220kV智能變電站一體化監(jiān)控系統組網方案研

1、胺220kV智能變岸電站一體化監(jiān)控系拌統組網方案研究案瞿蒙盎（中南電力設計院澳，武漢 4300伴71）叭摘要：笆智能變電站是智能扳電網的重要組成部擺分，一體化監(jiān)控系絆統是智能變電站自敗動化系統各種功能跋優(yōu)化及輔助應用的板高度集成。本文從佰智能電網的發(fā)展角柏度出發(fā)，依托某實叭際建設的220k按V智能變電站，通班過分析一體化監(jiān)控敖系統的架構、功能拌，對一體化監(jiān)控系藹統的組網方案進行唉了重點研究。哎關鍵詞：癌智能變電站；一體熬化監(jiān)控系統；組網柏方案矮笆0 引言笆智能變電站是背智能電網建設中實皚現能源轉換和控制唉的核心平臺之一，安是智能電網的重要昂組成部分。它既是八銜接智能電網發(fā)電稗、輸電、配電、用辦

2、電和調度六大環(huán)節(jié)靶的關鍵，同時也是班實現風能、太陽能壩等新能源接入電網絆的重要支撐。佰根據智能變電岸站試點建設工程的愛經驗總結，變電站凹自動化系統目前存藹在子系統繁多且獨瓣立建設、集成度不矮高等問題，本文依癌據國家電網公司組白織編寫的智能變藹 電站一體化監(jiān)控版系統功能規(guī)范和搬智能變電站一體半化監(jiān)控系統建設技搬術規(guī)范要求，分絆析了一體化監(jiān)控系背統體系架構和功能拌，對一體化監(jiān)控系百統組網方案進行了伴重 點研究。矮1 概述捌1.1 智能變電巴站一體化監(jiān)控系統智能變電站一藹體化監(jiān)控系統以智皚能化一次設備、網百絡化二次設備和統稗一的信息平臺為基版礎，通過采用先進搬的傳感器、電子、隘信息、通信、控制敖、人

3、工智能等技 爸術，實現變電站設愛備的遠程監(jiān)控、程般序化自動運行控制半、設備狀態(tài)檢修、埃運行狀態(tài)自適應、挨智能分析決策、網絡故障后的自動重唉構以及與調度中心靶信息的靈活交互等暗 功能，實現一、背二次設備的智能化哀、運行管理的自動邦化。安1.2 智能變電愛站一體化監(jiān)控系統半的結構皚智能變電站一襖體化監(jiān)控系統以基跋于IEC 618矮50標準的統一的絆信息平臺為基礎。芭依據IEC 61班850標準，智能斑變電站自動化系統爸的通信體系按“三案層設備、兩層網絡氨”的模式設計，通凹過高速網絡完成變鞍電站的信息集成。吧全站的智能設襖備在功能邏輯上分皚為站控層設備（或稗稱變電站層）、間皚隔層設備和過程層皚設備；

4、三層設備之邦間用分層、分布、板開放式的二層網絡伴系統實現連接，即敖站控層網絡、過程巴層網絡；三層設備阿、兩層網絡之間的罷關系如圖敖1.2.1所示。半暗俺 氨圖1.2.1 辦IEC 6185癌0通信體系結構示癌意圖壩2 智能變電礙站一體化監(jiān)控系統百架構瓣智能變電站一安體化監(jiān)控系統直接版采集站內電網運行骯信息和二次設備運懊行狀態(tài)信息，通過岸標準化接口與輸變懊電設備狀態(tài)監(jiān)測、艾輔助應用、計量等捌進行信息交互，實擺現變電站全景數據敖采集、處理、監(jiān)視邦、控制、運行管理挨等。笆智能變電站一拔體化監(jiān)控系統可分艾為安全I區(qū)和安全啊II區(qū)。礙在安全I區(qū)中白，監(jiān)控主機采集電白網運行和設備工況般等實時數據，經過拌分

5、析和處理后進行皚統一展示，并將數挨據存入數據服務器矮。I區(qū)數據通信網奧關機通過直采直送礙的方式實現與調度八（調控）中心的實敗時數據傳輸，并提伴供運行數據瀏覽服奧務。岸在安全II區(qū)啊中，綜合應用服務藹器與輸變電設備狀搬態(tài)監(jiān)測和輔助設備拔進行通信，采集電藹源、計量、消防、罷安防、環(huán)境監(jiān)測等頒信息，經過分析和白處理后進行可視化俺 展示，并將數據案存入數據服務器。艾II區(qū)數據通信網佰關機通過防火墻從昂數據服務器獲取I昂I區(qū)數據和模型等挨信息，與調度（調佰控）中心進行信息翱交互，提供信息查拜詢 和遠程瀏覽服霸務。埃3 智能變電伴站一體化監(jiān)控系統礙組成扳智能變電站一佰體化監(jiān)控系統由站斑控層、間隔層、過背程

6、層設備，以及網邦絡和安全防護設備岸組成，各層設備主絆要包括：罷1）站控層設澳備包括監(jiān)控主機兼把操作員站和工程師澳站、數據通信網關白機、數據服務器、案綜合應用服務器等哀。暗2）間隔層設辦備包括繼電保護裝拌置、測控裝置、故霸障錄波及網絡記錄鞍分析裝置、及穩(wěn)控跋裝置等。頒3）過程層設罷備包括合并單元、壩智能終端、智能組扮件等。埃以某220k皚V智能變電站一體柏化監(jiān)控系統結構如癌下圖3.1所示。隘隘 笆版絆圖3.1案氨4 智能變電唉站一體化監(jiān)控系統吧組網方案啊4.1 智能變電骯站一體化監(jiān)控系統挨的兩層網絡岸依據IEC 唉61850標準，絆智能變電站的自動稗化系統通信網絡在把功能邏輯上分為兩敖層：站控層

7、網絡和奧過程層網絡；兩層佰網絡物理上相互獨頒立。目前一般將站拔控層網絡構建為全半站統一的MMS網礙，過程層網絡則包伴括GOOSE網與板SV網。芭4.1.1阿 搬站控層MMS網案MMS（Manufactur岸ing Mess骯age Spec安ificatio佰n）即制造報文規(guī)襖范是IEC 61翱850的基礎之一哎，是ISO/IE埃C 9506標準百所定義的一套用于搬工業(yè)控制系統的通癌信協議，由ISO吧 TC184和I扳EC共同負責管理搬。MMS提供了通皚過網絡進行對等（懊peer to 案peer）實時通白信的一套服務集，懊目的是為了規(guī)范工愛業(yè)領域具有通信能阿力的智能傳感器、熬智能電子設備（I

8、啊ED：Intel昂ligent E瓣lectroni跋c Device伴）、智能控制設備半的通信行為，使出背自不同制造商的設啊備之間具有互操作啊性（Intero愛perabili阿ty），使系統集般成變得簡單與方便癌。矮站控層MMS柏網絡主要用于實現熬站控層各設備之間壩的橫向通信以及站氨控層與間隔層設備斑之間的縱向通信。熬站控層遠動通信裝班置則通過遠動規(guī)約佰和各級調度之間進礙行通信。扒站控層設備均笆以電網口接入MM哎S網；間隔層保護般測控設備均以電網頒口接入MMS網。捌間隔層MMS網以埃光網口接入站控層背MMS網。昂站用交直流電扳源一體化系統、設熬備狀態(tài)在線監(jiān)測系澳統、智能輔助控制伴系統等均

9、通過雙套癌配置的綜合應用服埃務器接入站控層M跋MS雙網。般4.1.2襖 吧過程層GOOSE八網與SV網岸IEC 61850-7-2中凹定義了通用變電站版事件GSE模型（半Generic 岸Substati稗on Event擺），它基于分布的傲概念，提供了一個叭高效的方法，利用般多路廣播/廣播服敗務向多個物理設備澳同時傳輸同一個通俺用變電站事件信息阿。把GSE又分為扒兩種不同的控制類稗和報文結構，一種翱是通用變電站狀態(tài)吧事件GSSE（G疤eneric S懊ubstatio啊n State 愛Event），另邦一種則是面向通用唉對象的變電邦站事件GOOSE矮（Generic凹 Object 把Or

10、iented岸 Substat氨ion Even八t）。GOOSE隘支持由數據集組織襖的公共數據交換，吧主要用于實現在變矮電站內多IED之疤間的信息傳遞，包靶括傳輸跳合閘信號安命令等，具有高傳背輸成功概 率。跋IEC 61傲850-7-2中昂定義同樣定義了SV模型（Samp凹led Valu笆e），SV指采樣扮值，是電氣一次設俺備的電流、電壓信熬息的傳輸服務，S隘V模型提供了以有癌組織的和時間受控把制的方式報告采樣埃值；SV的映射方擺式包括 IEC 罷61850-9-叭1和IEC 61捌850-9-2，傲目前應用較多的服八務映射方式為IE叭C 61850-敗9-2。案間隔層設備通扳過過程層GO

11、OS搬E網實現本層設備般之間的橫向通信（哀主要是聯閉鎖、保絆護之間的配合等）癌、通過GOOSE暗網和SV網與過程背層設備（智能終 爸端、合并單元）進版行縱向通信；間隔背層的保護設備與過疤程層的智能終端、暗合并單元之間的通皚信可以是點對點方吧式、也可以是網絡霸方式，間隔層其余翱設備（測控、錄波靶 等）則均考慮采芭用網絡方式實現與版過程層設備的通信霸。奧間隔層設備與哀過程層設備的通信埃無論是采用點對點耙方式還是采用網絡矮方式，為適應開關吧場設備的電磁環(huán)境拜及遠距離傳輸的要癌求，均應采用光通安信介質，以確保信捌息傳輸的可靠性。氨4.2 通信網絡笆的種類頒通信網絡是變吧電站自動化系統的般關鍵所在，它連

12、接壩站內各層設備，使擺獨立的各自分散的癌設備或裝置形成協凹同工作的有機整體癌，并與外部系統緊阿密相聯。為了保證把智能變電站的安全隘可靠運行，站內自壩動化系統通信網絡罷的性能要遠高于一板般通信網絡。礙目前，變電站暗自動化系統的通信跋網絡一般是基于以壩太網/總線的分層式拓撲結構。以太柏網具有通信帶寬高岸、實時性能好、拓艾撲結構靈活、真正昂的開放型網絡、具壩備異構網絡之間的芭互聯能力等特點，搬可以滿足智能變電唉站自動化系統通信澳網絡的性能要求。敖4.2.1 胺以太網絡的拓撲結哎構耙以太網絡在組鞍網結構方面主要有癌總線形、樹形、環(huán)按形、星形等幾種拓拜撲結構。安（1）總線形啊網絡靶總線形網絡的礙結構如圖

13、4.2.矮1所示，圖中Sw斑為交換機（Swi敗tch），IED擺為智能電子設備。叭奧 啊圖4.2.1佰 總線形網結構示把意圖靶總線形網絡的懊優(yōu)點：百配置簡單、容瓣易布線；對交換機埃要求較低哀總線形網絡的胺缺點：網絡冗余度較背差（任意節(jié)點的故罷障都會影響網絡通白信），可靠性低；啊交換機之間的巴通信信息量大，網捌絡負荷較重按（2）樹形網壩絡胺樹形網絡的結鞍構如圖4.2.2耙所示。跋板 圖4.2.2拌 樹形網絡結構示皚意圖敗樹形網絡的優(yōu)暗點：可擴充性好。版樹形網絡的缺白點：交換機利用率俺不如總線形結構高哀。哀（3）環(huán)形網斑絡奧環(huán)形網絡的結辦構如圖4.2.3擺所示，圖中虛線為矮環(huán)網的虛斷點，在岸其他鏈

14、路中斷的情疤況下，此邏輯虛端挨點將自動愈合。環(huán)笆形網在邏輯上是個矮環(huán)，但在物理上確背是條總線。版隘扳 安圖4.2.3 扮環(huán)形網絡結構示意罷圖昂環(huán)形網絡的優(yōu)點：冗余度較高，奧環(huán)中任意一點故障班不會引起通信中斷按，可采用快速生成邦樹協議RSTP（擺Rapid Sp邦anning T霸ree Prot盎ocol）自動重傲新組態(tài)，不影響網吧絡運行。凹環(huán)形網絡的缺霸點：案網絡結構較復愛雜，通信經過多級暗交換機，延時增加壩；因故障引起的網俺絡重構時間較長；瓣每臺交換機均通過氨全站所有數據，每耙臺交換機均需強大般的功能；不同廠家暗 的交換機可能采罷用不同的生成樹協凹議，不便于組網；胺可擴展性差，當網頒絡擴建

15、、增加交換襖機時，需將網絡打艾開重新組環(huán)，如果邦變電站自動化系統埃采用環(huán)形網絡結構盎， 宜按終期規(guī)模岸配置網絡交換機，拜但將會增加一期工皚程的投資。熬（4）星形網壩絡柏星形網絡的結拜構如圖4.2.4傲所示，各交換機以案一臺公共交換機（伴或稱中心交換機）擺為中心節(jié)點，分層藹級聯而成。壩霸凹星形網絡的優(yōu)點：哎網絡架構清晰霸簡單，傳輸速度快傲，任意兩點之間通柏信最多經過三級交叭換機，延時較少且昂固定，沒有網絡重矮構問題；便于斑維護，任一間隔交稗換機故障，都可以敗方便隔離，不影響耙其他間隔交換機工耙作；可擴展性好。爸星形網絡的缺安點：安冗余度比環(huán)網辦稍差，任意一點故案障都會造成該點通辦信中斷但不會引起

16、耙其他點通信中斷；耙中心交換機負擔較大；網絡交換機數敗目較多，成本相對傲較高。笆小結：胺總線形網絡與昂樹形網絡的優(yōu)點不礙明顯，在經濟性，把與實際應用的契合盎程度等方面較差，襖難以在智能變電站唉自動化系統中推廣瓣應用；環(huán)形網絡與扳星形網絡均有各自百的拓撲結構優(yōu)點，藹與實際應用的契合皚程度較高?？稍谥前涯茏冸娬咀詣踊堤@統中予以應用。疤4.2.2案 叭網絡可靠性罷網絡可靠性表佰示網絡連續(xù)無故障愛工作的能力，其判骯斷依據主要是網絡皚的任意兩節(jié)點之間奧至少存在一條可通案信的鏈路。通信網熬絡的可靠性是一項班非常重要的指標，把它直接決定了智能昂變電站自動化系統笆的可用性。頒通信網絡的可哎靠性除了可采用高愛

17、可靠性的網絡設備敗來保證外、還可通阿過選擇具有高可靠扳性的網絡拓撲結構埃以及采用冗余技術耙來保證。耙（1）環(huán)網方澳式實現冗余叭由于環(huán)形網在伴邏輯上是個環(huán)，環(huán)半中的邏輯虛斷點在百主鏈路中斷的情況皚下會自動愈合，因吧此環(huán)網天然就具備靶一定的冗余度。佰采用環(huán)網方式拌實現冗余的特點是暗網絡自愈速度快（艾300ms），芭缺點是通常情況下挨不同廠家之間的環(huán)瓣網協議不通用、兼礙容性較差，且正常八運行時只有主鏈路皚傳輸數據，備用鏈敖路完全閑置，網絡稗帶寬和交換機端口俺的利用率不高。斑（2）雙以太扮網方式實現冗余背雙以太網包括板雙星形網和雙環(huán)形八網（將雙網中的一班個網段稱為A網、壩另一個網段稱為B白網），對于每

18、個接盎入A、B雙網的I阿ED而言，都具有搬2組完全獨立的通澳 信控制器、收發(fā)絆器、隔離變壓器、百連接件及通信電纜霸。IED可以通過昂回環(huán)測試、定時讀般取收發(fā)器連接狀態(tài)鞍、發(fā)送報文后通信稗控制器是否返回失唉敗標志、采樣值報把文 是否正常到達拔等，來檢測鏈路是叭否發(fā)生故障。案采用雙網實現熬冗余有以下兩種工熬作模式：頒（a）熱備用班模式奧采用熱備用方凹式的雙以太網結構般，在切換鏈路時，頒總會有一定的延時哎；同時，各個IE拔D的冗余實現方法礙可能不同，不同的艾IED之間、以及俺交換機與IED之稗間的協議配合需要伴進一步研究。板熱備用方式適合于跋作為站控層MMS鞍網絡的工作模式。骯（b）雙網獨襖立工作模

19、式巴雙網獨立工作笆模式可以減少網絡般切換帶來的時間差拌，可靠性及實時性擺均較高，適合作為拔過程層GOOSE版及SV網絡的工作半模式。鞍小結：般網絡冗余可提搬高變電站自動化系半統的可靠性。自動?；到y通信網絡若氨采用環(huán)網方式實現耙冗余，在正常運行懊時只有主鏈路傳輸罷數據，備用鏈路完氨全閑置，網絡帶寬扮 和交換機端口的壩利用率不高；對于奧采用雙網方式實現敖冗余中的雙網而言絆，可采用熱備用和斑雙網獨立兩種工作把模式，其中熱備用熬工作模式適用于站拌控層網絡，雙網獨百立 工作模式適用矮于過程層網絡。邦4.2.3伴 奧網絡實時性吧變電站自動化笆系統通信網絡，尤叭其是過程層網絡對通信的實時性要求搬較高（比如

20、過程層吧GOOSE報文傳啊輸延遲不得超過4案ms），因此需要背對網絡及交換機的按時延進行分析。鞍交換式以太網啊是基于幀交換技術敖，數據幀在交換機稗內的轉發(fā)，帶來一吧定的交換延遲。當藹多個信息流涌向一扒個端口時，會出現埃端口競爭現象，造扳成傳輸的延時和不扒確定性。把4.2.4扳 瓣網絡延時定義哎網絡延時定義吧為一幀報文從發(fā)送霸者到接收者的網絡傲傳輸花費的全部時擺間。網絡延時由以版下四部分組成：板發(fā)送延時；隘交換機制延襖時；頒線路傳輸延愛時；柏幀排隊延時八。盎（1）發(fā)送延皚時（T0）捌T0定義為交扒換機發(fā)送節(jié)點在通柏信鏈路上從發(fā)送幀扒的第1個比特開始芭至發(fā)送完最后一個盎比特所需的時間。傲這個延時與

21、被發(fā)送芭的幀的大小成正比懊，與速率成反比：阿T0=FS/哀BR稗這里T0是發(fā)巴送延時，FS是以骯位計算的幀大小，敖BR是以位/秒為敗單位計算的速率。跋（2）交換機氨制延時（T1）哎以太網交換機般的內部是交換機制皚。交換機制由復雜岸的硬件電路執(zhí)行存儲轉發(fā)引擎、MA柏C地址表、VLA斑N、QoS（Qu懊ality of跋 Service把）及其它的功能，捌執(zhí)行這些邏輯功能班便產生了延時。各斑個廠商交換機的交靶換機制延時各不相扮同，同一廠商的產挨品基本相同。交換凹機制延時一般為幾隘個 s到十幾個俺s。目前智能變鞍電站中使用的主流埃交換機的交換機制邦延時一般不大于7扮s（比如MOX靶A PT-772瓣

22、8機制延時約為5襖s左右）。奧（3）線路傳罷輸延時（T2）胺數據位在光纖拜鏈路上的傳輸速度啊大約是光速（3昂108 m/s）絆的扒藹。當部署很長距離安以太網線路時，這艾個延時值得注意。搬對于100km/罷1km/100m瓣的鏈路延時爸可以計算出：扒T2（100案km）= 11案05 / （哎敖傲3吧奧108）500頒s唉T2（1km敖） = 11哎03 / （疤白愛3挨俺108）5s哀T2（100霸m） = 11耙02/ （芭伴版3伴八108）0.5艾s隘對于智能變電皚站內過程層GOO骯SE網的傳輸距離扮而言，單條路徑一傲般不會超過500八m，線路傳輸延時案和其它延時相比顯佰得較小，可以忽略百

23、不計。艾（4）幀排隊半延時（T3）般幀沖突在廣播式以太網中存在，挨以太網交換機用隊埃列結合存儲轉發(fā)機癌制來消除以太網中鞍存在的幀沖突問題壩。而隊列給延時引伴入了非確定性，原頒因歸結于隊列長度癌、網絡負荷等因素罷。為了減輕重要數安據幀的排隊延時，笆引入了數據幀優(yōu)先埃級機制，然而并不安能保證服務的質量鞍。安以上4種延時傲中，前3種延時由鞍網絡本身的硬件和澳軟件決定，只有排安隊延時具有不確定拌性。要分析以太網敖延時，就必須分析澳出影響排隊延時的八因素，通過減小排八隊時延將有利于提挨高整個網絡系統的百實時性能。暗4.2.5伴 霸延時分析結論凹經延時計算，翱得出結論如下：拔（1）從網絡暗延時指標看，環(huán)形

24、案網絡與星形網絡的頒通信延時在最壞情般況下均小于4ms版，此兩類網絡結構皚可應用于智能變電骯站自動化系統。矮（2）在環(huán)形奧網絡中，節(jié)點信息叭的網絡延時會隨著壩環(huán)路中交換機數量壩的增加而增加；而般在星形網絡中（由半中心交換機和下端癌交換機構成的兩級班網絡），下端交換鞍 機數量的增加并翱不會增加信息的跨哎交換機傳輸時延（八由于拓撲結構的原叭因，其通信鏈路中哀的交換機數量是恒案定的）。星形網絡扮的實時性要優(yōu)于環(huán)版形網絡。邦4.3 主要網絡案結構的技術方案比辦較埃目前變電站自岸動化系統網絡中常把用的星形網絡結構案和環(huán)形網絡結構，頒其性能對比詳細見凹下表4.3.1。絆 艾表4.3.1拜芭安 按星形網絡結

25、構和環(huán)靶形網絡結構性能比阿較序號比較項目星形網絡環(huán)形網絡1可靠性（冗余度）單星形網冗余度較差，可靠性低，可通過雙星形網來增加冗余度，提高可靠性單環(huán)網具備一定的冗余度，比單星形網可靠性要高2網絡結構簡單，易擴展較復雜，可擴展性較差3安全性安全性較好，發(fā)生網絡風暴的可能性較低，沒有復雜的網絡恢復過程；中心交換機十分重要。存在發(fā)生網絡風暴、導致整個環(huán)網失效的可能，具有一定的安全隱患。4網絡時延經優(yōu)化配置后，很短且確定。存在不確定性。5網絡恢復不具可恢復性具有可恢復性，但恢復過程較復雜，具有不確定性。6交換機的兼容性網絡架構簡單，對交換機要求相對低一些。存在交換機環(huán)網協議兼容性問題，擴建可選擇性較差。

26、7配置方式可按間隔配置，優(yōu)化效果明顯，網絡結構清晰。也可按間隔配置，但優(yōu)化效果不明顯。8對接入設備的要求對保護、監(jiān)控等接入設備要求高，要達到類似于單環(huán)的冗余度，必須采用雙星形網，每個接入設備必須提供兩個網口，存在雙通道監(jiān)視、配合等問題。對保護、監(jiān)控等接入設備要求低，如采用單環(huán)，每個接入設備只需提供一個口，沒有備用切換，雙通道監(jiān)視等問題。9應用合理性經過合理配置，網絡通信最長延時3跳。根據應用的優(yōu)化存在難度，跳數難以確定。柏（注：序號9阿中的“3跳”指經把過3級交換機。）罷通過比較可以柏發(fā)現，星形網絡結拜構簡單，安全性好癌，與應用的契合度跋佳，可針對電力應般用進行優(yōu)化，但對頒接入設備要求高，扒達

27、到同等冗余度費疤用較高；而環(huán)形網壩絡結構和特性復雜昂，網絡延時難以固案定，且存在產生網氨絡風暴的安全隱患挨，但其對接入設備伴要求低，費用也相版對較低。罷因此推薦22般0kV變電站站控靶層網絡和過程層網白絡均采用星形網絡版結構，并通過雙網爸方式實現冗余以增背加網絡的可靠性。拜站控層網絡雙網采班用熱備用方式，過搬程層網絡雙網采用癌獨立運行方式。癌4.4 站控層組擺網方案 愛全站統一設置版站控層MMS網，爸推薦站控層網采用半雙星形網絡結構，矮雙網雙工、熱備用版方式運行。奧間隔層的各保護裝置、測控裝置案，以及站控層設備礙的詳細信息均通過岸MMS網傳輸。監(jiān)哎控系統內各裝置間奧相互傳輸的聯閉鎖啊信息以GO

28、OSE板報文的形式在MM胺S網上傳輸。絆全站的站控層擺設備以及間隔層設斑備，均通過雙網口辦接入站控層雙星形敗MMS網絡。懊4.5 過程層笆組網方案按過程層網絡同暗樣推薦采用雙星形拜結構雙網獨立運行埃方式，并按站內電扒壓等級分列不同網板段，例如對于22癌0kV智能變電站拜，全站分成220耙kV過程層網、1笆10kV過程層網拔，兩個電壓等級的伴過程層網完全獨立，該組網方式增強笆了網絡的可靠性，邦縮小了故障檢修的按影響范圍；骯過程層網絡中罷主要傳輸GOOS跋E報文和SV報文襖，即開關量與采樣敖值信息，此兩類報擺文是十分重要的報愛文，對于間隔層設耙備，尤其保護裝置啊而言，網絡結構及敗 網絡設備必須從盎

29、最大程度上保證G皚OOSE報文與S柏V報文傳輸的實時氨性與可靠性，此外耙跨間隔的保護對分案散采樣的合并單元唉同步性要求也十分板苛刻。鞍如果過程層設拌備（主要是合并單熬元、智能終端）能愛夠集成間隔層設備哀的保護、測控功能拔，構成真正意義上白全功能的智能組件笆，就不存在上述信息傳輸問題，但這安 意味著保護、測?？氐戎匾δ苄枰∠路?，現階段在戶把外站全面推廣尚耙有困難，特別是高挨電壓等級的戶外站傲。另外，變壓器和背母線等間隔的一次拔設備物理位置必然埃是分 散的，必須吧解決上述信息傳輸熬問題。懊為實現開關量礙與采樣值的實時、矮可靠傳輸，間隔層氨設備與過程層設置巴之間可以是點對點懊方式光纖連接，也斑可

30、以是以太網絡方胺式連接?？紤]到變耙電站自動化系統通佰 信網絡的重要性把，并結合當前階段瓣智能變電站應用技靶術（尤其是交換機艾網絡技術）的成熟阿程度，對于過程層罷每個電壓等級的G胺OOSE網和SV俺網，可以有三種不耙同 的組網模式。拌4.5.1佰 礙保護直采直跳昂GOOSE網敗與SV網分別獨立安組網，但考慮到采骯樣測量值和跳閘命拜令是過程層網絡通扮信中的兩類重要信背息，而保護裝置是扳十分重要的間隔層凹設備，為確保此兩拌 類信息傳輸的可背靠性與實時性，可澳將保護裝置的采樣盎值及跳閘命令采用瓣點對點傳輸的方式阿實現，即“直接采芭樣、直接跳閘”，骯采樣值及跳閘命令鞍通過直連光纜傳輸跋， 不通過網絡傳按

31、輸，其余裝置（如艾測控、錄波等）則疤分別通過GOOS斑E網與SV網傳輸安相關信息。瓣無論是點對點翱方式傳輸的SV報半文還是網絡方式傳翱輸的SV報文，都搬推薦采用符合DL瓣/T860協議格半式的報文。叭保護裝置采用扳點對點方式，傳輸拜路徑沒有中間環(huán)節(jié)哀，可靠性高；此外礙點對點的傳輸路徑罷是固定的，則傳輸版時間也相對固定，耙不存在類似于交換熬機排隊延遲等現象八，傳輸的實時性高稗。岸保護裝置點對翱點傳輸信息的方式艾只需考慮傳輸介質笆的帶寬和接受方C笆PU處理數據的能辦力，而不用擔心數挨據流量對于其他間哀隔設備傳輸的影響艾，因為它并沒有通疤 過網絡與其他間襖隔共享網絡帶寬；巴但合并單元及智能瓣終端均需

32、具備多個襖網絡接口，直采直拌跳的保護裝置也需扮具備多個網絡接口愛，裝置的通信負擔翱較重；此外對于跨按間 隔的保護（如吧母線保護、主變保跋護等）需接收多個耙間隔的SV報文，胺其裝置的CPU解矮碼壓力較大，并且邦跨間隔保護裝置實頒現不同間隔合并單版元采樣值的同步較哎困 難。疤4.5.2 G澳OOSE與SV分敗網背雖然保護裝置搬“直接采樣、直接哎跳閘”可以在一定半程度上保證保護裝爸置的開關量及采樣皚值信息傳輸的實時皚性與可靠性，但此拜種模式也存在諸多隘缺點；在采用高可拌 靠性的IED及翱網絡設備（主要是八交換機），優(yōu)化網氨絡拓撲結構，并采耙用VLAN及GM斑PR等技術對過程把層網絡的流量進行辦合理控

33、制的前提下氨，也可采用 GO氨O(jiān)SE與SV分別骯單獨組網的模式。敖過程層GOO凹SE與SV分別單盎獨組網模式下，間般隔層及過程層所有氨設備的相關GOO哎SE信息及SV信按息均分別通過分開把設置的GOOSE岸網及SV網傳輸。矮合并單元直接半接入過程層SV網捌絡，SV報文通信爸采用符合IEC 拜61850-9-阿2協議格式的報文盎。保護、測控、計笆量等設備通過SV凹網絡獲取采樣值，癌實現了SV信息共哀享。扒4.5.3 G佰OOSE與SV共靶網般在設備可靠的傲前提下，為了在最扳大程度上實現過程盎層的信息共享、節(jié)熬約資源，GOOS拔E與SV報文也可癌共網傳輸。GOOSE與SV共網的關鍵在啊于過程層網絡

34、的流癌量，若GOOSE叭與SV共網，則220kV母線保護艾過程層網口與11跋0kV母線保護過胺程層網口的流量都稗 非常巨大，可能隘會大于100M網拔口的40%安全范叭圍，當前階段可以稗采取多個100M擺光纖以太網口分擔班帶寬的辦法來解決凹，通過VLAN的八劃分，使每個 1背00M光網口分別敖對應擺若干間隔；遠期則半通過采用1000鞍M以太網技術的辦氨法來解決。奧采取過程層G頒OOSE與SV統盎一組網的模式時，捌間隔層及過程層所傲有設備均分別通過扒統一設置的過程層般網絡傳輸相關GO奧OSE信息及SV隘信息。拜合并單元及智拌能終端均直接接入罷過程層網絡，SV暗報文通信采用符合阿IEC 6185案0-9-2協議格式的報文，保護、柏測控、計量等設備俺通過SV網絡獲取胺采樣值，保護及測骯控裝置對斷路器的胺分/合閘操作均通伴過網絡傳輸的GO跋OSE報文實現。半GOOSE與骯SV共網模式可以搬在最大程度上實現骯信息共享，節(jié)約交礙換機的投資。斑4.5.4敗 版過程層組網方案小拌結霸以上共列舉了過程岸層網絡的三種組網藹模式，各種組網模斑式的優(yōu)缺點比較見背表4.5.4。般表4.5.4搬巴唉芭 各種扒組網模式的優(yōu)缺點唉比較序號組網模式描 述優(yōu) 點缺 點1保護裝置直采直跳組網SV報文與GOOSE報文完全獨立傳輸，但