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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:010-88798888主要内容智能变电站工业以太网可用性论述2数字化变电站应用案例及产品推荐3智能变电站发展概述及问题的提出1智能变电站发展概述及问题的提出智能变电站发展的演变----常规变电站智能变电站发展的演变----智能变电站智能变电站发展概述及问题的提出智能变电站过程层报文的种类智能变电站发展概述及问题的提出报文类型报文传输方向报文大小发送方式备注SMV报文MU至IED226字节周期性采样值GOOSE输入报文智能开关柜（ISG）至IED230字节周期性开关状态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220kVPT合并单元1220kV线路1合并单元1220kV线路1保护测控1故障录波220kV母差1220kV线路2保护测控1220kV线路3保护测控1220kV线路4保护测控1220kV线路间隔网段1220kV线路2计量220kV线路1计量220kV线路2合并单元1220kV线路3合并单元1220kV线路4合并单元1智能变电站发展概述及问题的提出智能变电站过程层数据流传输特点分析母差端口数据流=SMV+GOOSE=（226×8×48×50）×5+1M×4=4.3M×5+1M×4=25.5M录波端口数据流=SMV+GOOSE=（226×8×48×50）×5+1M×4=4.3M×5+1M×4=25.5M计量端口数据流=SMV=（226×8×192×50）×1=17.3M线路端口数据流=SMV+GOOSE=（226×8×48×50）×2+1M×1=4.3M×2+1M×1=9.6M智能变电站发展概述及问题的提出智能变电站工业以太网面临的问题如何实现全网时钟同步如何保证GOOSE报文和采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？？？如何实现可靠的管理智能变电站发展概述及问题的提出主要内容智能变电站工业以太网可用性论述2数字化变电站应用案例及产品推荐3智能变电站发展概述及问题的提出1智能变电站的环境特性温度特性跌落/冲击电磁特性智能变电站工业以太网可用性论述KEMA认证智能变电站工业以太网可用性论述电科院认证（A类）智能变电站工业以太网可用性论述网络结构的分析---过程层网络智能变电站工业以太网可用性论述推荐采用双星型结构母差保护合并单元智能装置100/1000M环型合并单元母差保护合并单元25.5M25.5M25.5M100M最多间隔数量不能超过15个1000M最多间隔数量不能超过150个网络结构的分析---站控层网络智能变电站工业以太网可用性论述220KV及以上变电站双星型110KV变电站环型/双星型100/1000M环型设备智能装置智能装置设备智能装置级联级数对网络传输时延的影响线路传输时延（100千米）TLC=d*L*(2/3)*（1/1000）=0.5µSd=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=123µS．．．(1522字节)TS&F(min)=(64+20)8/100Mbps=6.7µS．．．．．(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=6.7µS．．．．．(64字节)TQ(max)=(1522+20)*8/100Mbps=123µS．．．．．(1522字节)交换机的固有延迟TG(max)=5µSN台工业交换机传输产生的时延（64\1522字节,N=30）ΣT(min)=（TLC+TS&F(min)+TQ(min)+TG）*N=416µSΣT(max)=（TLC+TS&F(max+TQ(max)+TG）*N=3700.5µS智能变电站工业以太网可用性论述网络结构的推荐智能变电站工业以太网可用性论述变电站类型站控层网络结构过程层网络结构110KV变电站环型/双星型双星型220KV及以上变电站双星型双星型GOOSE报文的时延测试GOOSE报文时延不超过400US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安全性和可靠性---网络功能的保障VLAN---PVLANGMRP广播风暴抑制QOS智能变电站工业以太网可用性论述零丢包技术IEEE802.3x智能变电站实时报文的优先级处理智能变电站工业以太网可用性论述智能变电站实时报文的优先级处理报文类型报文传输方向发送方式优先级SMV报文MU至IED周期性4GOOSE输入报文智能开关柜（ISG）至IED周期性1GOOSE输出报文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报文类型报文传输方向发送方式时延要求优先级遥测、遥信报文IED至监控主机周期性100ms3Control报文监控主机向IED突发性3ms4事件报告或设备状态报文IED至监控主机周期性100ms3定值、录波、事件记录和文件IED至监控主机突发性事件记录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期1过程层网络站控层网络智能变电站工业以太网可用性论述VLAN----PVLAN功能特点智能变电站工业以太网可用性论述IEEE802.3x---流量控制智能变电站工业以太网可用性论述静态组播MU不支持GMRP协议智能变电站工业以太网可用性论述GMRP组播功能去母差保护MUMUMCA:01----MCA:03----IED1IEDN智能变电站工业以太网可用性论述网络安全性保障---零丢包技术智能变电站工业以太网可用性论述•丢包率为0网络安全性保障---广播风暴拟制智能变电站工业以太网可用性论述网络安全性保障---ACL-IP/MAC智能变电站工业以太网可用性论述网络安全性保障---回环闭锁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智能变电站工业以太网可用性论述漂移量(offset)计算智能变电站工业以太网可用性论述偏移(DELAY)计算时钟同步（IEEE1588v2+同步以太网）智能变电站工业以太网可用性论述边界时钟(Boundaryclock)时钟同步（IEEE1588v2+同步以太网）智能变电站工业以太网可用性论述透明时钟(E-TO-E)透明时钟(P-TO-P)时钟同步方案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协议的时钟卡完整的同步方案东土时钟同步方式优势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。同步以太网技术在与主时钟通信中断后，能够在8小时内保持本地时钟与主时钟的差别小于1μs高精度守时功能运行日志记录与查询服务智能变电站工业以太网可用性论述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主要内容智能变电站工业以太网可用性论述2数字化变电站应用案例及产品推荐3智能变电站发展概述及问题的提出1数字化变电站应用案例绵阳南塔变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SICOM3024系列郑州壁沙变电站中间隔层和站控层的应用智能变电站产品推荐SICOM3024P通过KEMA认证一致可靠的低延时性能长时间满载稳定运行零丢包特性广播风暴抑制和单播攻击监测功能SICOM3024工业四级电磁兼容性要求一致可靠的低延时性能长时间满载稳定运行零丢包特性广播风暴抑制和单播攻击监测功能智能变电站产品推荐数字化变电站部分案例华北电网公司唐山郭家屯220KV数字化变电站（四方）河南省淇县220KVIEEE1588智能变电站（许继）四川绵阳南塔110KV数字化变电站的应用（深圳南瑞）郑州110KV碧沙变数字化改造及扩建工程（南瑞科技）山东聊城都司110KV数字化变电站（新宁光电）云南普洱符合IEEE1588数字化变电站（许继）