7 智能变电站网络结构.pptx

智能变电站网络结构;提 纲; 计算机网络是指把若干台地理位置不同，且具有独立功能的计算机，通过通信设备和线路相互连接起来，通过通信协议实现数据传输和资源共享。; 智能变电站按照IEC61850标准，将变电站分成三层，即站控层、间隔层、过程层。站控层与间隔层之间称为站控层网络，过程层与间隔层之间称为过程层网络，即通常所说的“三层两网”结构，但对具体的网络拓扑结构并没有定义。;;;;;;; 实现继电保护的网采网跳，需实现数据传输时延确定性。通过采用网络传输时延标记技术，在报文进???网络交换机时分别进行时间标记，精确计算报文在交换机内的驻留延时ΔT并写入传输报文内，实现数据传输时延的确定性，为继电保护控制“网采网跳”提供通信保证。 ;;交换机传输延时分析;针对速率为100Mpbs交换机，典型报文经过单个交换机的传输延时分析见下表（暂不考虑优先级对延时的影响）。;网络架构分析;典型报文从交换机1到交换机N的传输延时;2台设备级联，同时开始打流;网络架构分析;3台设备级联，同时开始打流;3台设备级联，手动依次开始打流;4台设备级联，同时开始打流;4台设备级联，手动依次开始打流;1、总线型拓扑—交换机单体测试分析; 总线型网络拓扑组网方便，在实际使用中可以使用较短的连接线连接到中心交换机，当系统规模较小时，网络架构清晰，网络传输延时较小，维护方便。但是对于单总线型网络，不存在通信网络上的冗余，网络中如果其中一个连接丢失，与之下行链路相连的每个IED的连接联结也随之丢失。; 环型拓扑在连接上除头尾交换机相联外，与总线型结构相似，但是环型的网络结构提供了一定程度的自愈能力。;典型报文从交换机1到交换机N的传输延时; 以4台设备组成单环为例，流量模型同总线型拓扑，环协议使用G.8032协议，设备倒换时间在10ms以内。; SW1与SW4之间的链路为备份链路。此时IED设备之间的时延为4台设备的级联时延。发生故障倒换后：; 环型网络拓扑在实际工程中组网较为简单，具有部分自愈能力。然而需要考虑级联时的最坏网络延时，系统的重新配置会出现较长时延问题。; 交换机N在网络中处于骨干交换机的地位，其它的所有交换都与其连接以形成一个星型网络结构。;典型报文从交换机1到交换机N的传输延时;3、星型拓扑——交换机单体测试分析;3、星型拓扑——交换机单体测试分析;3、星型拓扑——交换机单体测试分析（瑞斯康达）;3、星型拓扑——小结;4、混合型拓扑;典型报文从交换机1到交换机N的传输延时; 混合型网络拓扑充分利用了星形网络的最小延时和环形网络的链路冗余的优点，在工作中能够承受不同程度的故障，而确保连接在上面的IED不会丢失。然而该拓扑架构成本较高，实际中组网较为复杂，不方便运行中的网络维护。;提 纲;MMS报文; GOOSE报文为组播报文，发送频率较低，一般为几秒钟发送一包报文，当有突发变位等信息上送时，发送间隔最小为1ms一报文。 GOOSE报文的报文长度理论上为64byte~1518byte之间。正常情况下一路GOOSE报文的流量基本可以忽略不计，当发生雪崩时对网络上的瞬时冲击非常大。因此，在与SV等信息共网时应充分考虑GOOSE报文的这一特性。防止GOOSE的雪崩对SV等报文的传输带来不利影响。; SV报文为组播报文，每250us发生一个报文，SV报文长度在实际工程中一般在200byte~300byte之间，因此，一路SV报文的流量在6Mbps~8Mbps之间。 SV报文流量以恒定速率发送，没有突发报文流量。; 为PTP对时报文，包括sync、follow up、announce、pdelay request、pdelay respond报文等组成，报文发送间隔一般可以在秒级范围内调节。 平均报文流量在几kbps，对整体网络流量的影响可以忽略不计。;报文类型;理论分析;;;;;;站控层MMS网络采用双树型结构； 保护采样值、出口采用“直采直跳”方式，测控、PMU、计量采用组网方式； 故录、网分采用“直采”与网络相结合的方式； GOOSE组网结构为双树型； SV组网结构为双树型。;1、正常状态下（GOOSE） ;1、正常状态下（GOOSE） ;1、正常状态下（GOOSE） ;1、正常状态下（GOOSE）;1、正常状态下（SV）;1、正常状态下（SV）;2、网络风暴状态下;2、故障状态下（延安II线单相接地）;2、遥信雪崩试验（750所有终端变位）;提 纲;PRP、HSR网络冗余技术;1、PRP;2、HSR;VLAN划分原则;;提 纲;总结