500kV電壓等級智能變電站網絡結構入門向學習說明
? ? ? ?作為入門向說明,本身并沒有對專業(yè)名詞有很深的解說也沒有特意寫的很準確很專業(yè)盡量以能看懂為前提,主要目的是能建立起一個清晰的脈絡以及有一個基本概念,對于一些常見的問題解決途徑有一些認識。更多的還得結合現場實際手動繪制一張網絡結構圖來獲得更清晰的認識。
站內網絡結構主要分為光纖網絡和網線網絡,下面也按此分類來說明
第一部分 基本名詞解釋
衰耗:光纖是載體,一頭發(fā)一個光,另一頭收一個光,收光的一方通過檢測收到光的質量來判斷這個光的衰耗,衰耗值(單位db)達到一定數值就認為是傳輸過來的數據誤差太大完全不能用或者用了極有可能造成錯誤判斷,為了保險起見就報這個光路衰耗大或者光纖故障或者光纖終端,衰耗越小越好。
多模/單模:由于光是在光纖內通過不斷的反射進行傳輸的,多模就是可以通過折射多個光路,單模就是只能折射一種光路,以下是多模和單模優(yōu)缺點。
多模:因為能容納多種光路,它的傳輸容量大,但是光的折射次數多以及各種不同波段的光相互影響會導致傳輸距離不夠長,所以多用于站內GOOSE和SV傳播,正好適應它們傳輸量大但是距離短的特點,一般以橙色光纖顏色作為區(qū)分。
單模:只傳輸一種光路,光路折射小,沒有相互影響,所以能將簡單的信號傳輸很遠的距離,特別適合站內保護的光纖通道,所以站內的光纖通道都是單模通道,一般以黃色光纖作為區(qū)分。
SV:電流電壓的數字量表示,將站內CT、PT傳輸的電流電壓模擬量轉換產生。注意,SV帶是時標的,像母線保護、主變保護這種需要將多個電流量、電壓量進行合并計算的裝置,對SV要求很高,如果SV數據里面的延時過大,導致兩組數據之間波峰和波谷處于一個時間段就極有可能保護誤動作。所以新接入SV在接入前都要做合并單元同源試驗,目的是檢測模擬量輸入后轉換成數字量的延時值,延時越低越好。
GOOSE:除了電流電壓以外所有數值的數字量表示,將站內的除了CT、PT以外的模擬量轉換產生,全部統(tǒng)稱為GOOSE,區(qū)別于SV對時間沒有很高的要求。
訂閱:電氣回路兩頭的線芯都是一一對應接在端子排上,光纖虛回路不同于電氣回路,它一般是多對一的關系,發(fā)送方將所有數據全方位發(fā)送出去,接收方根據配置文件要求只收取其中一部分數據,這個選擇性收數據一般稱之為訂閱。那么換言之,如果接收方訂閱設置錯誤,光路是不會通的,所以問題更多的出在接受方而不是發(fā)送方。
間隔層/過程層/站控層:就是一個個小型局域網,一個間隔的數據匯聚在一起大家各自根據需要收發(fā),這樣一個集散中心就是間隔層,對應硬件就是各個間隔屏柜的交換機,相當于快遞里面的武漢市漢陽區(qū)分部,漢陽區(qū)就是一個間隔。
同樣的,多個同樣電壓等級的間隔層數據匯聚在一起的集散中心就是過程層,它是站控和間隔之間的緩沖和對接作用,對應硬件就是各個小室里面一定會有的交換機屏里面的交換機,相當于快遞里面武漢市快遞集散中心,各個區(qū)的快遞或發(fā)送或接受都在這個集散中心匯總。
最后各個電壓等級和其他公用間隔的數據最后上送至站內綜合服務器,對應硬件就是主控樓計算機室中站控層交換機屏,這個就是最終的集散中心,也就是所謂的站控層,相當于快遞華中總部集散中心這樣。
這樣做的目的可以分門別類的處理光纖回路,不會導致某一個環(huán)節(jié)光纖扎堆的現象,而且另一個優(yōu)點是越往上數據越集中。
網采/直采:有的數據是典型的一對多,比如母線電壓,如果全部采用點對點光纖連接的話那么母線電壓對應的合并單元需要的光口非常多,不便于數據傳輸,所以一般將這種信號經過電轉光后對接到過程層的交換機上,所有需要這個信號的間隔,按照AB網各自只需要引一個到各自間隔層即可,極大的降低了光纖回路量,缺點是萬一母線合并單元的這一個光模塊出現故障會影響到整個網絡接收方。
有的數據不需要一對多的連接,更看中連接的準確和可靠性,以及便于后期檢修形成明顯斷開面,這種需求往往采用直采方式,即“從發(fā)送方某個端口--尾纖--熔纖盒--光纜--對側熔纖盒-對側尾纖--接收方某個端口”這樣一個單一的通道連接,甚至部分直連只需要“從發(fā)送方某個端口--尾纖--接收方某個端口”這樣更加簡潔的連接方式,中間不存在其他裝置能訂閱。
所以光纖理解成水管的話,彎折或者擠壓導致通道不暢就會極大增加衰耗,這個故障是光路的接收方報出的,而不是發(fā)送方。
特殊情況:如果發(fā)送方相連的所有支路全部且同時報光纖中斷(故障),那么這種特殊情況下就是發(fā)送方發(fā)送光出現了問題,可能是裝置失電或死機,光模塊失效,電氣回路故障等。
光纖網絡
1、首先基本概念是:光纖是替代原有站內電纜的,它并不是憑空產生的新東西,更多是替代性質,也就是說原有二次回路的功能沒有任何的減少和更改只是通過光纖這個性質替代了。
2、由于光纖本身容易斷裂、斷鏈、衰耗過大,所以針對光纖的這個故障性質,為每一個光路設置了一個接收檢測,只要接收的光信號不好達到一定要求,就會報光纖故障或終端,這是光纖不同于電氣回路多出來的檢測信號部分。
3、A套裝置對應光纖A網,B套裝置對應光纖B網,每套裝置所有數據量又分為SV和GOOSE,以上四種類型兩兩組合就是站內所有信號的組成類型。
4、光纖回路從兩頭看,一方面,從各個智能控制柜、保護裝置、測控、公用設備源源不斷的將自身生產的信號往外發(fā)送要么直接發(fā)到對側裝置叫直連,要么發(fā)送到各個交換機讓接收方隨用隨取。另一方面,接收方嚴格根據回路和功能要求選取接收到的信號,有針對性的從直連光纖或者交換機選擇需要的數據。所以,光回路最大的特點是發(fā)送和接收之間沒有一個絕對的聯系,大家都是各取所需各負其職,一切取決于功能和回路要求。
5、對于區(qū)分網采或直采:
原則上母線保護對各個間隔直采SV值,直跳各個終端,以保證故障時保護動作的可靠性,其他回路比如保護跳令、失靈開入以網采為主,符合一對多的數據要求。
同樣的,各個線路間隔、主變間隔直采自己間隔SV值,直跳自己的終端,也是為了保證故障時保護動作的可靠性。
220kV的母聯分段因為接受跳閘的間隔很多,各種失靈回路也很多,所以他們接收其他間隔的一般都是網采網跳的形式。
母線電壓或者母線刀閘的位置信號一般也為網采
網線網絡
一般稱之為MMS網,和光纖網絡是彼此獨立的存在,不像光纖信號覆蓋范圍廣,MMS網絡只限于保護和測控裝置,各個小室的每臺保護和每臺測控裝置分別引出AB網的網線接入各個小室的MMS網絡屏,各個小室的MMS網絡屏再通過光纖匯集到主控樓計算機室的綜合服務器屏或者數據屏(每個站名稱不一樣)。
61850規(guī)約的站一般都是網線連接(智能變電站就是61850規(guī)約站),一般只需要AB網兩根網線。特殊情況下,如果小室有單獨的子站分屏,每個保護裝置額外多一個子站網線。
103規(guī)約下由于各個廠家的協議互不想通,所以假設后臺是許繼的話,只有保護是許繼的才能直接通過網線互通,其他廠家數據得通過雙絞線經規(guī)約轉換器轉換后才能被后臺所識別。
網線網絡簡單理解為用于收集軟報文。
以下是我繪制的網絡結構圖,可以作為參考

