数字化变电站组网你应该考虑的几点因数

1)网络流量。
交换机是数字化变电站网络的重要载体,其运行可靠性直接关系到网络的安全乃至全网设备的运行稳定性。而交换机网络流量是交换机的一个重要考量指标,当单个交换机上所接入的MU过多,势必会造成级联口负担过重。交换机级联层级越多,级联口的端口流量也越大。因此,组网模式设计时必须要考虑交换机端口(百兆口)流量的大小,确保在正常运行工况以及故障工况下网络流量均在一个合理水平,即交换机在各种情况下都能保持100%的吞吐量及零丢包率。
2)网络风暴抑制。
网络风暴主要包括广播、组播、未知地址单播。它们的共同特点是在整个网络上进行传播,它将占用大量网络带宽,降低了网络性能,有可能导致装置接收到大量无用报文,使得装置运行异常。网络风暴抑制的途径有多种,除了IED及交换机自身可以进行风暴抑制之外,组网模式的不同也会直接影响到风暴的传播途径及影响范围。因此,如何选择有效的组网模式以最大程度地降低网络风暴的影响范围也成为过程层网络组网模式选择必须要考虑的因素。
3)报文类型。
过程层网络传输的是SV和GOOSE报文,SV报文主要是指采样值数据,它强调数据的连续性和实时性;GOOSE报文主要是指开关量数据,它包含重要的网络跳闸及联闭锁信息。组网模式下,如何保证GOOSE报文可靠传输以及SV报文实时传输将直接影响到保护自动化设备的动作准确性。
4)信息共享与监视。
不同组网模式有不同的信息流,网络划分越粗,信息共享与监视能力越强,实现也更为简单,但网络压力也越大;网络划分越细,各网络的运行稳定性越好,但信息共享与监视的能力也越差,对于站域保护、安自设备以及报文分析仪等实现起来也越复杂。如何保证网络运行稳定的前提下最大程度的实现信息共享也是组网模式选择的考虑因素。
5)成本核算。
数字化变电站相对于传统变电站,成本越来越多的向交换机倾斜,可以说交换机的数量直接影响到数字化变电站的建设成本。如共享双网所需交换机数量最少,双单网次之,而独立双网所需交换机是双单网的两倍,由此可以看出,网络的安全与成本的核算相悖。如何能在有效控制成本的同时最大限度的保证网络安全成为组网模式选择的又一议题。
6)交换机级联。
按照广东电网数字化变电站技术规范要求,组网模式下交换机级联个数不得超过4个。这样,网络划分过细将不满足上述要求。例如,当采用“中心交换机+间隔交换机”的配置模式时,如果各个间隔独立配置间隔交换机,就极大地增加了中心交换机的接口数量,进而必须进行中心交换机的级联,此时若再考虑不同电压等级中心交换机的级联,有可能就会出现交换机级联个数大于4的情况。因此,如何在保证网络稳定的同时满足技术规范的要求也成为组网模式的限制因素。
7)设备关联性。
考虑到不同设备与设备之间有信息交换的需求,如安自设备、站域保护等需要与多个电压等级的多个设备联系,220kV双回线之间也有相互的联闭锁信息,如果组网模式设计不合理,同时又要满足交换机层级不大于4的需求,势必会出现特定情况下的光纤直连以满足站内的信息交互。这种光纤直连将无法进入网络监控,不满足全站所有设备网络信息共享。这一问题也必须在组网模式选择时加以考虑。
8)设备组网口数量。
对于安自、母差等设备由于同时需要接入多个MU的采样数据,为了避免单个光口流量过大,有时需要配置多个组网口共同完成MU的接入。但设备组网口数量增加的同时也会加重中心交换机的负担,由于中心交换机光口数量有限,任意2个IED之间的级联层级又不得超过4级,这样当单一设备组网口过多时,有可能会出现交换机接口数量不够的情况,这一问题对于220kV及以上数字化变电站尤为突出。如何保证设备与交换机的光口数量配合成为组网模式选择的又一限制因素。
9)间隔检修。
考虑到日常运行维护中的设备检修操作,往往需要将某一间隔停运检修,这种情况下,希望在退出该间隔保护测控设备的同时也能将其对应的网络交换机停运检修。此时,如果多个间隔接入同一交换机时,该交换机将无法同步停运。尤其是对于GOOSE网络,由于设备之间的关联性多,这种问题暴露得尤为突出,组网模式选择时也必须加以考虑。

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