[發(fā)明專利]配電虛擬網(wǎng)絡(luò)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880098027.5
• 申請(qǐng)日: 2018-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN112771755A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 米里亞娜·Z-V;約阿希姆·洛梅爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子加拿大有限公司
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 陳方鳴

一種配電系統(tǒng)，包括多個(gè)變電站。變電站中的每個(gè)包括多個(gè)智能電子設(shè)備(IED)以及將該變電站處的多個(gè)IED互連的通信網(wǎng)絡(luò)。多個(gè)變電站處的通信網(wǎng)絡(luò)被配置為跨越多個(gè)變電站中的多個(gè)變電站的至少一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，并且互連多個(gè)變電站中的多個(gè)變電站內(nèi)的至少一些IED，使得至少一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)上的消息經(jīng)歷的延遲低于定義的閾值。當(dāng)不滿足該閾值時(shí)/如果不滿足該閾值，可重新配置虛擬網(wǎng)絡(luò)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電網(wǎng)絡(luò)，并且更尤其涉及電力變電站中的虛擬網(wǎng)絡(luò)。

背景技術(shù)

近年來，在配電和輸電系統(tǒng)中使用的部件已經(jīng)變得越來越計(jì)算機(jī)化，從而促進(jìn)了這種系統(tǒng)的配置、控制和自動(dòng)化。許多傳統(tǒng)的輸電和配電部件(斷路器、變壓器、逆變器等)現(xiàn)在都結(jié)合了軟件控制下的微處理器。

現(xiàn)在，基于微處理器的設(shè)備通常出現(xiàn)在配電變電站中，或者以其它方式部署在配電網(wǎng)上(例如，在配電桿上)。這些設(shè)備允許對(duì)配電子系統(tǒng)以及最終電網(wǎng)進(jìn)行智能且通常自動(dòng)的監(jiān)視和控制。

不足為奇的是，已經(jīng)發(fā)展了允許基于微處理器的電力部件相互通信的許多協(xié)議。值得注意的是，已經(jīng)制定了變電站自動(dòng)化的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)(其內(nèi)容通過引用并入本文)，并且定義了通信協(xié)議和數(shù)據(jù)模型，以允許在基于微處理器的設(shè)備(稱為智能電子設(shè)備(IED))之間進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的互操作通信。

隨著諸如光伏、風(fēng)力發(fā)電之類的分布式能源的出現(xiàn)，以及電力存儲(chǔ)設(shè)備的激增，電網(wǎng)中的IED的數(shù)量正在增加，并且IED之間的通信需求也在增加。

然而，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也已經(jīng)獨(dú)立發(fā)展。隨著分組交換網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，許多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)得到了發(fā)展和完善，允許對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行更靈活和復(fù)雜的配置和控制以及在這樣的網(wǎng)絡(luò)上更有效地交換流量。例如，時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)和確定性網(wǎng)絡(luò)(DetNet)項(xiàng)目提出了額外的有效負(fù)載(即數(shù)據(jù))處理能力(例如，數(shù)據(jù)整形、時(shí)間同步)和可控性(例如，流預(yù)留類、注冊(cè)、管理對(duì)象)作為傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建模塊。

最值得注意的是，通信網(wǎng)絡(luò)中的虛擬化將網(wǎng)絡(luò)從底層硬件中抽象出來，并使虛擬網(wǎng)絡(luò)能夠以各種形式構(gòu)建在固定安裝的硬件上，因此如果網(wǎng)絡(luò)需要改變，則不需要更換硬件。

不幸的是，在變電站自動(dòng)化中，不能直接兼容或考慮計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的某些方法。

因此，仍然需要增強(qiáng)配電自動(dòng)化中的聯(lián)網(wǎng)方法。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一個(gè)方面，提供了一種配電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：多個(gè)變電站，變電站中的每個(gè)包括多個(gè)智能電子設(shè)備(IED)；以及將該變電站處的多個(gè)IED互連的通信網(wǎng)絡(luò)；其中多個(gè)變電站處的通信網(wǎng)絡(luò)被配置為跨越多個(gè)變電站中的多個(gè)變電站的至少一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，并且互連多個(gè)變電站中的多個(gè)變電站內(nèi)的至少多個(gè)IED，使得至少一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)上的消息所經(jīng)歷的延遲低于定義的閾值。

根據(jù)另一方面，提供了一種配置包括多個(gè)變電站的配電系統(tǒng)的方法，該方法包括：將變電站中的每個(gè)處的多個(gè)智能電子設(shè)備(IED)互連到局域網(wǎng)；在至少一個(gè)廣域網(wǎng)之間互連局域網(wǎng)；使用變電站處的局域網(wǎng)和至少一個(gè)廣域網(wǎng)來配置多個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)；建立消息傳輸延遲閾值，該閾值針對(duì)在虛擬網(wǎng)絡(luò)上在IED之間交換的消息來定義最小的可接受延遲；測量在虛擬網(wǎng)絡(luò)上在IED之間交換的消息的延遲；以及重新配置多個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)，以滿足消息傳輸延遲閾值。

結(jié)合以下描述根據(jù)附圖，其它特征將變得顯而易見。

附圖說明

在示出示例性實(shí)施方式的附圖中，

圖1是實(shí)施方式的示例性配電網(wǎng)絡(luò)的示意圖；

圖2是智能電子設(shè)備的框圖；

圖3是圖1的配電中的局域網(wǎng)和虛擬網(wǎng)的示意性框圖；

圖4是圖1的配電中的網(wǎng)絡(luò)的簡圖；以及

圖5是示出圖1的配電網(wǎng)絡(luò)中的虛擬網(wǎng)絡(luò)的建立和(重新)配置的流程圖。