[實(shí)用新型]一種智能變電站網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320414088.2
• 申請(qǐng)日: 2013-07-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203368148U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉海峰;李輝;趙永生;歐陽(yáng)帆;劉偉良;洪權(quán)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;湖南省電力公司科學(xué)研究院;湖南省湘電試研技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J13/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J13/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙正奇專(zhuān)利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 馬強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀系統(tǒng),特別是一種智能變電站網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

智能變電站是智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)，其以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本特征，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線(xiàn)分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能。相比于傳統(tǒng)變電站，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)已經(jīng)成為智能變電站的關(guān)鍵技術(shù)。站內(nèi)二次設(shè)備間的信息交換均以數(shù)據(jù)報(bào)文的方式實(shí)現(xiàn)，如間隔層裝置與變電站監(jiān)控系統(tǒng)之間交換事件和狀態(tài)數(shù)據(jù)以MMS報(bào)文傳輸實(shí)現(xiàn)；過(guò)程層與間隔層交換控制和狀態(tài)數(shù)據(jù)，間隔層設(shè)備間、過(guò)程層設(shè)備間交換數(shù)據(jù)以GOOSE報(bào)文傳輸實(shí)現(xiàn)；過(guò)程層與間隔層交換采樣數(shù)據(jù)以SV報(bào)文傳輸實(shí)現(xiàn)。如何對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)通訊過(guò)程中的錯(cuò)誤，并進(jìn)行告警已成為智能變電站建設(shè)中亟需關(guān)注和解決的問(wèn)題。在這個(gè)背景下，網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀應(yīng)運(yùn)而生。

目前，網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀已經(jīng)在智能變電站中得到了應(yīng)用，其通過(guò)實(shí)時(shí)采集智能變電站內(nèi)的MMS、GOOSE以及SV報(bào)文，可實(shí)時(shí)地監(jiān)視智能變電站內(nèi)各二次設(shè)備的運(yùn)行狀況并及時(shí)對(duì)異常進(jìn)行報(bào)警，并可對(duì)所記錄的數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行離線(xiàn)分析，從而查找智能變電站內(nèi)存在的隱患和異常、分析智能變電站內(nèi)的異常和錯(cuò)誤原因，指導(dǎo)有關(guān)人員定位排除隱患和故障。為充分發(fā)揮智能變電站的信息共享優(yōu)勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀的數(shù)據(jù)采集通常通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，二次設(shè)備的每個(gè)間隔配置一臺(tái)間隔交換機(jī)，本間隔的合并單元(發(fā)送含電流、電壓信息的SV報(bào)文及裝置告警GOOSE報(bào)文)、智能終端(發(fā)送和接收GOOSE報(bào)文)、保護(hù)裝置(發(fā)送GOOSE報(bào)文并接收GOOSE和SV報(bào)文)及測(cè)控裝置(發(fā)送GOOSE報(bào)文并接收GOOSE和SV報(bào)文)均連接在這臺(tái)交換機(jī)上；合并單元、智能終端、保護(hù)裝置及測(cè)控裝置之間的信息交互通過(guò)間隔交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)完成。對(duì)于MMS報(bào)文的采集，網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀是利用MMS網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的端口鏡像功能，將監(jiān)控系統(tǒng)、高級(jí)應(yīng)用服務(wù)器以及遠(yuǎn)動(dòng)與MMS網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)所連端口鏡像至MMS網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀所連的端口，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)、高級(jí)應(yīng)用服務(wù)器以及遠(yuǎn)動(dòng)的MMS報(bào)文采集。

網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)在充分發(fā)揮智能變電站內(nèi)信息共享優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也帶來(lái)許多需要考慮和注意的問(wèn)題，如通信網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載問(wèn)題。通常認(rèn)為，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載超過(guò)40%時(shí)，將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能大幅降低，易出現(xiàn)丟包等不穩(wěn)定的情況。因此，在規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和進(jìn)行站內(nèi)二次設(shè)備組網(wǎng)連接時(shí)，應(yīng)注意使每個(gè)端口的負(fù)載不超過(guò)其端口速率的40%。目前智能變電站內(nèi)所用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)一般采用百兆端口(100Mbit/s)，因此，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)每個(gè)端口的流量應(yīng)不超過(guò)40Mbit/s。

相比于SV報(bào)文，GOOSE報(bào)文產(chǎn)生的流量幾乎可以忽略不計(jì)，MMS報(bào)文產(chǎn)生的流量也遠(yuǎn)低于SV報(bào)文，因此網(wǎng)絡(luò)負(fù)載主要由SV報(bào)文產(chǎn)生。通常，網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀MMS報(bào)文采集端口的負(fù)載流量可滿(mǎn)足小于40Mbit/s的要求，應(yīng)主要考慮SV報(bào)文產(chǎn)生的負(fù)載情況和網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀對(duì)SV報(bào)文的處理能力。?

智能終端只接收和發(fā)送GOOSE報(bào)文，其報(bào)文采集端口流量肯定小于40Mbit/s限值；間隔內(nèi)的保護(hù)裝置、測(cè)控裝置主要接收間隔內(nèi)的SV報(bào)文和GOOSE報(bào)文，由于GOOSE報(bào)文流量可忽略，一個(gè)基于IEC61850-9-2規(guī)約的SV報(bào)文約為7Mbit/s，因此，保護(hù)裝置、測(cè)控裝置報(bào)文采集端口流量約為7Mbit/S，小于40Mbit/s的限值；網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀需要采集所有間隔的SV和GOOSE報(bào)文，同樣，由于GOOSE報(bào)文流量可忽略，故其采集端口流量主要為SV報(bào)文流量，約為(7*N)Mbit/s，N為間隔數(shù)。由此可見(jiàn)，當(dāng)N大于6時(shí)，網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀的采集端口流量將超過(guò)40Mbit/s的限值，必須采取措施滿(mǎn)足其功能要求。最為直接的方式是將網(wǎng)絡(luò)升級(jí)為千兆網(wǎng)絡(luò)，但這無(wú)疑將大幅增加智能變電站的建設(shè)成本。此外，考慮到目前智能變電站各類(lèi)保護(hù)、測(cè)控和交換機(jī)設(shè)備仍普遍采用百兆網(wǎng)口，數(shù)據(jù)處理速度也受到限制，難以處理數(shù)百兆的數(shù)據(jù)。

因此，當(dāng)智能變電站站內(nèi)間隔較多時(shí)，迫切需要一種新的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀系統(tǒng)，在不增加智能變電站建設(shè)成本的同時(shí)，有效解決網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀報(bào)文采集端口報(bào)文流量過(guò)大時(shí)的報(bào)文快速采集和可靠接收問(wèn)題。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種智能變電站網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀系統(tǒng)，當(dāng)智能變電站站內(nèi)間隔較多時(shí)，能夠在不增加智能變電站建設(shè)成本的同時(shí)，有效解決網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀報(bào)文采集端口報(bào)文流量過(guò)大時(shí)的報(bào)文快速采集和可靠接收問(wèn)題。