[信息与通信]山东智能变电站二次系统基础技术讨论会_深圳南瑞110713.ppt

* 4. 数字化母差保护与交换机的配合 1）.交换机配置因素 ☆ SV组网时，由于交流采样数据量大，达到50%流量后容易出现丢包等异常；还容易出现数据传输延时加长，影响母线保护动作，造成母线保护慢动；带1588功能的交换机在流量大时，也容易不稳定，造成1588同步失败。 需对SV网络交换机VLAN进行合理划分，在80点采样情况下，单个SV网交换机发送数据间隔控制在6个以内，以控制交换机光网口数据量。 ☆对于过程层网络需进行1588校时或同步的情况，过程层交换机需支持1588校时或同步功能。 ☆对于35kV及以下电压等级母差保护采用网采网跳时，由于过程层交换机成本较高，若条件满足，建议采用GOOSE与SV合并组网方式。 * 4. 数字化母差保护与交换机的配合 2）.通过VLAN划分以及GMRP功能应用合理分配交流采样数据☆当母差保护通过网络采样模式接入若干间隔时，若所有间隔交流采样数据经SV交换机单个网口接入保护装置时，保护装置采集板可能由于采样数据量过大而无法处理。为保证保护装置能正常处理交流采样，需根据保护装置装置采样处理能力对交换机网口传输的交流采样数据进行合理分配。 ☆交流采样数据分配可通过交换机VLAN划分或GMRP功能实现，也可两者结合使用。 * ☆ GMRP主要实现组播数据在交换机上的动态拓扑，实现在交换机上的组播流量优化，最大限度降低网络使用带宽。 ☆ GMRP组播管理技术优点： 组播流量优化，降低网络使用带宽，避免了网络堵塞，为SMV与GOOSE的共网提供了可能动态配置，减少手工操作。 GMRP 组播管理： * GMRP主要技术原理： ☆将要接收的组播报文MAC地址注册到交换机。 ☆交换机对该MAC地址实现动态拓扑功能，在STP上实现一个传输子树。 ☆交换机将装置发送出的组播报文，根据建立的传输子树，从接收该报文的端口转发到其他各个已注册（订阅）该组播的交换机端口。 GMRP 组播管理： * 4. 数字化母差保护与交换机的配合 3）.交换机报文传输交流采样丢帧问题处理 当交换机报文传输丢帧造成交流采样丢点时，母差保护装置收到的交流采样点号出现不连续，保护装置需对该情况进行相应处理。对于单点丢失的情况，保护装置可通过插值方式对采样数据进行补齐，若出现一点以上连续丢点，保护装置需发告警信息，同时闭锁相关保护。 * 4. 数字化母差保护与交换机的配合 4）.交换机报文传输采样数据延时超长问题处理 由于SV交换机数据传输延时不固定，在传输大量的采样数据时，各间隔交流采样数据经交换机传输到母线保护时间不一致，故同步方式只能采用外部时钟同步方式。同时交换机在负荷较重时，容易造成传输数据延时较大，对母线保护动作时间有影响。当交换机由于负荷过大或者其他原因导致部分网口传输延时超长时，母差保护装置收到的部分间隔的采样数据可能滞后，保护装置需对该情况进行相应处理。若间隔采样滞后于其他间隔一定范围（如2~3个采样点），保护装置可通过滞后使用采样点来实现数据同步，若出现采样滞后时间过长，保护装置认为同步异常，重新对采样数据进行同步。 * 智能变电站 * 网络交换机延时 根据交换式工业以太网技术的特点，对实时数据启用IEEE802.1Q，实时数据经过N台工业以太网组成的网络后，所产生的总延迟时间（ΣT）的计算方法如下： ΣT=（TSF ×N）+（Td×N）+ Tt×（N-1） TSF 为单台工业交换机存储转发的时间，TSF ≤5μs； Td为等待在队列中背景流量传输时间； Tt.实时数据报文端到端的传输时间； T =(Lb+β)×8bit/100000000bps * 智能变电站 * 网络交换机延时 无其他数据包时，实时数据产生的理论传输延迟 实时报文长度（Byte） 延时（us） 128 15 256 27 512 47 1024 86 1518 124 * 智能变电站 * 网络交换机延时 非实时数据50%，实时数据50%产生的传输延迟 实时报文长度（Byte） 非实时 128 Bytes 延迟(us) 非实时 256 Bytes延迟(us) 非实时 512 Bytes延迟(us) 非实时1024 Bytes延迟(us) 非实时1518 Bytes延迟(us) 128 14 23 40 72 112 256 23 22 38 75 106 512 41 41 41 78 110 1024 80 78 79 78 113 1518 115 114 113 117 125 * 4. 数字化母差保护与交换机的配合 5）.母差保护与交换机配合应用由于目前过程层交换机成本较高，对于部分