智能变电站技术交流讲解

1、f Jkyiand.coW.G北京东土科技股份有限公司YLAND智能变电站工业网络通信平台东土科技工业交换机解决方案主讲:刘琦/售前工程师TEL:要内容能虫电站发展概丽间题色提世智能变电姑工业以太网可用性论述字化赍电前应麻茹产品推荐智能变电站发展概述及问题的提出 皂J “建“o工作站工作站远动站RS485/以太网IEC60870-5-103/104站控层a智能变电站发展的演变常规变电站HI.CT/PT传统互感器过稈层传统次设备装置3间隔层智能变电站发展概述及问题的提出 匕“冲20智能变电站发展的演变智能变电站工作站工作站远动站站控层智能变电站发展概述及问题的提出yL

2、AND0智能变电站过稈层报文的种类报文类型报文传输方向报文大小发送方式备注sMvm 文MU 至 IED226字节周期性采样值goose输入报文習能开关柜(ISG)至IED230字节MJ期性开关状态GOOSE输出报文IED至ISG、MU230字节突发性开关分合设备投退 分接头调整档位切换时钟同步报文主时钟与各设备双向不定期同步信号。智能变电站过程层数据流传输特点分析0智能变屯站过程层数据流传输特点分析母差端口 数据流=SMV+GOOSE> (226X8X48X50) X5+1MX4 = 4.3MX5+1MX4=25.5M录波端口数据流=SMV+GOOSE= (226X8X48X50) X5

3、+1MX4 =4.3MX5+1MX4=25.5M计量端口数据流二SMV= (226X8X192X50) XI= 17.3M线路端口数据流=SMV+GOOSE= (226X8X48X50) X2+1MX1=4.3MX2+IMX 1=9.6M智能变电站工业以太网可用性论述 匕“建4AO智能变电站发展概述及间題的提出智能变电站工业以太网可用性论述0智能变电站工业以太网面临的问题如何保证GOOSE报文和釆样值传输的实时性如何保证大数据流背景下的网络可靠性 如何保证数据传输安全性与网络安全性 O如何实现全网时钟同步竄字化变电姑应用案n及产品推荐0如何实现可靠的管理9智能变电站的环境特性W温度特性电磁特性

4、智能变电站工业以太网可用性论述 匕“建4AO0 KEMA认证KEMAKEMA 岂KEAAACCMWV«n/ro lecrraK* s tu RflReoeMMMMOr oe E” «WCMV +1MB FoejBjOT war MOCfMAMT I c UMO 9OATV1W Wrrw%AM AViVMCeetAVHF tr<v.打r©JW«V<MXrwe ftsis ce gguv ev On«rjr»V<W>W5MT *OBCM:pHE书I-XU,BC9w taru Kere >«»

5、; < Mr MVr«axe m wi w1*上“ 智能变电站工业以太网可用性论述 皂J“如20电科院认证（A类）电力工业电力设备及仪«检附测试中心检鲨报告«AS«? NOOIM WWI34电力：业电力设及仪检4&测试中心检验报告方】伶 3i««w«r M :< MtR« t 4山工 » t*?««.：匕:S：S41«»<«>*KamiMMW«> R «2M» MR Illi M 1

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7、仇18)*2枪:mtonna： wi»»怜 *WM WW.WI.M.CB智能变电站工业以太网可用性论述 皂J“如2网络结构的分析过程层网络母差保护 智能装置母差保护合并单元智能变电站工业以太网可用性论述 皂J“如2100M最多间隔数量不能超过15个1000M最多间隔数量不能超过150个推荐采用双星型结构智能变电站工业以太网可用性论述 匕“吟2网络结构的分析站控层网络智能装置智能装置智能装置110KV变电站环型/双星型220KV及以上变电站双星型智能变电站工业以太网可用性论述 匕“吟20级联级数对网络传输时延的影响O线路传输时延（100千米）Tlc =d*L*（2/3）* （

8、1/1000） =0.5|jS d=20,000km/s（光在真空中的传输速度L=100KM（传输距离）:数据帧在交换机中存储转发的时延（64 1522字节）Ts&f（max）=（ 1522+20）*8/ 100Mbps=123pS. . . （1522字节）Ts&f（miii）=（64+20）8/ 100Mbps=6.7pS（64字节）数据帧在交换机中排队时延（64 1522字节）Tq（min）=（64+20）*8/ 100Mbps=6.7pS（64字节）Tq（max）=（ 1522+20）*8/ 100Mbps= 123pS（1522字节）交换机的固有延迟Tg （max）=

9、5）jSN合工业交换机传输产生的时延（64 1522字节,N=30） 另T（mi（Tg +（mm）+ Tq（屈】）+ Tq ） *N=416pS刀T （max）_ （Tlc + Ts&f Tq + Tg） *N=3700.5pS智能变电站工业以太网可用性论述 皂J“建429网络结构的推荐变电站类型站控层网络结构过程层网络结构110K V变电站环型/双星型双星型220KV及以上变电站双犀型双星型智能变电站工业以太网可用性论述 皂J“建42O GOOSE报文的时延测试MB M r>T<TFno-1 a "T 3 glit 冢 只。 OORC1 M3CW*J fit &

10、lt; ««ri «g ai»w* ioa axeMOO«u acA OXX>y <>/m 0aX OX3>H l. -IM,l-«rt«m i »- f / .<h p<wi* WAf GOOSE报文时延不超过400US<wt>智能变电站工业以太网可用性论述皂J“建"O智能变电站工业以太网安全性和可靠性网络功能的保F0 QOS0 VLANPVLAN0 GMRP0 IEEE802.3X。零丢包技术0广播风暴抑制智能变电站工业以太网可用性论述皂J“建"

11、;O。智能变电站实时报文的优先级处理Priority 6Priority 7智能变电站工业以太网可用性论述皂J“羽20智能变电站实时报文的优先级处理过程层网络报文类塑报文传输方向发送方式优先级SMV报文MU 至 IED周期性4IGOOSE输入报文皆舵开关柜(ISO)至IED間期性11goose输岀报文IED至ISG、MU突发性4时钟同步报文主时钟与各设备双向不定期1站控层网络报文类型报文传输方向发送方式时延要求优先级1 遥測、遥信报文IED至监控主机周期性< 100ms3Control 报文监控主机向IED克发性<3ms事件报告或设备 状态报文IED至监 控主机周期性< 10

12、0ms3定值、录波、事 件记录和文件IED至监控主机突发性寧件记录< 500ms2闭/解锁、联动命令IED之间突发性<3ms4时钟同步报文主时钟与各设备双向不定則1智能变电站工业以太网可用性论述 皂0 VLAN-PVLAN功能特点SwitchFastEthernetO/2FastEthernetOFastEthernetO/；PVtANOTUISs帧横式:严盘传vUnified «nVLAU 列灰SjSN名称.2VtANID:上他口跛： TFMligaC:-rmsmc:上轴口埋:SMxjmttn 和丁你口； 11 以同时和上取用起置总明：:汞加所玄上&0 IEEE

13、802.3X流量控制智能变电站工业以太网可用性论述皂J“羽29静态组播智能变电站工业以太网可用性论述皂J“羽2智能变电站工业以太网可用性论述皂J“羽2智能变电站工业以太网可用性论述 匕“429 GMRP组播功能哄哼斥停你»；«.1 TTlMr. »>» »4ntlW. » W. YLAND智能变电站工业以太网可用性论述智能变电站工业以太网可用性论述 匕“42智能变电站工业以太网可用性论述 匕“42。网络安全性保障零丢包技术 7 门 bFd 川 * “ d 4O .貝< 9UC4 * X 3 *>*!齐 Vc. ccF

14、.stk八i«><>：*«»a>as«. xoowo o1034. XOOMoo智能变电站工业以太网可用性论述 匕“42丢包率为o智能变电站工业以太网可用性论述 匕“42智能变电站工业以太网可用性论述 匕“42智能变电站工业以太网可用性论述 匕“吟2智能变电站工业以太网可用性论述 匕“吟20网络安全性保障广播风暴拟制单滋并文广那殆文律您看加彌F3C母址已盥学习的羊知捋文回老乔tJT矽:漕迥Qmn卫回macaOS 0*0100 C2000000-0x018 0:200000©? 5：回厂JBtfi址押丈*»2F.

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16、169;ofatch B0olauh AFrequency synchronization® ©oVatch B智能变电站工业以太网可用性论述匕“建42S 滲量(offset) it 算MasterTm -SlavoT® 1COO«Lune Delay «TM1 1051TM2 - 253Te 1001TS1 1CO2Ofhiec n - TMi - De：ay 1002 1051 - O - - 42 5l T»r»c Ts - OfHc T( «S»TS2 * 1053 Offset = TS2 -

17、Delay 1053 1053 O«OTime- T. OfftMsi Th - 0智能变电站工业以太网可用性论述匕“建42智能变电站工业以太网可用性论述匕“建42智能变电站工业以太网可用性论述 皂j“42<8移(DELAY)廿算Masterlm = 1©7O»Ow DMaiy TSlaveTb - 1062TM 10«3T»- TgSTS3 1380Ootay <TS2- FM2) i：TM3 TS3 > f 2-O* <1002-0&0 >121Ad|u»t Time Ts - OfMf Te

18、 -1)TS5= KMM5. Onset TS5 - TM5 Delay 1006 - tD8i5 1*0ynervorgue 10 时钟同步(IEEE1588V2+同步以太网)边界时钟(Boundary clock)主时钟同步报文从时钟智能变电站工业以太网可用性论述匕“建42智能变电站工业以太网可用性论述匕“建421588交换机智能变电站工业以太网可用性论述匕“建420 时钟同步(IEE曰588v2+同步以太网)透明时钟(E-TO-E)同步报文“88交换机从时钟智能变电站工业以太网可用性论述匕“建42智能变电站工业以太网可用性论述匕“建42透明时钟(P-TO-P)主时钟1588交换机T4-J

19、从时钟智能变电站工业以太网可用性论述 匕©320时钟同步方案GPSKJ?：i i>H)i -s Il i>.2d x it dia>i 、智能变电站工业以太网可用性论述 匕©32智能变电站工业以太网可用性论述 匕©32智能变电站工业以太网可用性论述 匕©32东土时钟同步方式优势智能变电站工业以太网可用性论述 匕©32智能变电站工业以太网可用性论述 匕©32高精度守时功能同步以太网技术完整的同步方案智能变电站工业以太网可用性论述 匕©32智能变电站工业以太网可用性论述 匕©32在与主时钟通信中断后，

20、 能够在8小时内保持本地时 钟与主时钟的差别小于"s 同步以太网技术的采用, 可以降低主时钟与各从 时钟之间同步报文的发 送频率，大大缓解主时 钟的压力.同时，保持 足够的时钟同步精度 提供符合IEEE1588协议的 同步以太网交换设备.同 时提供基于IEEE1588协 议的时钟卡智能变电站工业以太网可用性论述 皂o运行日志记录与查询服务M<zei 1 ! Fi rofx匚涪饭-智能变电站工业以太网可用性论述 皂智能变电站工业以太网可用性论述 皂站口告警便腸联口骨警&舵站口瑞口告芒俠就FE1OFE2FE3nFE4FE5BFE6FE7FEBFE9FE10FE11FE12F

21、E13OFE14FE15口FE16FE17FE18FE19FE20FE21FE22FE23FE24GE1GE2GE3GE4O渦STS詈氓依范33rS度"ft密1侵能±WfH30v| 30智能变电站工业以太网可用性论述 皂智能变电站工业以太网可用性论述 皂智能变电站工业以太网可用性论述 皂J“wad0工业以太网交换机管理方式智能变电站工业以太网可用性论述 皂智能变电站工业以太网可用性论述 皂I勿劄劃型gPTWgKyuuo-BttfltobrKLAND主要内容智能变电站发展ts述及间題的提出智能变电姑工业以太网可用性论述数字化变电站应用案例讦品輛数字化变电站应用案例KLANDO绵阳南塔变GOOSE网的应用数字化变电站应用案例。绵阳南塔变电站间隔层和站控层的应用数字化变电站应用案例CFCF(TITOFTITCFCF(T(TuOF&2IT13CFS4CFisCFMITItCFIS CFOFw(TnOF»9CF CF3BCF9T(T>C