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工業交換機在電力的獨特應用

發布時間:2019.01.30 新聞來源: 瀏覽次數:

眾所周知,隨著變電站自動化技術和現代網絡通信技術的發展,IEC61850標準已成為近年來數字化變電站自動化研究的熱點問題之一。所謂數字化變電站,就是使變電站的所有信息采集、傳輸、處理、輸shu出chu過guo程cheng由you過guo去qu的de模mo擬ni信xin息xi全quan部bu轉zhuan換huan為wei數shu字zi信xin息xi,並bing建jian立li與yu之zhi相xiang適shi應ying的de通tong信xin網wang絡luo和he係xi統tong。傳chuan統tong以yi來lai,國guo內nei主zhu流liu的de變bian電dian站zhan自zi動dong化hua係xi統tong中zhong廣guang泛fan采cai用yong的de是shi國guo際ji電dian工gong委wei員yuan會huiIEC於1997年頒布的繼電保護信息接口配套標準IEC60870-5-103規約。由於該規約製定時間較早,受技術條件的限製,在以太網和智能數字化設備迅速發展的今天,其缺陷日益明顯,如:

(1)沒有定義基於以太網的通信規範。

(2)沒有標準的係統功能、二次智能設備的模型規範。

(3)缺乏權威的一致性測試。

(4)不支持元數據傳送,沒有統一的命名規範。

shangshuquexianzhijiedaozhibiandianzhanzidonghuaxitongzaijiansheguochengzhongbutongchangjiashebeizhijianhucaozuoxingjiaocha,butongchangjiashebeizhijianhulianxuyaoguiyuezhuanhuanshebei,xuyaojinxingdaliangdexinxiduidiangongzuo,biandianzhanzidonghuaxitongjichenggongzuoliangzengjia,xitongxinxichulixiaolvdixia。

因此不難看到,隨著變電站二次設備及係統的發展,設備一體化、xinxiyitihuayichengweibirandequshi,poqiexuyaoyigetongyidexinxipingtaishixianzhenggezidonghuaxitong。weiletongyibiandianzhantongxinxieyi,tongyishujumoxing,tongyijiekoubiaozhun,shixianshujujiaohuandewufenglianjie,shixianbutongchangjiachanpindehucaozuo,jianshaoshujujiaohuanguochengzhongbutongxieyijianzhuanhuanshidelangfei,IEC TC57工作組在IEEE協議UCA2.0基礎上,組織製定了IEC61850——變電站通信網絡和係統係列標準,並於2004年正式發布。

IEC61850是一個關於變電站自動化係統結構和數據通信的國際標準,其目的是使變電站內不同廠家的智能電子設備(IED)之間通過一種標準(協議)實現互操作和信息共享。電力行業尤其是變電站環境對數字化網絡通信的要求是非常苛刻的。按照IEC 61850係列標準的要求,工業以太網交換機產品至少要滿足其中的功能性要求、電磁兼容設計要求、寬溫環境要求和機械結構驗證等四大類要求。

功能性方麵,最重要的至少有兩點,一是要求工業以太網交換機能夠支持快速轉發和QoS服務質量以保證IEC61850標準中重要的GSE/GOOSE數據包得到實時的傳輸,並且能夠支持組播通信管理IGMPsnooping。二(er)是(shi)工(gong)業(ye)以(yi)太(tai)網(wang)交(jiao)換(huan)機(ji)必(bi)須(xu)能(neng)夠(gou)支(zhi)持(chi)構(gou)建(jian)冗(rong)餘(yu)的(de)網(wang)絡(luo)拓(tuo)撲(pu)例(li)如(ru)環(huan)網(wang)架(jia)構(gou)以(yi)提(ti)高(gao)拓(tuo)撲(pu)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing),並(bing)且(qie)同(tong)時(shi)能(neng)夠(gou)提(ti)供(gong)極(ji)短(duan)的(de)網(wang)絡(luo)故(gu)障(zhang)恢(hui)複(fu)時(shi)間(jian)。此(ci)外(wai)還(hai)包(bao)括(kuo)像(xiang)VLAN、優先級和快速生成樹等技術功能測試要求。

在電磁兼容設計方麵,工業以太網交換機要能夠通過包含電擊、雷擊和其他電磁幹擾測試;在寬溫環境要求方麵,交換機設備必須在-40℃~85℃的極端溫度環境下可以正常工作;在機械結構要求方麵,交換機設備還要通過專業第三方的振動和衝擊耐受度測試。

要表明符合上述IEC61850和IEEE1613標準,必須通過第三方權威測試機構認證。在電力產品測試領域,來自荷蘭的KEMA無疑是鼎鼎大名的獨立測試機構之一。KEMA 成立於 1927 年,最初為荷蘭電力行業在阿納姆的測試機構。在其長達80多年的曆史中,KEMA 作為測試機構在國際上一直享有盛譽,其Dutch KEMA-KEUR 標誌擁有很高的知名度,並且還擁有其他數十種質量標誌。目前KEMA擁有 1500 多位專家,已經為全球 70 個 國家的大約 500 家公共事業單位提供了能源谘詢和技術實施服務。

現中國市場,越來越多的工業以太網交換機提供商在推出符合電力行業IEC61850標準的產品。