基于IEC61850的智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)與可靠性研究.pdf

1、智能變電站是智能電網(wǎng)的重要核心節(jié)點(diǎn)，而站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)是變電站各類信息交換的物理路徑，其實(shí)時(shí)性、可靠性直接影響著整個(gè)變電站的正常運(yùn)行。因此，對(duì)變電站通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性和可靠性進(jìn)行建模分析顯得尤為必要。
　　論文分析了采用標(biāo)準(zhǔn)通用傳輸協(xié)議報(bào)文的傳輸時(shí)延構(gòu)成，并對(duì)時(shí)延的不確定性進(jìn)行了研究。根據(jù)報(bào)文數(shù)據(jù)的發(fā)送方和接收方不同，將變電站內(nèi)存在的數(shù)據(jù)流分為五類，并就不同類別數(shù)據(jù)流的傳輸過(guò)程進(jìn)行了分析。
　　在OPNET平臺(tái)上建立了智能變電站通

2、信網(wǎng)絡(luò)的仿真模型以研究其實(shí)時(shí)性。根據(jù)時(shí)延構(gòu)成和不確定性分析，通過(guò)典型的變壓器間隔模型仿真，研究了過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)報(bào)文傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性影響因素，包括通信網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、交換機(jī)包處理速度、通信機(jī)制;通過(guò)中等規(guī)模變電站站層網(wǎng)絡(luò)模型仿真，研究了正常情況和故障情況下的通信時(shí)延以及智能設(shè)備的CPU利用率對(duì)實(shí)時(shí)性的影響，發(fā)現(xiàn)百兆以太網(wǎng)情況下CPU利用率提高至95％時(shí)，報(bào)文端到端時(shí)延有23％的增加，說(shuō)明在網(wǎng)絡(luò)帶寬充裕的情形下CPU背景利用率的影響開(kāi)始顯現(xiàn)。通

3、過(guò)D2-1變電站統(tǒng)一組網(wǎng)和獨(dú)立組網(wǎng)模型仿真，研究了不同組網(wǎng)方式以及虛擬局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)變電站通信實(shí)時(shí)性的影響，發(fā)現(xiàn)獨(dú)立組網(wǎng)的實(shí)時(shí)性要高于統(tǒng)一組網(wǎng)，VLAN技術(shù)減小了站內(nèi)報(bào)文通信延時(shí)，并削減了不同組網(wǎng)方式的實(shí)時(shí)性差距。
　　引入了成功流法這一新穎的可靠性建模技術(shù)到智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)可靠性建模中。通過(guò)建立D2-1變電站的星型、雙星型、環(huán)型、雙環(huán)型結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)可靠性模型，基于元件可靠性數(shù)據(jù)，計(jì)算分析了不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)的輸出信號(hào)可靠性