[发明专利]一种适用于220kV全户内模块化智能变电站网络结构

说明书

本发明公开了一种适用于220kV全户内模块化智能变电站网络结构，包括二次设备室一体化监控模块，以及分别与所述二次设备室一体化监控模块相连接的220kV GIS室、110kV GIS室、10kV开关柜室和二次设备主变间隔层模块，本发明采用在220kV GIS室、110kVGIS室、10kV开关柜和二次设备主变间隔层模块区分别设置分布式公用交换机的结构，取消了过程层网络，不单独设置过程层交换机，大大减少了交换机的数量，具有可观的经济效益。

技术领域

本发明属于变电站网络设计技术领域，尤其是涉及一种适用于220kV全户内模块化智能变电站网络结构。

背景技术

目前国内的数字化变电站网络主要基于变电站通信网络和系统协议IEC 61850系列标准建设。IEC 61850标准奠定了数字化变电站实现数据共享和实现设备间互操作的基础，提出了变电站内设备、信息分层的概念，从数据结构、功能建模方法和变电站自动化体系层次关系映射等方面进行了详尽的描述和规范。依据IEC 61850标准的设计思想，现有的数字化变电站基本利用工业以太网交换机组建站内物理网络，即过程层、间隔层以及站控层，针对不同业务(GOOSE、 SV、MMS)组建不同的物理网络。

常规智能变电站的“三层两网”(见图1)的系统架构是在变电站的站控层、间隔层和过程层分别建立独立的子网的方案，其中，站控层包括自动化站级监视控制系统、通信系统、对时系统等，实现面向全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能，完成数据采集和监视控制、操作闭锁以及电能量采集、保护信息管理等相关功能；间隔层设备一般包括继电保护装置、测控装置、在线监测IED 等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入/输出、传感器和控制器通信；过程层包括变压器、断路器、隔离开关、电流/电压互感器等一次设备及其所属的智能组件以及独立的智能电子装置。

根据各层中主要传递信息的特点设计网络，智能变电站原有网络结构由 GOOSE网络、SV网络、MMS网络组成，每种网络均由不同的物理网络设备连接构建而成。现有变电站网络结构是以间隔为单位布置交换机，针对不同业务 (GOOSE、SV、MMS)配置不同类型的工业交换机，这使得一个变电站交换机数量非常庞大，交换机的投资占监控系统的40％以上，大大增加了智能变电站的建设成本。

授权公告号为CN 207382054 U的实用新型专利公开了一种数字化变电站自动化网络结构，包括站控层、站控层网络、间隔层、过程层网络及过程层，所述站控层与间隔层之间通过站控层网络连接，所述间隔层与过程层之间通过过程层网络连接。采用该实用新型，通过在变电站综合自动化网络基础上，利用电子式智能设备，将原来的“二层单网”结构改进为“三层两网”结构，实现开放的、分层的过程层网络化结构设计，使过程层智能设备信息完全共享，避免大量的电气二次接线，减少了控制电缆量，不受电磁干扰以及电容效应的影响；新型的“三层两网”网络结构，充分利用网络资源，能有效降低目前日益高涨的智能变电站建设成本。然而，该实用新型采用三层两网结构，网络复杂，二次接线多，不符合实现全户内变电站网络分区域设置理念。

授权公告号为CN 204012919 U的实用新型专利公开了一种智能变电站网络结构。常规智能变电站的系统架构是在变电站的变电站层、间隔层和过程层分别建立独立的子网，每种网络均由不同的物理网络设备连接构建而成，使得一个变电站交换机数量非常庞大，大大增加了智能变电站的建设成本。该实用新型包括变电站层和设备层，其特征在于，所述的变电站层与设备层通过一智能数据网进行通讯连接，所述的智能数据网由GOOSE网、SV网、MMS网三个逻辑网络整合而成，各个逻辑网络之间相互隔离。该实用新型使全站只有一个网络，通过建立连接，整合资源配置开辟多个逻辑业务网络，满足每个自动化、保护装置的要求，实现针对不同业务的逻辑网络，实现了业务网络之间隔离。然而，该实用新型并未给出具体的网络结构，无法进行推广。

发明内容