節(jié))TQ

(max)=(1522+20)*8/100Mbps=123μS．．．．．(1522字節(jié))交換機(jī)的固有延遲

TG(max)=5μSN臺(tái)工業(yè)交換機(jī)傳輸產(chǎn)生的時(shí)延（64\1522字節(jié),N=30）

ΣT(min)=（TLC+TS&F(min)+TQ(min)+TG）*N=416μS

ΣT(max)=（TLC+TS&F(max+TQ(max)+TG）*N=3700.5μS智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述第15頁/共46頁網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的推薦智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述變電站類型站控層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)過程層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)110KV變電站環(huán)型/雙星型雙星型220KV及以上變電站雙星型雙星型第16頁/共46頁GOOSE報(bào)文的時(shí)延測(cè)試GOOSE報(bào)文時(shí)延不超過400US智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述第17頁/共46頁智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)安全性和可靠性---網(wǎng)絡(luò)功能的保障VLAN---PVLANGMRP廣播風(fēng)暴抑制QOS智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述零丟包技術(shù)IEEE802.3x第18頁/共46頁智能變電站實(shí)時(shí)報(bào)文的優(yōu)先級(jí)處理智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述第19頁/共46頁智能變電站實(shí)時(shí)報(bào)文的優(yōu)先級(jí)處理報(bào)文類型報(bào)文傳輸方向發(fā)送方式優(yōu)先級(jí)SMV報(bào)文MU至IED周期性4GOOSE輸入報(bào)文智能開關(guān)柜（ISG）至IED周期性1GOOSE輸出報(bào)文IED至ISG、MU突發(fā)性4時(shí)鐘同步報(bào)文主時(shí)鐘與各設(shè)備雙向不定期1報(bào)文類型報(bào)文傳輸方向發(fā)送方式時(shí)延要求優(yōu)先級(jí)遙測(cè)、遙信報(bào)文IED至監(jiān)控主機(jī)周期性<100ms3Control報(bào)文監(jiān)控主機(jī)向IED突發(fā)性<3ms4事件報(bào)告或設(shè)備

狀態(tài)報(bào)文IED至監(jiān)控主機(jī)周期性<100ms3定值、錄波、事

件記錄和文件IED至監(jiān)控主機(jī)突發(fā)性事件記錄<500ms2閉/解鎖、聯(lián)動(dòng)命令I(lǐng)ED之間突發(fā)性<3ms4時(shí)鐘同步報(bào)文主時(shí)鐘與各設(shè)備雙向不定期

1過程層網(wǎng)絡(luò)站控層網(wǎng)絡(luò)智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述第20頁/共46頁VLAN----PVLAN功能特點(diǎn)智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述第21頁/共46頁IEEE802.3x---流量控制智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述第22頁/共46頁靜態(tài)組播MU不支持GMRP協(xié)議智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述第23頁/共46頁GMRP組播功能去母差保護(hù)MUMUMCA:01----MCA:03----IED1IEDN智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述第24頁/共46頁網(wǎng)絡(luò)安全性保障---零丟包技術(shù)智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述丟包率為0第25頁/共46頁網(wǎng)絡(luò)安全性保障---廣播風(fēng)暴擬制智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述第26頁/共46頁網(wǎng)絡(luò)安全性保障---ACL-IP/MAC智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述第27頁/共46頁網(wǎng)絡(luò)安全性保障---回環(huán)閉鎖智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述第28頁/共46頁智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述第29頁/共46頁智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述漂移量(offset)計(jì)算第30頁/共46頁智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述偏移(DELAY)計(jì)算第31頁/共46頁時(shí)鐘同步（IEEE1588v2+同步以太網(wǎng)）智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述

邊界時(shí)鐘(Boundaryclock)第32頁/共46頁時(shí)鐘同步（IEEE1588v2+同步以太網(wǎng)）智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述

透明時(shí)鐘(E-TO-E)

透明時(shí)鐘(P-TO-P)第33頁/共46頁時(shí)鐘同步方案智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述第34頁/共46頁智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述提供符合IEEE1588協(xié)議的同步以太網(wǎng)交換設(shè)備，同時(shí)提供基于IEEE1588協(xié)議的時(shí)鐘卡完整的同步方案東土?xí)r鐘同步方式優(yōu)勢(shì)同步以太網(wǎng)技術(shù)的采用，可以降低主時(shí)鐘與各從時(shí)鐘之間同步報(bào)文的發(fā)送頻率，大大緩解主時(shí)鐘的壓力，同時(shí)，保持足夠的時(shí)鐘同步精度。同步以太網(wǎng)技術(shù)在與主時(shí)鐘通信中斷后，能夠在8小時(shí)內(nèi)保持本地時(shí)鐘與主時(shí)鐘的差別小于1μs高精度守時(shí)功能第35頁/共46頁運(yùn)行日志記錄與查詢服務(wù)智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述第36頁/共46頁工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)管理方式智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述第37頁/共46頁主要內(nèi)容

智能變電站工業(yè)以太網(wǎng)可用性論述2

數(shù)字化變電站應(yīng)用案例及產(chǎn)品推薦3

智能變電站發(fā)展概述及問題的提出1第38頁/共46頁數(shù)字化變電站應(yīng)用案例綿陽南塔變GOOSE網(wǎng)的應(yīng)用第39頁/共46頁數(shù)字化變電站應(yīng)用案例綿陽南塔變電站間隔層和站控層的應(yīng)用第40頁/共46頁數(shù)字化變電站應(yīng)用案例SICOM3024系列鄭州壁沙變電站中間隔層和站控層的應(yīng)用第41頁/共46頁智能變電站產(chǎn)品推薦SICOM3024P通過KEMA認(rèn)證一致可靠的低延時(shí)性能長時(shí)間滿載穩(wěn)定運(yùn)行零丟包特性廣播風(fēng)暴抑制和單播攻擊監(jiān)測(cè)功能第42頁/共46頁SICOM3024工業(yè)四級(jí)電磁兼容性要求一致可靠的低延時(shí)性能長時(shí)間滿載穩(wěn)定運(yùn)行零丟包特性廣播風(fēng)暴抑制和單播攻擊監(jiān)測(cè)功能智能變電站產(chǎn)品推薦第43頁/