一种新型智能变电站站控层网络结构的制作方法

文档序号:12567802阅读:913来源:国知局

本实用新型属于智能变电站技术领域,涉及智能变电站的设计与建设,尤其是一种新型智能变电站站控层网络结构。



背景技术:

智能变电站作为智能电网的物理基础,是电网中的重要节点。变电站智能化是建设智能电网的重要基础和支撑。随着电子式互感器、合并单元、智能终端等智能IED设备的使用,常规模拟信号和控制电缆已逐步被数字信号和光纤代替,测控、保护装置的输入输出也变为数字通信信号,这种方式可以明显简化变电站的接线,增加变电站的运行模式,实现一、二次设备的灵活控制。同时,全站采用基于IEC61850的统一标准化信息模型,实现了站内外高级应用系统相关对象间的互动,可以全面满足智能电网的运行和控制要求。

智能变电站普遍采用“三层两网”的拓扑结构。其中,“三层”指的是站控层、间隔层和过程层,“两网”指的是站控层网络和过程层网络。一般而言,站控层设备之间的通信网络(即同步网)采用的是设备厂家自身的私有协议,而间隔层设备之间的通信网络(即采集网)采用的是IEC61850中的MMS协议。目前,智能变电站在站控层网络中采取的是同步网和采集网合并组网的方式,两种网络并未实现物理隔离,监控后台节点间的同步网通讯很可能对正常的MMS通讯产生干扰,可能会导致重要信息误报或漏报,严重时甚至会导致误操作等重大事故的发生。另外,站控层设备和间隔层设备对时钟对时精度的要求也不一致,站控层网络合并组网时无法很好满足两者的需求。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种设计合理、结构简洁、安全稳定且工作效率高的新型智能变电站站控层网络结构。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:

一种新型智能变电站站控层网络结构,由站控层同步网和站控层采集网构成,所述站控层同步网和站控层采集网分别独立构建并通过多台数据服务器相连接;该站控层同步网包括同步网双网和同步对时网;所述同步网双网和同步对时网分别与站控层设备相连接;该站控层采集网包括采集网双网和采集对时网;所述采集网双网和采集对时网分别与间隔层设备相连接。

而且,所述同步对时网为独立构建的SNTP/NTP同步对时网;所述采集对时网为独立构建的PPS/B码采集对时网,该SNTP/NTP同步对时网和PPS/B码采集对时网分别与GPS/北斗时钟装置相连接。

而且,所述数据服务器为两台,所述同步网双网和SNTP/NTP同步对时网分别通过第一数据服务器和第二数据服务器与采集网双网和PPS/B码采集对时网对应连接。

而且,所述站控层设备包括:监控主机、操作员站、工程师站、五防工作站、网络打印机和数据通信网关机。

而且,所述间隔层设备包括:保护装置、测控装置、故障录波器、网络报文分析仪和计量装置。

本实用新型的优点和积极效果是:

1、本实用新型利用交换机和光纤分别构建独立的采集网和同步网,解决了传统站控层网络中两种协议报文互相干扰、网络风暴时带宽紧张的问题。并根据二者网络特点分别确定最佳对时方式,极大地降低了变电站报文出错的概率,杜绝了目前采用的合并组网方式下两种网络协议互相干扰进而导致报文错误的可能,有效提升了智能变电站运行的安全性和稳定性,提高了工作效率。

2、本实用新型的站控层网络结构简洁清晰、易于实现、优势明显,在智能变电站设计、建设等领域具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例作进一步详述:

一种新型智能变电站站控层网络结构,如图1所示,由站控层同步网和站控层采集网构成,所述站控层同步网和站控层采集网分别独立构建并通过数据服务器相连接;该站控层同步网包括同步网双网和独立构建的SNTP/NTP同步对时网;所述同步网双网和SNTP/NTP同步对时网分别与站控层设备相连接;该站控层采集网包括采集网双网和独立构建的PPS/B码采集对时网;所述采集网双网和PPS/B码采集对时网分别与间隔层设备相连接。该SNTP/NTP同步对时网和PPS/B码采集对时网分别与GPS/北斗时钟装置相连接。该SNTP/NTP同步对时网与PPS/B码采集对时网的对时信号由GPS/北斗时钟装置提供。

在本实施例中,所述数据服务器为两台,所述同步网双网和SNTP/NTP同步对时网分别通过第一数据服务器和第二数据服务器与采集网双网和PPS/B码采集对时网对应连接,实现与采集网双网和PPS/B码采集对时网的数据共享。

在本实施例中,所述站控层设备包括:监控主机、操作员站、工程师站、五防工作站、网络打印机和数据通信网关机;所述间隔层设备包括:保护装置、测控装置、故障录波器、网络报文分析仪和计量装置。

本实用新型的工作原理是:

首先,建立如图1所示的智能变电站站控层网络。利用交换机和光纤分别构建独立的站控层同步网和站控层采集网。所述站控层同步网和站控层采集网均包括A网和B网,实现双网冗余配置。所述站控层同步网和站控层采集网在物理结构上相互独立,并通过数据服务器相连接。

然后,针对站控层采集网和站控层同步网分别配置最佳对时网络。令时钟系统对站控层采集网和站控层同步网采取不同的授时方式,并分别构建独立的对时网络。具体地,考虑到同步网对时钟精度的要求相对较低,故采用精度为毫秒级但结构简单的SNTP/NTP对时方式;而由于站控层采集网涉及变电站重要电气量的测量、保护逻辑判断,对时钟精度的要求较高,故采用精度为微秒级的PPS/B码对时方式。其时钟信号均由GPS/北斗时钟装置提供。

最后,将站控层设备和间隔层设备接入站控层网络。将监控主机、操作员站、工程师站、五防工作站、网络打印机、数据通信网关机等站控层设备接入同步网双网和SNTP/NTP对时网;将保护装置、测控装置、故障录波器、计量装置等间隔层设备接入采集网双网和PPS/B码对时网。如图1所示,粗线为对时网络,细线为数据网络。

需要强调的是,本实用新型所述的实施例是说明性的,而不是限定性的,因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例,凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式,同样属于本实用新型保护的范围。

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