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英格姆工业交换机在数字化变电站中起到的作用

--工业交换机在电力方面的应用案例

供稿:苏州英格姆电子科技有限公司 2017/9/14 9:34:56
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英格姆工业以太网交换机作为数字化变电站通信网络的关键设备,IEC61850-3对其提出了严酷的要求,使其能在各种恶劣工业环境下长期稳定、可靠、安全应用,为数字化变电站保驾护航。数字化变电站通信网络必须满足实时性、可靠性、安全性和扩展性的特殊要求,光纤通信凭借其带宽宽、可靠性高、保密性强、抗干扰能力好及传输距离远等优点,成为数字化变电站中理想的通信方式。  数字化变电站自动化系统的特点:

 (1)智能化的一次设备:一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路,采用微处理器和光电技术设计,变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程控制器代替,常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。

(2)网络化的二次设备:变电站内常规的二次设备,如继电保护装置、测量控制装置、防误闭锁装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造,设备之间的连接全部采用高速的网络通信,二次设备不再出现功能装置重复的I/O现场接口,通过网络真正实现数据共享、资源共享,常规的功能装置变成了逻辑的功能模块。

(3)自动化的运行管理系统:变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化、自动化;变电站运行发生故障时,能及时提供故障分析报告,指出故障原因及处理意见;系统能自动发出变电站设备检修报告,即常规的变电站设备“定期检修”改为“状态检修”。  数字化变电站对工业以太网交换机的要求: 在功能方面:

1)要求工业以太网交换机支持快速存储转发方式和QoS服务质量,以保证网络中重要的GOOSE数据包得到实时传输;  

2)要求工业以太网交换机支持基于端口和TAG标签的VLAN,实现网段隔离,保证重要数据的实时、可靠传输并抑制网络广播风暴;  

3)要求支持冗余的网络拓扑结构如环网、星型网等,以提高网络的可靠性;

4)要求支持RSTP快速生成树协议,提高网络故障时的收敛速度,避免网络环回和抑制网络广播风暴;

5)要求支持IGMP组播技术,利用其限制网络中的数据,保证网络的实时性、可靠性等等。

在电磁兼容方面:  要求工业以太网交换机必须通过静电放电抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌抗扰度等电磁干扰实验和电击、雷击等测试。  在环境温度方面:  要求工业以太网交换机必须满足(-40℃~85℃)宽范围的工作温度,交换机的存储温度也要求满足宽温条件等等。

在机械结构方面:  工业以太网交换机必须通过专门的强振动、大冲击的承受度测试;满足特定的防尘、防潮等要求;具备良好的散热条件等等。  通信网络是数字化变电站自动化系统的纽带,而网络拓扑结构直接关系到变电站的安全稳定运行。工业以太网交换机支持多种网络拓扑结构如环型、星型、树型等。采用光纤冗余环网和星型网相结合的方式,可以避免工业以太网交换机的多级级联和单环节点过多而引发的网络缺陷,有利于提高网络的可靠性、实时性和扩展性,有助于保障变电站的正常工作。

审核编辑(刘婷)
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