基于IEC61850的智能變電站通信網(wǎng)絡實時與可靠性研究.pdf

1、智能變電站是智能電網(wǎng)的重要核心節(jié)點，而站內(nèi)通信網(wǎng)絡是變電站各類信息交換的物理路徑，其實時性、可靠性直接影響著整個變電站的正常運行。因此，對變電站通信網(wǎng)絡的實時性和可靠性進行建模分析顯得尤為必要。
　　論文分析了采用標準通用傳輸協(xié)議報文的傳輸時延構成，并對時延的不確定性進行了研究。根據(jù)報文數(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)流的傳輸過程進行了分析。
　　在OPNET平臺上建立了智能變電站通

2、信網(wǎng)絡的仿真模型以研究其實時性。根據(jù)時延構成和不確定性分析，通過典型的變壓器間隔模型仿真，研究了過程層網(wǎng)絡報文傳輸?shù)膶崟r性影響因素，包括通信網(wǎng)絡帶寬、網(wǎng)絡負載、交換機包處理速度、通信機制;通過中等規(guī)模變電站站層網(wǎng)絡模型仿真，研究了正常情況和故障情況下的通信時延以及智能設備的CPU利用率對實時性的影響，發(fā)現(xiàn)百兆以太網(wǎng)情況下CPU利用率提高至95％時，報文端到端時延有23％的增加，說明在網(wǎng)絡帶寬充裕的情形下CPU背景利用率的影響開始顯現(xiàn)。通

3、過D2-1變電站統(tǒng)一組網(wǎng)和獨立組網(wǎng)模型仿真，研究了不同組網(wǎng)方式以及虛擬局域網(wǎng)技術的應用對變電站通信實時性的影響，發(fā)現(xiàn)獨立組網(wǎng)的實時性要高于統(tǒng)一組網(wǎng)，VLAN技術減小了站內(nèi)報文通信延時，并削減了不同組網(wǎng)方式的實時性差距。
　　引入了成功流法這一新穎的可靠性建模技術到智能變電站通信網(wǎng)絡可靠性建模中。通過建立D2-1變電站的星型、雙星型、環(huán)型、雙環(huán)型結構的通信網(wǎng)絡可靠性模型，基于元件可靠性數(shù)據(jù)，計算分析了不同拓撲結構系統(tǒng)的輸出信號可靠性