一种数字化变电站过程层专用数据交换装置及其应用.pdfVIP

2013 第十四届全国保护和控制学术研讨会 一种数字化变电站过程层专用数据交换装置及其应用 麦康世, 王乾刚 （长园深瑞继保自动化有限公司, 广东省深圳市 518057 ） 摘要：过程层组网通信是数字化变电站发展的方向，为了能解决过程层组网通信存在的 缺陷并逐步替代点对点直连通信方案，本文介绍了当前的过程层交换机方案及其应用于 过程层通信存在的问题，并就这些问题给出原理上的解决方案，据此研发出一种新型的 过程层数据交换装置，结合其应用给出了过程层组网通信系统的整体解决方案，最终达 到让过程层组网通信更可靠及更快速的目的。 关键词：智能变电站; 数字化变电站; 过程层; 数据交换装置; 网采网跳; 采样值插值同 步; GOOSE 变位优先转发 0 引言 算。直跳采用光纤直接连接，保证了 GOOSE 报文传输的实时性和可靠性。直采直跳解决了 目前，数字化变电站已经在全国范围内推 网采网跳所面临的问题，但是新的问题随之而 广开来，数字化变电站技术也逐渐走向成熟， 来：需要铺设大量光纤，需要提供大量光口， 但是过程层通信作为数字化变电站的关键环节 不利于信息共享等，由此增加了变电站的设计、 尚未形成一个统一的可靠的解决方案。工程现 施工难度，增加了过程层和间隔层设备制造成 场实际应用的过程层通信方案主要有两种：网 本，也会阻碍数字化变电站技术的发展。 采网跳和直采直跳。网采网跳由通用工业以太 网交换机组建星型或者环形网络实现，采用时 1 当前过程层交换机方案及其应用缺陷 标同步法对采样值进行同步，由GPS 时钟源统 电力系统应用较广泛的交换机厂家包括罗 一对合并单元进行授时同步，这就导致了采样 杰康，MOXA ，东土等，以有一定数字化变电 同步依赖于 GPS 时钟源，降低了保护的可靠 站现场应用经验的罗杰康的 RSG2100 系列交 性。交换机采用划分VLAN 、设置组播过滤等 换机为例进行分析。该交换机主要由交换芯片、 手段控制流量和抑制风暴，但VLAN 、组播过 光口、嵌入式微处理器及存储器等组成。其中 滤等手段不能从根本上杜绝风暴的产生，跳闸 交换芯片为 MARVELL 的二层交换芯片 报文存在被阻塞或者被丢弃的风险，可能导致 88E6095F，负责完成核心的数据交换功能；微 保护“慢动”甚至拒动。鉴于目前过程层网采 处理器则对交换机进行配置管理。这是很典型 网跳存在的问题，为了保证GOOSE 和 SV 通 的工业以太网交换机架构。 信的可靠性和实时性，点对点直连通信方案应 过程层通信需要交换机的转发延迟可计算 运而生。为了实现点对点插值同步，合并单元