智能变电站自动化网络及交换机优化方案研究

发布时间：2020-10-18 20:58

　　 智能变电站自动化网络是站内信息采集、传输、分析、处理等功能实现的重要基础,必须具备传输各种节点信息,如站控层的MMS信息,过程层的GOOSE信息、采样值SV信息等功能,并且性能上要满足实时性、可靠性和冗余性的需求。随着新一代智能变电站的示范工程大规模建设,智能化一次设备、集成式二次设备、合智一体化装置等关键技术的广泛应用,智能变电站中信息互通共享的技术要求越来越高,网络设计方案的优化迫在眉睫。本文首先查阅文献资料,对目前新一代示范工程的设备运行、实践经验进行资料收集,掌握大量信息。然后对智能化设备、网络结构、交换机技术开展分析,针对存在问题,结合网络拓扑比较、组网方式论证、新一代交换机配置等方面内容研究,提出依托于新型交换机的"SV、GOOSE和PTP对时三网合一"设计方案。最后根据山东电网第一座新一代智能变电站220kV铁雄变的接线方式、配电装置型式、二次设备选择及布置进行分析,根据其功能和分布对二次系统进行优化整合,针对智能变电站内数据流和信息流的传输特点,分析铁雄变流量负载情况,进行通信速率统计。本文利用新型智能交换机和流量控制方式,结合二次设备整合发展趋势,提出适用于新一代智能变电站的网络配置方案、交换机配置方案,实现了组网方式、跳闸方式的优化,解决了智能变电站中交换机及光纤的数量过多,端口没有充分使用,投资高等问题。试点工程的应用表明,网络响应能力明显提升,经济效益显著,具有推广价值。
【学位单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TM63;TM76
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要工作
第二章 自动化系统典型方案及存在问题
    2.1 智能变电站的自动化网络结构
        2.1.1 站控层
        2.1.2 间隔层
        2.1.3 过程层
        2.1.4 站控层网络
        2.1.5 过程层网络
        2.1.6 安全分区要求
        2.1.7 网络通信方式
    2.2 自动化系统典型组网方案
    2.3 存在问题
    2.4 本章小结
第三章 组网方式分析及交换机选择
    3.1 网络拓扑结构比较
        3.1.1 星形网络故障率分析
        3.1.2 环型网络故障率分析
        3.1.3 网络延时类别
        3.1.4 星型网络和环型延时分析
        3.1.5 网络拓扑结构结论
    3.2 组网方式分析比较
        3.2.1 保护直采直跳与GOOSE、SV单独组网方案
        3.2.2 保护直采直跳与SV、GOOSE共网方案
        3.2.3 保护直采网跳与SV直接采样、GOOSE单独组网方案
        3.2.4 SV、GOOSE和IEEE1588标准对时三网合一方案
        3.2.5 混合组网方案
        3.2.6 组网方式结论
    3.3 新一代智能交换机技术
        3.3.1 交换机功能选择
        3.3.2 交换机配置策略
        3.3.3 交换机配置方案结论
    3.4 流量控制方式分析
    3.5 本章小结
第四章 铁雄变智能变电站自动化网络及交换机方案
    4.1 铁雄变站内设备配置
        4.1.1 一次系统概况
        4.1.2 站控层设备配置概况
        4.1.3 间隔层设备配置概况
        4.1.4 过程层设备配置概况
    4.2 铁雄变站控层网络设计方案
        4.2.1 站控层网络负载及流量分析
        4.2.2 站控层网络通信速率选择
        4.2.3 站控层网络配置原则
        4.2.4 站控层网络组网方案
    4.3 站控层网络交换机配置方案
        4.3.1 站控层交换机配置方案
        4.3.2 站控层交换机组屏方案
    4.4 铁雄变过程层网络设计方案
        4.4.1 过程层网络流量计算
        4.4.2 过程层网络的流量分析
        4.4.3 过程层网络通信速率分析
        4.4.4 过程层网络配置原则
        4.4.5 过程层网络组网方案
    4.5 过程层交换机配置方案
        4.5.1 220kV系统过程层交换机配置方案
        4.5.2 110kV系统过程层交换机配置方案
        4.5.3 交换机组屏方案
    4.6 铁雄变自动化网络及交换机设计方案分析
        4.6.1 网络性能分析
        4.6.2 经济性分析
    4.7 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表论文
附表

【参考文献】

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本文编号：2846804