服务于IEC61850的网络通信技术

1、北京东土科技股份有限公司北京东土科技股份有限公司技术部经理技术部经理: :易明高易明高Mobileobile服务于服务于IEC61850IEC61850的网络通信技术的网络通信技术 东土交换机智能变电站组网技术及实践东土交换机智能变电站组网技术及实践 目录目录智能变电站网络组网分析智能变电站网络组网分析智能变电站工业以太网关键技术分析智能变电站工业以太网关键技术分析东土科技智能变电站案例分享东土科技智能变电站案例分享智能变电站发展概述智能变电站发展概述 智能变电站发展的演变智能变电站发展的演变传统变电站典型结构图传统变电站典型结构图智能变电站

2、发展概述智能变电站发展概述智能变电站三层两网结构智能变电站三层两网结构智能变电站发展概述智能变电站发展概述 智能变电站过程层数据流传输特点分析智能变电站过程层数据流传输特点分析智能变电站网络特点分析智能变电站网络特点分析 智能变电站过程层数据流传输特点分析智能变电站过程层数据流传输特点分析母差端口数据流 =SV+GOOSE=（12888050）5+1M4 =4.1M5+1M4 =24.5M录波端口数据流 =SV+GOOSE=（12888050）5+1M4 = 4.1M5+1M4 =24.5M计量端口数据流 =SV=（128819250）1 =9.8M 线路端口数据流 =SV+GOOSE=（12

3、888050）1+1M1 = 4.1M1+1M1 =5.1M智能变电站网络特点分析智能变电站网络特点分析过程层网络的特点：采样数据流量大，过程层网络的特点：采样数据流量大，GOOSEGOOSE数据实时性高数据实时性高 过程层组网：采样点对点，过程层组网：采样点对点，GOOSE组网组网智能变电站网络组网分析智能变电站网络组网分析 过程层组网：过程层组网：SV组网，组网，GOOSE组网组网智能变电站网络组网分析智能变电站网络组网分析 过程层组网：过程层组网：SV、GOOSE、1588合一合一智能变电站网络组网分析智能变电站网络组网分析 过程层组网优缺点分析过程层组网优缺点分析智能变电站网络组网分析

4、智能变电站网络组网分析330KV（IEC61588）智能变电站）智能变电站智能变电站网络应用智能变电站网络应用220KV（IEC61588）智能变电站）智能变电站智能变电站网络应用智能变电站网络应用220KV交换机组网配置图交换机组网配置图智能变电站网络应用智能变电站网络应用辅助监控系统辅助监控系统智能变电站网络应用智能变电站网络应用视频、火灾、环境监控视频、火灾、环境监控状态在线监测状态在线监测智能变电站组网需要考虑的内容智能变电站组网需要考虑的内容网络带宽考虑组播适当划分VLAN选择合适的采样点数按主变保护、母线保护组网网络延时考虑高优先级减低网络负载率 （70）高性能的工业级交换机（极短

5、延时）采样同步考虑全网同步精度200ns 智能变电站过程层组网需要考虑的内容智能变电站过程层组网需要考虑的内容关键技术关键技术-VLAN划分通用原则划分通用原则根据数据流的逻辑关系划分根据数据流的逻辑关系划分VLAN 合并单元、智能终端、保护和测控的逻辑关系 线路间隔之间的逻辑关系（联闭锁、失灵启动） 线路间隔与母线和主变的的逻辑关系 VLAN划分应满足远期扩容的需求关键技术关键技术-VLAN划分原则划分原则VLAN划分实例划分实例-SV网网 vlanX1nvlanY1nvlanZ 1vlanZ 2关键技术关键技术- VLAN划分原则划分原则VLAN划分实例划分实例-GOOSE网网 vlanA

6、1nvlanB1nvlan C1vlanC2 GMRP组播功能与组播功能与VLAN功能的对比功能的对比智能变电站组网关键技术智能变电站组网关键技术MUMUMAC:01-MAC:03-IED1IED N母线、故录、网络分析仪母线、故录、网络分析仪switcswitch h 建议：组网以建议：组网以VLAN为主，为主，GMRP为辅为辅GMRP能够减轻维护人员网络配置的工作量能够减轻维护人员网络配置的工作量 所有装置在一个广播域中，网络安全性低所有装置在一个广播域中，网络安全性低 协议报文需要交换机协议报文需要交换机CPU处理，加大交换机压力处理，加大交换机压力 3/2接线串数据流分析接线串数据流分

7、析-线线串线线串SV部分部分 3/2接线串内设备多，数据流量大需要产品支持多千兆接口接线串内设备多，数据流量大需要产品支持多千兆接口智能变电站组网关键技术智能变电站组网关键技术线路线路1 MU线路线路2 MU边断路器边断路器MU中断路器中断路器边断路器边断路器MU母线母线PT MU线路测控线路测控故障录波故障录波网络分析仪网络分析仪智能模组化平台解决方案智能模组化平台解决方案-2012年推出年推出 全千兆接口选择，支持全千兆接口选择，支持GPS，PPS，B码时钟接口码时钟接口 支持支持IEEE1588 v2+同步以太网技术，同步精度可达同步以太网技术，同步精度可达10ns 支持支持IEC618

8、50建模管理建模管理智能变电站组网关键技术智能变电站组网关键技术 时钟同步（时钟同步（IEEE1588 v2）智能变电站组网关键技术智能变电站组网关键技术 同步以太网同步以太网 + IEEE1588V2 = 单台精度单台精度10ns 网络安全性保障网络安全性保障-广播风暴抑制广播风暴抑制智能变电站组网关键技术智能变电站组网关键技术 区分正常数据和无效数据，保证正常数据的有效传输和无效数据的隔离区分正常数据和无效数据，保证正常数据的有效传输和无效数据的隔离CollectedData Mgt. MessageControl MessageLow PriorityTop PriorityHigh P

9、riorityLow PriorityData collectedMgt. MessageControl MessageTop PriorityHigh Priority QoS功能可以确保您最重要的信息先行传输功能可以确保您最重要的信息先行传输QOS优先级保障（优先级保障（IEEE802.1P）智能变电站组网关键技术智能变电站组网关键技术 启用环路检测功能启用环路检测功能 避免调试过程中误接线导致网络风暴现象避免调试过程中误接线导致网络风暴现象智能变电站组网关键技术智能变电站组网关键技术交换机交换机CPU端口安全策略端口安全策略智能变电站组网技术特点智能变电站组网技术特点 区分业务区分业务V

10、LAN和管理和管理VLAN，减轻交换机，减轻交换机CPU处理压力处理压力 Link-Check（链路状态检测）（链路状态检测） 检测各种链路故障引起的通信异常情况，便于故障及时准确定位检测各种链路故障引起的通信异常情况，便于故障及时准确定位智能变电站组网技术特点智能变电站组网技术特点单线断点单线断点BFF B FCPUBFF BBCPUBBF BFCPUBFF B FCPUBFF BFCPUBFF BFCPU网桥故障网桥故障B FFCPUFBCPUB BFCPU枝节点枝节点CPU故障故障BFF B FCPUB FFCPU 关闭未使用的端口关闭未使用的端口 避免非法终端避免非法终端/用户进入网络

11、，影响网络用户进入网络，影响网络/更改网络配置更改网络配置智能变电站组网技术特点智能变电站组网技术特点 工业以太网交换机告警方式工业以太网交换机告警方式智能变电站组网技术特点智能变电站组网技术特点 运行日志记录与查询服务运行日志记录与查询服务智能变电站组网技术特点智能变电站组网技术特点 工业以太网交换机管理方式工业以太网交换机管理方式智能变电站组网技术特点智能变电站组网技术特点 基于基于IEC61850的管理模式的管理模式/ 交换机交换机 = IED智能变电站组网技术特点智能变电站组网技术特点智能变电站应用案例及产品推荐智能变电站应用案例及产品推荐智能变电站应用案例及产品推荐智能变电站应用案例

12、及产品推荐延安延安330KV（IEC61588）智能变电站）智能变电站智能变电站案例智能变电站案例 延安330KV智能站为国网试点工程，延安330kV变电站智能化改造工程 是国家电网公司智能化电网建设的试点项目，该变电站也是国内首座 330kV变电站智能化改造项目。 330KV侧采用3/2接线，按串配置交换机，110KV侧采用双母线接线， 按间隔配置交换机，全站保护跳闸采用直采直跳，330KV保护设备双重 化配置。 SV、GOOSE单独组网，过程层使用了32台交换机，全站使 用了54台交 换机 采用1588V2精确对时，对时精度小于200ns延安延安330KV（IEC61588）智能变电站）智

13、能变电站智能变电站案例智能变电站案例承德市区南承德市区南220KV（IEC61588）智能变电站）智能变电站智能变电站案例智能变电站案例 220kV规划出线6回， 本期出线4回，至袁庄2回，至营子、遵化各1回 110kV规划出线10回，本期出线3回，至新区、上板城、下板各1回 220kV主接线：终期双母线接线，本期建成双母线接线 110kV主接线：终期双母线单分段接线，本期建成双母线接线 GOOSE、SV、1588合一组网承德市区南承德市区南220KV（IEC61588）智能变电站）智能变电站智能变电站案例智能变电站案例国网智能变电站设计竞赛依托工程国网智能变电站设计竞赛依托工程-通辽通辽22

14、0KV舍伯吐站舍伯吐站智能变电站案例智能变电站案例国网智能小区中新天津生态城国网智能小区中新天津生态城110KV和畅路智能变电站和畅路智能变电站智能变电站案例智能变电站案例 河南淇县河南淇县220KV（IEC61588）智能变电站）智能变电站智能变电站案例智能变电站案例 河南省首座河南省首座220KV IEC61588智能站智能站智能变电站应用案例智能变电站应用案例 绵阳南塔变绵阳南塔变GOOSE网的应用网的应用智能变电站应用案例智能变电站应用案例 绵阳南塔变电站间隔层和站控层的应用绵阳南塔变电站间隔层和站控层的应用智能变电站应用案例智能变电站应用案例国网试点业绩清单国网试点业绩清单智能变电站应用案例智能变电站应用案例国网试点业绩清单国网试点业绩清单智能变电站应用案例智能变电站应用案例国网试点业绩清单国网试点业绩清单智能变电站应用案例智能变电站应用案例国网试点业绩清单国网试点业绩清单截止今年截止今年1月份东土已中标国网月份东土已中标国网118座智能变电站座智能变电站电力行业产品认证电力行业产品认证产品认证要求：产品认证要求： 1 1、国网认证：电科院：、国网认证：电科院：A A、B B2 2、智能变电站过程层：、智能变电站过程层：KEMAKEMA、A A类类 3 3、常规站：、常规站：B B类类