趙利富,王文琪，喬木

(國(guó)網(wǎng)山東省電力公司檢修公司，山東 淄博 255000)

智能變電站以太網(wǎng)性能的研究

趙利富,王文琪，喬木

(國(guó)網(wǎng)山東省電力公司檢修公司，山東 淄博 255000)

IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定智能變電站的通信功能用以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，因此其工作性能對(duì)智能變電站至關(guān)重要。本文對(duì)智能變電站網(wǎng)絡(luò)通信的性能進(jìn)行研究，主要內(nèi)容從實(shí)時(shí)性、可靠性和同步性展開。詳細(xì)分析這三方面的研究現(xiàn)狀和存在的問題，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。在實(shí)時(shí)性方面，提出用無源光纖以太網(wǎng)(EPON)或?qū)崟r(shí)以太網(wǎng)技術(shù)改進(jìn)通信的實(shí)時(shí)性，指出其應(yīng)用潛在的困難。對(duì)于可靠性和同步性，比較了現(xiàn)存的各種技術(shù)，指出各種現(xiàn)存技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，作為研究和應(yīng)用的參考。

IEC 61850；以太網(wǎng)；EPON；實(shí)時(shí)以太網(wǎng)

1 引言

智能變電站是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分。它由數(shù)字化變電站發(fā)展而來，融合了智能電網(wǎng)對(duì)變電站的新要求。在通信方面以全站信息數(shù)字化，通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為目的，仍依靠IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)變電站通信網(wǎng)絡(luò)。自該標(biāo)準(zhǔn)頒布以來，已對(duì)變電站網(wǎng)絡(luò)通信展開了大量的研究[1-5]。這些研究主要圍繞通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性，可靠性和數(shù)據(jù)采樣同步性展開，如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析，報(bào)文優(yōu)先級(jí)技術(shù)及交換機(jī)技術(shù)，同步采樣技術(shù)等等。本文從網(wǎng)絡(luò)這三方面入手，以智能變電站過程層為背景，總結(jié)這三個(gè)方面研究的現(xiàn)狀和存在的問題，提出改進(jìn)通信性能的新方案。

2 實(shí)時(shí)性

2.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析

智能變電站從物理結(jié)構(gòu)上分為變電站層、間隔層、過程層。各層之間采用以太網(wǎng)傳遞報(bào)文，從而形成了變電站層總線和過程層總線兩種總線技術(shù)。以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)無法保證實(shí)時(shí)性的根本原因是其物理層對(duì)帶寬的監(jiān)聽采用帶沖突檢測(cè)的載波監(jiān)聽多路訪問機(jī)制(CSMA/CD)。這種機(jī)制導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)具有隨機(jī)性，若多個(gè)節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)刻發(fā)送數(shù)據(jù)就會(huì)產(chǎn)生沖突進(jìn)而延時(shí)等待再重傳數(shù)據(jù)。目前對(duì)報(bào)文實(shí)時(shí)性的研究主要從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和交換機(jī)技術(shù)應(yīng)用入手[1]。鑒于影響以太網(wǎng)傳輸時(shí)延很大一方面的因素就是網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的輕重與否，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究的主要作用是對(duì)站內(nèi)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行優(yōu)化。從全站的角度圍繞建設(shè)全站統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)或是二級(jí)網(wǎng)絡(luò)來討論，即以過程總線和變電站總線是否單獨(dú)組網(wǎng)來[2]。全站統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)有利于數(shù)據(jù)的共享，同時(shí)減少了交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用，節(jié)省了變電站建設(shè)的大量成本。但相對(duì)于二級(jí)網(wǎng)絡(luò)來說，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷更重，網(wǎng)絡(luò)可靠工作的裕度小，一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，需要傳輸大量數(shù)據(jù)，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能否滿足應(yīng)用要求需要進(jìn)一步的討論。二級(jí)網(wǎng)絡(luò)是將變電站總線和過程總線單獨(dú)組網(wǎng)。這種方式降低了各級(jí)總線的網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，但不利于數(shù)據(jù)的共享，同時(shí)也增加了交換機(jī)的使用數(shù)量，不利于節(jié)省成本。當(dāng)前研究表明二級(jí)網(wǎng)絡(luò)能夠完全滿足現(xiàn)行的變電站的應(yīng)用，能夠保證可靠的通信，智能變電站現(xiàn)場(chǎng)也是如此實(shí)施的。而統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求較高，安全可靠裕度較低，若將來通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，全站統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也可能成為現(xiàn)實(shí)[3]。

智能變電站的過程層需要傳輸大量的數(shù)據(jù)，特別是采樣值數(shù)據(jù)。這是判斷系統(tǒng)狀態(tài)最原始的依據(jù)，因此其工作性能至關(guān)重要。根據(jù)IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)，過程層組網(wǎng)的方式存在的組網(wǎng)形式有面向間隔、面向位置、單一總線和面向功能四種方式，主要由采樣值SAV網(wǎng)絡(luò)，GOOSE網(wǎng)絡(luò)組成，若采用IEEE 1588協(xié)議同步技術(shù)，還有精準(zhǔn)對(duì)時(shí)網(wǎng)絡(luò)。目前為滿足實(shí)時(shí)性要求，網(wǎng)絡(luò)連接存在點(diǎn)到點(diǎn)直連，組網(wǎng)連接以及這兩種方式混用的幾種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞绞?，如圖1所示。

出現(xiàn)這幾種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的根本原因是出于對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性和共享之間的取舍。圖1(a)中采用點(diǎn)到點(diǎn)直連的方式不存在競(jìng)爭(zhēng)帶寬，具有絕對(duì)的實(shí)時(shí)性，但是它不與其他節(jié)點(diǎn)共享數(shù)據(jù)，同時(shí)還需要連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大量的光纜，施工和維護(hù)都比較繁瑣。這種方式在傳統(tǒng)變電站及傳統(tǒng)變電站向數(shù)字化變電站升級(jí)的過程中應(yīng)用較多。圖1(c)所示的是IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)推薦采用交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕M網(wǎng)方式。這種方式節(jié)省了大量的電纜，還能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的共享。數(shù)據(jù)延時(shí)的主要原因是交換機(jī)排隊(duì)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的工作耗時(shí)。同時(shí)，在數(shù)字化變電站應(yīng)用的交換機(jī)一般具有支持虛擬局域網(wǎng)VLAN、組播技術(shù)和報(bào)文優(yōu)先級(jí)的能力[4-5]。VLAN及組播技術(shù)的作用主要是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分流，各節(jié)點(diǎn)接收所需的報(bào)文，拒收不必要的數(shù)據(jù)。報(bào)文優(yōu)先級(jí)用來保證交換機(jī)接收的諸多數(shù)據(jù)之中實(shí)時(shí)性要求高的報(bào)文得以快速轉(zhuǎn)發(fā)。目前市面上的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)多采用FPGA技術(shù)，工作性能十分優(yōu)越，在正常工作時(shí)一般能滿足實(shí)時(shí)性要求，但在系統(tǒng)產(chǎn)生故障時(shí)的網(wǎng)絡(luò)行為需要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)另行討論。同時(shí)，這種通信方式的可靠性過分的依賴于交換機(jī)。一旦交換機(jī)發(fā)生故障停止工作，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓，可靠性需要進(jìn)一步進(jìn)行研究。

圖1 過程層設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接方式

2.2 EPON技術(shù)

目前，對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性的研究還體現(xiàn)在兩個(gè)方面，無源光纖以太網(wǎng)和實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)。無源光纖以太網(wǎng)EPON[6-7](Ethernet PON)物理層采用PON技術(shù)，采用點(diǎn)到多點(diǎn)結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)以太網(wǎng)完全兼容。如圖2所示。

EPON主要分為三部分：光線路終端(OLT)、光分配網(wǎng)(ODN)和光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)。下行方向，根據(jù)IEEE802.3協(xié)議，OLT將可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包通過光分路器廣播給PON上的所有的ONU，而ONU選擇性接收；上行方向，利用時(shí)分多址(TDMA)技術(shù)，多個(gè)ONU的上行信息組成一個(gè)TDM信息流傳到OLT。TDMA技術(shù)將合路時(shí)隙分配給每個(gè)ONU,每個(gè)ONU的信號(hào)進(jìn)入光分路器的公用光纖，正好占據(jù)分配給它的指定時(shí)隙，避免沖突，簡(jiǎn)而言之就是具有動(dòng)態(tài)分配帶寬的能力。再考慮到其高帶寬，因此EPON具有較好的實(shí)時(shí)性。OLT的主要功能有以下幾點(diǎn)：(1)向ONU廣播數(shù)據(jù)幀。(2)控制測(cè)距過程，記錄測(cè)距信息。(3)進(jìn)行ONU的功率控制。(4)控制ONU發(fā)送數(shù)據(jù)的起始時(shí)間和發(fā)送窗口大小，即帶寬分配。ONU的主要作用有：(1)選擇性接收OLT的廣播數(shù)據(jù)。(2)響應(yīng)OLT發(fā)出的測(cè)距及功率控制命令。(3)在OLT分配好的發(fā)送窗口上傳數(shù)據(jù)。

圖2 EPON網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

EPON具有高帶寬，低成本，與以太網(wǎng)兼容，支持VLAN技術(shù)等優(yōu)勢(shì)，具有廣泛的應(yīng)用前景。目前應(yīng)用存在的主要問題就是與IEEE 1588協(xié)議的共存問題。EPON是一種無源網(wǎng)絡(luò)，沒有應(yīng)用到交換機(jī)。而交換機(jī)是IEEE 1588協(xié)議應(yīng)用的必要條件。所以如何在EPON網(wǎng)絡(luò)中，IEEE 1588的實(shí)現(xiàn)是在智能變電站中應(yīng)用EPON技術(shù)的主要內(nèi)容之一。

2.3 實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)

在實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)方面[8-10]，實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)來源于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，目前被IEC收入的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)有6中，其中具有代表性的技術(shù)是POWERLINK和PROFINET技術(shù)。這些實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)大多采用主從管理，周期方式通信。以POWERLINK為例[8-9]，這是一種典型的主從通信形式，其工作方式主要有三個(gè)特點(diǎn)：周期通信，主從管理，輪詢?cè)L問。每個(gè)周期分為開始，同步，異步，空閑四個(gè)階段，如圖3(a)所示。在同步階段，由網(wǎng)絡(luò)中唯一的管理節(jié)點(diǎn)MN以類似于令牌的方式PReq訪問每個(gè)節(jié)點(diǎn)CN，被詢問的CN得到相應(yīng)的詢問后以PRes進(jìn)行響應(yīng)，在該階段，每個(gè)時(shí)刻都只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)在傳輸數(shù)據(jù)，不存在帶寬的競(jìng)爭(zhēng)，因此具有很高的實(shí)時(shí)性；在異步階段，各節(jié)點(diǎn)又以常見的競(jìng)爭(zhēng)的方式傳送優(yōu)先級(jí)較低的數(shù)據(jù)。具體內(nèi)容可參考文獻(xiàn)[8-9]。這種將帶寬劃分，用輪詢的方式保證實(shí)時(shí)性的能力很強(qiáng)，但是從這種輪詢的方式類似于令牌機(jī)制必然存在效率的問題，這一點(diǎn)需要進(jìn)一步探討。

另一種實(shí)時(shí)以太機(jī)網(wǎng)PROFINET技術(shù)[10]的工作原理與POWERLINK相似。不同的是這種技術(shù)需要實(shí)時(shí)內(nèi)核和一個(gè)支持報(bào)文優(yōu)先級(jí)、時(shí)間表格和IEEE 1588協(xié)議的交換機(jī)，具有一定的硬件依賴性。它有3種工作方式：TCP/IP通信、實(shí)時(shí)(RT)通信以及等時(shí)同步實(shí)時(shí)(IRT)通信。其中，IRT通信方式是實(shí)時(shí)性要求最高的。PROFINET引用時(shí)分多址設(shè)計(jì)理念，將每個(gè)通信周期分為確定性部分和開放部分兩個(gè)通道，分別稱為IRT通道和開放通道，IRT通道的實(shí)時(shí)性高于開放通道，如圖3(b)所示。智能變電站各層之間或同層內(nèi)傳輸?shù)膱?bào)文主要有7種：快速報(bào)文、中速報(bào)文、低速報(bào)文、采樣值報(bào)文、文件傳輸、時(shí)間同步和訪問控制命令報(bào)文，這7種報(bào)文又可以歸納為三類：周期性報(bào)文、隨機(jī)性報(bào)文、突發(fā)性報(bào)文[1]。實(shí)際應(yīng)用中這些報(bào)文的優(yōu)先級(jí)各不相同，如采樣值報(bào)文和跳閘GOOSE報(bào)文的優(yōu)先級(jí)就高于其他報(bào)文的優(yōu)先級(jí)。在智能變電站過程層應(yīng)用實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)的核心思想就是根據(jù)優(yōu)先級(jí)的高低對(duì)站內(nèi)的報(bào)文分類，在實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通信周期的確定性部分傳遞優(yōu)先級(jí)較高的數(shù)據(jù)，如圖3中的同步階段和IRT通道，在不確定部分傳輸其他優(yōu)先級(jí)較低的報(bào)文，如圖3中的異步階段和開放通道，以此來保證通信的實(shí)時(shí)性。文獻(xiàn)[10]將過程總線上的報(bào)文分為配置診斷數(shù)據(jù)、一般型GOOSE和高實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)3類，結(jié)合PROFINET原理，詳細(xì)闡述了PROFINET用于過程總線的構(gòu)思。

圖3 實(shí)時(shí)以太網(wǎng)原理圖

目前實(shí)時(shí)以太技術(shù)應(yīng)用的主要困難是標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一[11]，具體表現(xiàn)在實(shí)時(shí)以太協(xié)議與IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的配合使用。另一方面，IEC接收的6個(gè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中，除POWERLINK開源且以純軟件方式實(shí)現(xiàn)外，其他協(xié)議均不開源且一定程度上依賴于硬件，這一點(diǎn)也阻礙了實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

3 可靠性

智能變電站的可靠性包括通信系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)等各方面的可靠性。此處，本文僅討論變電站通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。目前針對(duì)智能變電站通信可靠性的問題并沒有過多的方法。早期也同樣從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)入手，應(yīng)用于智能的變電站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要有總線型，環(huán)型和星型。其中總線型的網(wǎng)絡(luò)成本最低，但是可靠性也較差，網(wǎng)絡(luò)延遲大。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)的可靠性最好，但成本亦是最高的，網(wǎng)絡(luò)延遲較大。星型網(wǎng)絡(luò)可靠性較低，造價(jià)適中，網(wǎng)絡(luò)延遲最小，總體性能介于前兩者之間。相關(guān)研究表明星型網(wǎng)絡(luò)在變電站內(nèi)的應(yīng)用具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，因此成為智能變電站組網(wǎng)的最佳的選擇。

此外，冗余也是提高網(wǎng)絡(luò)通信的方法之一，也是目前提高可靠性的主流方式。冗余又分節(jié)點(diǎn)冗余和網(wǎng)絡(luò)冗余，采用節(jié)點(diǎn)冗余則所有通信設(shè)備必須雙重化，形成兩個(gè)完全獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，其成本可想而知。因此，多數(shù)研究推薦網(wǎng)絡(luò)冗余的方式。提及冗余，不得不提IEC 62439這個(gè)名詞[12-13]。這是一種并行冗余通信協(xié)議(PRP)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的鏈路出現(xiàn)故障時(shí)實(shí)現(xiàn)無延時(shí)切換，保證可靠通信，原理如圖4所示。

圖4 PRP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模型

圖4是兩個(gè)有雙連接點(diǎn)的IED網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通過雙連接端口分別連接到兩個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)上。其中的鏈路冗余體(LRE)發(fā)揮著核心的作用：冗余管理和處理重復(fù)報(bào)文。當(dāng)收到高層的一幀數(shù)據(jù)，LRE要在接收到數(shù)據(jù)的相應(yīng)位置添加冗余標(biāo)識(shí)，然后同時(shí)向兩個(gè)端口發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)上接收到一幀數(shù)據(jù)之后，LRE會(huì)從兩個(gè)端口提取第一次收到的數(shù)據(jù)，并且丟棄重復(fù)的數(shù)據(jù)幀。具體內(nèi)容可參考文獻(xiàn)[13]。

4 同步性

采樣是否同步對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)至關(guān)重要。比如差動(dòng)保護(hù)，兩端的電氣量信息必須保持在同一時(shí)刻采樣，否則可能導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)的情況的出現(xiàn)。此外，電力系統(tǒng)采樣同步的要求也比較高，IEC 61850要求智能變電站的采樣同步誤差達(dá)到1μs以下。針對(duì)這種要求，目前的方法主要有GPS同步，IRIG-B編碼同步，IEEE 1588等方式。

圖5 IEEE 1588原理圖

GPS全球定位系統(tǒng)是使用較早的一種方法，但受政治和天氣等因素的影響，穩(wěn)定性不夠，很難時(shí)刻保持很高的精度，另使用這種同步方式需要裝配GPS模塊，因此成本也比較高。IRIG-B編碼方式，精度也可以達(dá)到微秒級(jí)，但需要占用專門的傳輸通道，且性能受鏈路距離的影響，傳輸距離越長(zhǎng)精度越差。IEEE 1588是IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)推薦的同步對(duì)時(shí)方式[14-15]，這種方法采用硬件打上時(shí)間戳標(biāo)準(zhǔn)和報(bào)文交換時(shí)間信息的方式計(jì)算主從時(shí)鐘之間的時(shí)間偏移toffset進(jìn)行校時(shí)，原理如圖5所示。這種方式不需要增加特別的硬件設(shè)備，只需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的MAC層支持IEEE 1588協(xié)議，同時(shí)每隔1s(2s)對(duì)時(shí)一次，占用的網(wǎng)絡(luò)資源極少，是IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)推薦的未來智能變電站采樣同步采用的主要方法。

另一方面，采用IEEE1588同步對(duì)時(shí)依賴于交換機(jī)的支持。交換機(jī)主要有兩種工作方式：透明時(shí)鐘和邊界時(shí)鐘。第一種方式交換機(jī)沒有校時(shí)作用，只起修正作用，修正在交換機(jī)中報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的延時(shí)，不充當(dāng)主從鐘或從時(shí)鐘，同步設(shè)備由局域網(wǎng)內(nèi)唯一的主時(shí)鐘提供對(duì)時(shí)。第二種方式交換機(jī)具有兩面性，上行端口充當(dāng)從時(shí)鐘角色與上一級(jí)的主時(shí)鐘進(jìn)行校時(shí)，下行端口又充當(dāng)一個(gè)主時(shí)鐘，對(duì)下行所連接的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行校時(shí)。目前，支持IEEE 1588協(xié)議的交換機(jī)種類還并不是很多，相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備價(jià)格也比較高。因此，雖然這種方法優(yōu)勢(shì)明顯但其性能還需在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)中進(jìn)一步檢驗(yàn)。

5 結(jié)語(yǔ)

本文從實(shí)時(shí)性，可靠性和同步性三方面對(duì)智能變電站的網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行分析。在實(shí)時(shí)性方面提出了EPON和實(shí)時(shí)以太網(wǎng)兩種改進(jìn)的技術(shù)。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)可靠性和采樣同步性兩方面比較各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，指出各自的優(yōu)缺點(diǎn)。需要指出的是這三方面的性能并非完全獨(dú)立沒有交集。比如網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不但可以影響通信的實(shí)時(shí)性，還包括其可靠性。又如EPON可以改進(jìn)通信的實(shí)時(shí)性，但也給IEEE 1588的應(yīng)用提出了挑戰(zhàn)。因此，要使智能變電站網(wǎng)絡(luò)通信的性能達(dá)到一個(gè)較好的狀態(tài)，如何協(xié)調(diào)這三方面技術(shù)的應(yīng)用也值得深入研究。

[1] 李強(qiáng),竇曉波,吳在軍,等.數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與實(shí)時(shí)特性改進(jìn)[J].電力自動(dòng)化設(shè)備,2007,27(5):73-76.

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Performance Analysis of Communication in Smart Substations

ZHAOLi-fu,WANGWen-qi，QIAOMu

(State Grid Shandong Electric Power Corporation Maintenance Company，Zibo 255000,China)

Ethernet is specified as the communication tool of smart subsation in IEC 61850 standard.Its performance is very vital to smart substation.This paper study the timeliness,reliability and synchronism of communication network in smart substation.The situation of the filed and existing problems are analysed,and some improvement measures is proposed.In consideration of timeliness,EPON and real-time Ethernet are introduced as well as its potential factors in application.As to reliability and synchronism,a variety of exiting technologies are compared,and some related merits and weakness are pointed out.It can be viewed as the reference of future application.

IEC 61850;Ethernet;EPON;real-time Ethernet

1004-289X(2016)03-0041-05

TM63

B

2015-09-05

趙利富(1988-)，男，工程師，主要從事變電站綜合技術(shù)研究； 王文琪(1986-)，男，助理工程師，從事智能變電站方面的研究； 喬木(1990-)，男，助理工程師，從事智能變電站方面的研究。