數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)的組建與冗余方案

1、數(shù)字化變電站中的絕大部分自動(dòng)化功能的實(shí)施都依賴于通信， 構(gòu)建高速、 可靠和開放的通信網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字化變電站的前提條件和核心技術(shù)之一； 由于過程網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)， 數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)（） 與傳統(tǒng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的通信網(wǎng)絡(luò)在結(jié)構(gòu)、 功能和性能要求等方面存在較大差異。 因此 ， 對(duì)進(jìn)行專門研究具有現(xiàn)實(shí)意義。網(wǎng)絡(luò)的合理組建和冗余是網(wǎng)絡(luò)高效、 可靠運(yùn)行的關(guān)鍵 。就而言 ， 在實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)自動(dòng)化功能并滿足性能要求的基礎(chǔ)上， 需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化， 以便促進(jìn)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性、 安全性及整體信息化水平的提高， 最大程度的體現(xiàn)數(shù)字化變電站的建設(shè)意義。文中對(duì)的組建和冗余方案及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)展開了研究。 數(shù)字化變電站通信

2、網(wǎng)絡(luò)組建方案將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)劃分為變電站層 、 間隔層和過程層， 而變電站層與間隔層之間的站級(jí)網(wǎng)絡(luò) 、 間隔層與過程層之間的過程網(wǎng)絡(luò)的組建方法并無明確規(guī)定。 通常有種組建方案 。根 據(jù) 站 級(jí) 網(wǎng) 絡(luò) 與 過 程 網(wǎng) 絡(luò) 是 否 聯(lián) 通 ，可以有獨(dú)立過程網(wǎng)絡(luò)和全站唯一網(wǎng)絡(luò)種基本組建方案 。 前者 ， 站級(jí)網(wǎng)絡(luò)與過程網(wǎng)絡(luò)相互獨(dú)立，為層物理網(wǎng)絡(luò)； 后者 ， 站級(jí)網(wǎng)絡(luò)與過程網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)通 ，為一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)。中、 低壓變電站的站級(jí)網(wǎng)絡(luò)采用星型拓?fù)洌?高壓變電站的站級(jí)網(wǎng)絡(luò)采用環(huán)型拓?fù)洌?過程網(wǎng)絡(luò)一般根據(jù)不同間隔或功能劃分為多個(gè)子網(wǎng)，各子網(wǎng)采用星型拓?fù)?。為了提高網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)能力、 避免單點(diǎn)故障或者滿足保護(hù)雙

3、重化配置的要求， 亦可分別采用雙環(huán)型或雙星型拓?fù)?。?dú)立過程網(wǎng)絡(luò)由層物理網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。 由交換機(jī)將所有的保護(hù)測(cè)控裝置（ 即間隔層智能電子設(shè)備（） ） 與變電站層設(shè)備連成站級(jí)網(wǎng)絡(luò)， 并由路由器將遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入 ， 遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能夠直接訪問到間隔層； 間隔層與過程層設(shè)備之間根據(jù)不同間隔或功能劃分為多個(gè)子網(wǎng)，當(dāng)間隔具有唯一的間隔層和過程層設(shè)備時(shí)， 可直接采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方式； 如圖所示 （ 圖中 ，為合并單元；為帶擴(kuò)展功能的合并單元 ；為開關(guān)控制器；為智能開關(guān)控制器； 為光電式互感器； 為電磁式互感器 ；為網(wǎng)關(guān)代理；為交換機(jī)；為路由器 ；為光纖 ，為冗余光纖，為信息電纜；下同 ） 。獨(dú)立過程網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)在于：與常

4、規(guī)變電站通信網(wǎng)絡(luò)相比，的 整 體格局未發(fā)生根本變化， 只是間隔層與過程層設(shè)備之間的模擬電纜變成了光纖以太網(wǎng)， 不必過多關(guān)心 “ 數(shù)字化 ” 給變電站自動(dòng)化系統(tǒng)整體運(yùn)行機(jī)制帶來的影響 ；按照不同的間隔或功能， 數(shù)字化變電站的建設(shè)可以分階段進(jìn)行；過程子網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)目少， 網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷有限， 網(wǎng)絡(luò)性能易于保障， 為兼容原有設(shè)備或節(jié)約投資， 甚至可適當(dāng)降低網(wǎng)絡(luò)規(guī)格（ 如采用 以太網(wǎng) ， 用集線器代替交換機(jī)等） 。獨(dú)立過程網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)在于：雖然采樣值等過程層數(shù)據(jù)已經(jīng)數(shù)字化了， 但只能被間隔內(nèi)的設(shè)備獲得， 間隔之間無法共享， 這會(huì)影響到將來涉及過程層數(shù)據(jù)的集成應(yīng)用或分布式自動(dòng)化功能的實(shí)施；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備較多，設(shè)備投資增

5、加；數(shù) 字 化 變電 站 通 信 網(wǎng) 絡(luò) 的 組 建 與 冗 余方 案竇曉波， 胡敏強(qiáng)， 吳在軍， 杜炎森， 閔濤（東南大學(xué)電氣工程學(xué)院， 江蘇南京；國電南瑞科技股份有限公司， 江蘇南京）摘要 ： 根據(jù)站級(jí)網(wǎng)絡(luò)與過程網(wǎng)絡(luò)是否聯(lián)通， 提出了獨(dú)立過程網(wǎng)絡(luò)和全站唯一網(wǎng)絡(luò)種數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)的組建方案。 通過分析各自優(yōu)缺點(diǎn)， 指出獨(dú)立過程網(wǎng)絡(luò)目前較易實(shí)現(xiàn)， 而全站唯一網(wǎng)絡(luò)可先在規(guī)模不大、 節(jié)點(diǎn)數(shù)目較少的新建中低壓變電站中嘗試， 待積累一定組網(wǎng)和運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)后，全站唯一網(wǎng)絡(luò)將憑借信息高度共享等優(yōu)勢(shì)成為數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)的最終形態(tài)。 詳細(xì)分析并比較了各種網(wǎng)絡(luò)冗余技術(shù)在數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用方法，

6、 包括由交換機(jī)實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)冗余協(xié)議、快速生成樹協(xié)議和鏈路聚合控制協(xié)議， 由智能電子設(shè)備（） 實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)口熱備用和雙網(wǎng)口獨(dú)立工作等 ； 最后提出了當(dāng)前實(shí)施網(wǎng)絡(luò)冗余可能存在的問題。關(guān)鍵詞 ： 數(shù)字化變電站； 通信網(wǎng)絡(luò)；站級(jí)網(wǎng)絡(luò)； 過程網(wǎng)絡(luò) ； 網(wǎng)絡(luò)冗余中圖分類號(hào)： ； 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：文章編號(hào)：（）收稿日期 ： ； 修回日期： 電 力 自 動(dòng) 化 設(shè) 備第卷第期年月間隔層需要有多個(gè)網(wǎng)口， 才能分別實(shí)現(xiàn)站級(jí)網(wǎng)絡(luò)和過程網(wǎng)絡(luò)的冗余?？傊?， 獨(dú)立過程網(wǎng)絡(luò)較易實(shí)現(xiàn)， 但數(shù)字化變電站的功能發(fā)揮受到了一定限制。全站唯一網(wǎng)絡(luò)數(shù) 字 化 變 電 站 內(nèi) 的 所 有 智 能 設(shè) 備 （ 甚 至 包 括 ） 都接入同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，

7、 任意智能設(shè)備之間，特別是變電站層設(shè)備與過程層設(shè)備之間， 都能夠直接通過該網(wǎng)絡(luò)交互信息， 如圖所示 。全站唯一網(wǎng)絡(luò)使過程層數(shù)據(jù)得到最大程度的共享 （ 借助遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)甚至可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)范圍的共享） ，變電站 、 電網(wǎng)的信息化水平顯著提高。由于過程層設(shè)備和數(shù)據(jù)可以復(fù)用，間隔層和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備得以精簡， 各種集成應(yīng)用和分布式自動(dòng)化功能均能便捷實(shí)現(xiàn)， 系統(tǒng)運(yùn)行性能顯著提高， 數(shù)字化變電站的效能得到充分發(fā)揮。但全站唯一網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模較大 、 節(jié)點(diǎn)數(shù)目眾多且位置分散、 結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 組網(wǎng)和運(yùn)行管理的難度有所增加 ， 主要體現(xiàn)在：由于過程層設(shè)備數(shù)目眾多且位置分散， 通常需要多級(jí)交換， 即先將位置相鄰（ 如一個(gè)間隔內(nèi)） 的幾

8、臺(tái)設(shè)備接至一臺(tái)接入交換機(jī)， 再將多臺(tái)接入交換機(jī)串聯(lián)成環(huán)網(wǎng)， 或匯聚至變電站層的核心交換機(jī)；由于所有設(shè)備都接入一個(gè)網(wǎng)絡(luò)， 各種類型的數(shù)據(jù)流（ 特別是海量的過程層數(shù)據(jù)） 使 網(wǎng) 絡(luò) 負(fù) 荷 變大 、 運(yùn)行狀況變復(fù)雜， 劃分虛擬局域網(wǎng)（） 和區(qū)分優(yōu)先級(jí)是確保通信實(shí)時(shí)性的必要措施；過程層數(shù)據(jù)的共享給變電站的安全運(yùn)行帶來了隱患 （ 如通過遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可以直接控制開關(guān)） ， 對(duì)保護(hù)的選擇性、 獨(dú)立性也提出了挑戰(zhàn)。因此 ， 需要通過劃分來限定網(wǎng)絡(luò)的訪問范 圍 （ 與 獨(dú) 立 過 程 網(wǎng) 絡(luò) 不 同 ，的 劃 分 十 分 靈活 ， 能夠即時(shí)修改） ， 設(shè)備自身也需要具備報(bào)文篩選的能力 。依據(jù)目前的技術(shù)條件， 獨(dú)立

9、過程網(wǎng)絡(luò)更易實(shí)現(xiàn)，而全站唯一網(wǎng)絡(luò)可先在規(guī)模不大、 節(jié)點(diǎn)數(shù)目較少的新建中、 低壓變電站中嘗試， 待積 累 一 定 的 組 網(wǎng) 和運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)后， 全站唯一網(wǎng)絡(luò)將憑借信息高度共享等優(yōu)勢(shì)成為的最終形態(tài)。圖全站唯一網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化變電站監(jiān)控主機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)保護(hù) 測(cè)控保護(hù) 高壓變電站 間隔 變電站層間隔層全站唯一網(wǎng)絡(luò)過程層監(jiān)控主機(jī)保護(hù)測(cè)控保護(hù)測(cè)控遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中、 低壓變電站 間隔 圖獨(dú)立過程網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化變電站站級(jí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控主機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 保護(hù) 測(cè)控保護(hù) 變電站層間隔層過程網(wǎng)絡(luò)過程層高壓變電站 間隔 監(jiān)控主機(jī)保護(hù)測(cè)控保護(hù)測(cè)控或傳統(tǒng) 保護(hù)測(cè)控遠(yuǎn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展 擴(kuò)展 中、 低壓變電站 間隔點(diǎn)對(duì)點(diǎn)可共享傳統(tǒng)間隔設(shè)備傳統(tǒng)過程設(shè)備竇曉

10、波 ， 等： 數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)的組建與冗余方案第期 數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)冗余方案網(wǎng)絡(luò)冗余是提高網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)能力的主要手段， 包括鏈路冗余和設(shè)備冗余個(gè)方面 。 網(wǎng)絡(luò)冗余有項(xiàng)技術(shù)要點(diǎn)： 如何檢測(cè)和判別故障、 如何自動(dòng)切換、 如何縮短切換時(shí)間。 對(duì)于而言 ， 除了由交換機(jī)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余外，自身多個(gè)網(wǎng)口之間的互為冗余也是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余的重要措施。由交換機(jī)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余由交換機(jī)實(shí)現(xiàn)網(wǎng) 絡(luò) 冗 余 是 一 項(xiàng) 關(guān) 鍵 的 組 網(wǎng) 技術(shù) 。 根據(jù)不同拓?fù)洌?同一廠商交換機(jī)組建的環(huán)型網(wǎng)絡(luò) 可 采 用 廠 商 專 有 的 環(huán) 網(wǎng) 冗 余 協(xié) 議 （ 如的、 科動(dòng)的等 ） ， 雖然實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)不同，但大多是由主交換機(jī)收發(fā)特

11、定的協(xié)議幀檢測(cè)環(huán)網(wǎng) ， 將環(huán)網(wǎng)中的某臺(tái)交換機(jī)的個(gè)端口分別設(shè)定為轉(zhuǎn)發(fā)態(tài)和阻塞態(tài)（ 為避免構(gòu)成轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)路導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)阻塞 ， 只能允許一條鏈路有效） ， 當(dāng)主交換機(jī)檢測(cè)到某條鏈路發(fā)生故障后， 立刻將阻塞端口變成轉(zhuǎn)發(fā)端口并告知其他交換機(jī)改變轉(zhuǎn)發(fā)路徑， 如圖所示 。環(huán)網(wǎng)冗余協(xié)議的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)自愈速度快（ ） ， 缺點(diǎn)是協(xié)議不通用、 兼容性差 。不同廠商交換機(jī)組建的環(huán)型或星型網(wǎng)絡(luò)可采用生成樹系列協(xié)議（ 如（、 快速生成樹、） 。 交換機(jī)之間構(gòu)成環(huán)路 ， 主鏈路正常工作時(shí)， 備用鏈路處于阻塞狀態(tài)；主鏈路發(fā)生故障后， 備用鏈路接替主鏈路繼續(xù)工作，如圖所示 。的自愈時(shí)間約為 ， 正常運(yùn)行時(shí)， 只有主鏈路傳輸數(shù)據(jù)，備用

12、鏈路完全閑置，網(wǎng)絡(luò)帶寬和交換機(jī)端口的利用率不高。多 數(shù) 交 換 機(jī) 還 支 持 鏈 路 聚 合 控 制 協(xié) 議（，） 。將多條物理鏈路聚合成一條具有一個(gè) 地址的邏輯鏈路； 正常運(yùn)行時(shí)， 邏輯鏈路的流量由各物理鏈路平攤； 當(dāng)一條或多條物理鏈路出現(xiàn)故障時(shí) ， 流量被自動(dòng)轉(zhuǎn)移到其余正常的物理鏈路上， 如圖所示 。組成邏輯鏈路的物理鏈路都必須位于同一臺(tái)交換機(jī) ， 故無法實(shí)現(xiàn)設(shè)備冗余。還具有帶寬擴(kuò)展和均衡負(fù)載等作用， 但這些作用對(duì)于流量相對(duì)有限的并不突出。若采用層交換機(jī)， 還可以采用虛擬路由冗余協(xié)議（） 等實(shí)現(xiàn)交換機(jī)之間的互為冗余， 具體方法， 限于篇幅，不再贅述。由實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余 由實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余，需具備

13、組 （層物理網(wǎng)絡(luò)中的需具備組）獨(dú)立的網(wǎng)口，包括通信控制器 、 收發(fā)器 、 隔離變壓器、 連接件和通信線纜等。由于大部分的 網(wǎng) 絡(luò) 故 障 發(fā) 生 在 連 接 件 和 線 纜上 ， 為節(jié)約成本， 也可采用一個(gè)通信控制器連接個(gè)收發(fā)器的冗余方案。但這個(gè)網(wǎng)口不能同時(shí)工作，的通信功能受到限制。因此 ， 對(duì)于不推薦這種方法。與桌面系統(tǒng)中利用 、 公司高級(jí)服務(wù)程序 （） 等工具軟件能夠便捷實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)卡之間的 多 種 冗 余 （ 如 和 交 換機(jī)配合實(shí)現(xiàn)） 不同 ， 嵌入式環(huán)境中的受到資源限制， 只能采取一些簡單易行的方法， 如可通過以下方法判斷網(wǎng)口或鏈路是否發(fā)生故障。上電后進(jìn)行回環(huán)測(cè)試（） ， 檢查通信控制器

14、、 收發(fā)器是否正常。定時(shí)讀取收發(fā)器的狀態(tài)，檢查連接鏈路（ ）故障前圖環(huán)網(wǎng)冗余協(xié)議示意監(jiān)控主機(jī)主阻塞（ ）故障后監(jiān)控主機(jī)主（ ）故障前監(jiān)控主機(jī)阻塞監(jiān)控主機(jī)根阻塞圖協(xié)議示意 監(jiān)控主機(jī)監(jiān)控主機(jī)根（ ）故障后圖協(xié)議示意 （ ）故障前端口 端口 端口 發(fā)向 ： 端口 端口 端口 （ ）故障后端口 端口 端口 或邏輯鏈路發(fā)向 ： 端口 端口 端口 或第卷電 力 自 動(dòng) 化 設(shè) 備是否正常 。發(fā)送報(bào)文后， 通信控制器是否返回發(fā)送成功標(biāo)志 。周期性報(bào)文（ 如采樣值報(bào)文） 是否按時(shí)到達(dá)。而的個(gè)網(wǎng)口可以通過熱備用或雙網(wǎng)獨(dú)立工作等方法實(shí)現(xiàn)互為冗余。熱備用的個(gè)網(wǎng)口均捆綁協(xié)議棧， 并擁有相同的介質(zhì)訪問控制（） 地址 ，

15、 但連接至不同的交換機(jī) ， 一個(gè)處于運(yùn)行狀態(tài)， 另一個(gè)處于熱備用 狀 態(tài)（ 即完成所有配置， 發(fā)送禁止， 但考慮到對(duì)端可能切換鏈路 ， 接收使能 ） 。當(dāng)檢測(cè)到運(yùn)行鏈路發(fā)生故障或?qū)Χ饲袚Q鏈路后 ， 立刻將相關(guān)應(yīng)用程序綁定到熱備用的通信控制器 ， 并使能發(fā)送， 備用鏈路接替主鏈路繼續(xù) 工 作（ 若是對(duì)端切換鏈路， 主鏈路仍需維持， 以便與其他保持連接） ； 為減少切換次數(shù)， 故障排除后主鏈路作為備用， 不再進(jìn)行切換（ 即對(duì)等式熱備用） ； 如圖所示 （ 圖中 ，為檢測(cè)故障，為綁定備用網(wǎng)口，為發(fā)現(xiàn)對(duì)端切換鏈路，為綁定備用網(wǎng)口） 。如果臺(tái)交換機(jī)級(jí)聯(lián)或者的個(gè)網(wǎng)口連接至同一臺(tái)交換機(jī)， 互為冗余仍能實(shí)現(xiàn)，

16、 但切換過程有所區(qū)別 ， 分別如圖、所示 。熱備用的優(yōu)點(diǎn)在于自行切換鏈路后， 與之通信的其他無需作任何改動(dòng)， 甚至不會(huì)察覺到鏈路的變化， 這樣就不必要求所有都配備個(gè)網(wǎng)口和采取相同的冗余方法。值得注意的是，正常運(yùn)行時(shí)，備用網(wǎng)口不發(fā)送數(shù)據(jù) ， 故交換機(jī)無法獲知備用網(wǎng)口的地址 ， 也就無法將該地址與備用網(wǎng)口連接的交換機(jī)端口綁定，備用網(wǎng)口只能接收到廣播報(bào)文。 因此 ， 當(dāng)備用網(wǎng)口轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)后， 要立刻發(fā)送一幀報(bào)文以便在連接的交換機(jī)端口上建立起自己的地址表 ， 這樣就能在連接主網(wǎng)口的交換機(jī)端口的地址表老化之前 ， 接收到原本發(fā)向主網(wǎng)口的點(diǎn)播報(bào)文。熱備用也存在一些問題， 如 ：由于存在故障判斷和網(wǎng)口切換

17、的過程， 熱備用無法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)零延時(shí)切換；熱備用很難維持通信不中斷， 因?yàn)閭溆镁W(wǎng)口要從主網(wǎng)口獲得的端口號(hào)、 報(bào)文序號(hào)和數(shù)據(jù)段內(nèi)容等信息才能繼續(xù)原有的通信，這是很難實(shí)現(xiàn)的， 因此 ， 一般只能等待對(duì)端重新發(fā)起連接。雙網(wǎng)獨(dú)立工作的個(gè)網(wǎng)口擁有不同的 地址 ， 但同步發(fā)送相同的報(bào)文（源地址除外） ；任意一條鏈路發(fā)生故障都不會(huì)影響發(fā)送數(shù)據(jù)（ 若對(duì)端也采取相同方法， 則不會(huì)影響接收數(shù)據(jù)） ， 可以實(shí)現(xiàn)鏈路故障零影響， 如圖所示 。由于報(bào)文被重復(fù)發(fā)送或接收， 雙網(wǎng)獨(dú)立工作的冗余方式顯著增加了網(wǎng)絡(luò)和的負(fù)擔(dān) 。 當(dāng)然在明確鏈路已經(jīng)失效之后， 可不再向失效鏈路發(fā)送報(bào)文，或者在傳輸最重要的數(shù)據(jù)時(shí)才臨時(shí)采取這種方法。雙

18、網(wǎng)獨(dú)立工作要求對(duì)端能夠?qū)邮盏綀?bào)文進(jìn)行甄別， 以避免對(duì)同一報(bào)文重復(fù)響應(yīng)（ 如根據(jù)報(bào)文中的事件計(jì)數(shù)值） ； 同時(shí) ， 只有對(duì)端也采取這種網(wǎng)口 （ ）故障前端口 端口 端口 端口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 （ ）故障后端口端口端口 端口 端口 端口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 端口端口圖熱備用示意 圖熱備用示意 （ ）故障后端口 端口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 （ ）故障前端口 端口 端口 端口 端口 端口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 （ ）故障后端口 端口 端口 端口 網(wǎng)口網(wǎng)口網(wǎng)口網(wǎng)口（ ）故障前端口 端口 端口 端口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 圖熱備用示意 第期竇曉波 ， 等： 數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)的組建與冗余方

19、案冗余方式， 才能實(shí)現(xiàn)接收冗余（ 采樣值 、等組播報(bào)文除外， 只要將的個(gè)網(wǎng)口劃分到同一個(gè)組播域 ， 由交換機(jī)進(jìn)行組播， 就能實(shí)現(xiàn)接收冗余 ） 。這些都給之間的互操作帶來了障礙。當(dāng)前存在的問題一直以來， 變電站通信網(wǎng)絡(luò)的冗余缺乏標(biāo)準(zhǔn)用法 （ 如將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)專門用于故障錄波） 和相關(guān)指 標(biāo)（ 如網(wǎng)絡(luò)切換時(shí)間） 。的冗余更為必要， 但目前冗 余 方 案 和 效 果 仍 只 能 取 決 于 選 用 的 交 換 機(jī) 和。 因此 ， 存在如下問題：不同型號(hào)的交換機(jī)和的冗余方法不盡相同 ， 交換機(jī)與之間 ，與之間如何協(xié)調(diào)配合，是否會(huì)對(duì)互操作造成影響，是值得關(guān)注的問題；高壓間隔的保護(hù)裝置雙重化配置， 在一定程度

20、上降低了對(duì)單臺(tái)裝置通信可靠性的要求， 中 、 低壓間隔通常只配備一臺(tái)保護(hù)測(cè)控裝置， 對(duì)裝置通信可靠性的要求反而更高， 但由于成本和功能的限制 ，中 、 低壓的保護(hù)測(cè)控裝置往往不能提供足夠數(shù)目的網(wǎng)口和高效的冗余功能， 也不可能配備多個(gè)專門用于冗余的交換機(jī)， 這不能不說是一個(gè)矛盾。因此 ， 有必要在總結(jié)工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上， 制訂各電壓等級(jí)規(guī)模的冗余規(guī)范， 使網(wǎng)絡(luò)既具有相當(dāng)?shù)娜蒎e(cuò)能力， 又具有通用性、 兼容性和經(jīng)濟(jì)性。 結(jié)語文中就的組建和冗余展開了研究： 提出了獨(dú)立過程網(wǎng)絡(luò)和全站唯一網(wǎng)絡(luò)種組建方案， 通過分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)， 指出獨(dú)立過程網(wǎng)絡(luò)目前較易實(shí)現(xiàn) ， 而全站唯一網(wǎng)絡(luò)將憑借信息高度共享等優(yōu)勢(shì)成

21、為的最終形態(tài)； 詳細(xì)分析了網(wǎng)絡(luò)冗余這一關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在中的實(shí)現(xiàn)方法和當(dāng)前實(shí)施存在的問題 。參考文獻(xiàn) ： ： ： ， ， ， ， ： ， ： 李強(qiáng) ， 竇曉波 ， 吳在軍 ， 等數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與實(shí)時(shí)特性改進(jìn) 電力自動(dòng)化設(shè)備， ， （ ） ： ， ， ， ， ， （ ） ： 鄭建勇 ， 吳在軍 ， 胡敏強(qiáng) ， 等一種能實(shí)現(xiàn)異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的通信控制器 電力系統(tǒng)自動(dòng)化， ， （ ） ： ， ， ， ， ， （ ） ： 沈宏濤 ， 婁奇鶴 ， 王牣 ， 等基于的變電站自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)研究 電力自動(dòng)化設(shè)備， ， （ ） ： ， ， ， ， ， （ ） ： 羅雪松 ， 蔣濤， 羅蕾 ， 等雙網(wǎng)卡冗余

22、在嵌入式容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 四川師范大學(xué)學(xué)報(bào)： 自然科學(xué)版 ， ， （ ） ： ， ， ， ： ， ， （ ） ： 方明 ， 曹敏 一種基于雙冗余千兆以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)容錯(cuò)通信方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程， ， （ ） ： ， ， ， （ ） ： 田煒 ， 劉利強(qiáng) ， 袁贛南 環(huán)境下雙網(wǎng)卡冗余備份技術(shù)的實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用， ， （ ） ： ， ， ， ， （ ） ： 胡道徐 ， 李廣華 通信冗余實(shí)施方案 電力系統(tǒng)自動(dòng)化 ， ， （ ） ： ， ， （ ） ： 張麗蓉 雙網(wǎng)口冗余模塊的設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)工程 ， ， （ ） ： ， ， （ ） ： ： （ ） （ ） ： ， ： （ ） ： ，

23、 （ 責(zé)任編輯：汪儀珍 ）作者簡介：竇曉波 （） ， 男， 江蘇南京人， 講師 ， 博士 ， 研究方向?yàn)樽冸娬咀詣?dòng)化系統(tǒng)（：） ；胡敏強(qiáng) （） ， 男， 江蘇丹陽人， 教授 ， 博士研究生導(dǎo)師，主要從事工程電磁場(chǎng)計(jì)算、 電機(jī)及其控制技術(shù)、 電氣主設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷等方面的研究工作；吳在軍 （） ， 男， 江蘇南京人， 副教授 ， 博士 ， 研究方向?yàn)樽冸娬咀詣?dòng)化系統(tǒng)；杜炎森 （） ， 男 ， 江蘇南京人， 教授 ， 主要從事電氣主設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷等方面的研究工作；閔濤 （） ， 男， 江蘇南京人， 高級(jí)工程師， 主要從事電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化等方面的研究管理工作。圖雙網(wǎng)獨(dú)立工作示意 （

24、）故障后（ ）故障前端口 端口 端口 端口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 端口 端口 端口 端口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 網(wǎng)口 第卷電 力 自 動(dòng) 化 設(shè) 備 ， ， （，；，）： ， （ ）： ， ， ， ， ， ， ：；目前 ， 大多數(shù)配電網(wǎng)采用小電流接地方式， 由于故障電流微弱、 電弧不穩(wěn)定等原因， 造成檢測(cè)單相接地故障一直比較困難。 基于故障暫態(tài)分量的選線方法目前得到很大應(yīng)用， 這些選線方法主要有： 暫態(tài)電流高頻分量比幅、 比相法， 暫態(tài)電流能量法 和暫態(tài)負(fù)序電流法。 這里在故障暫態(tài)電流分布特性的基礎(chǔ)上 ， 利用小波包工具提取出暫態(tài)零序電流在選定頻帶（） 內(nèi)的高頻分量，以 故 障 線 與 非 故