基于高可用自动化网络的保护系统及其可靠性分析.pdf

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1、第38卷第l8期电力系统保护与控制、，o1．38No．182010年9月16日PowerSystemProtectionandControl；ept．16，2010基于高可用自动化网络的保护系统及其可靠性分析侯伟宏，张沛超，胡炎，苏永春(1．上海交通大学电气工程系，上海200240；2．江西省电力科学研究院，江西南昌330096)摘要：随着基于IEC61850的数字化变电站系统的进一步发展，传统变电站内的信号和控制电缆将逐步被过程总线所代替．IEC已经将工作重心逐渐转移到过程总线上，结合制订IEC61850Ed2．0，

2、IEC开始深入研究并制订诸如IEC62439—3、IEEE1588-2008等标准。阐述了IEC62439—3标准的典型技术特征，及其支持网络无扰恢复的技术原理。将IEC62439—3应用于过程总线，并与传统保护系统相比，分析采用不同过程总线的全数字化保护系统的结构，利用可靠性框图对不同结构的保护系统可靠性参数进行详细的计算和分析。针对过程层总线宜采用的网络结构给出了建议。关键词：IEC61850；IEC62439-3；并行冗余协议；高可用无缝环；保护系统；可靠性Reliabilityanalysisforprotec

3、tionsystemsbasedonhighavailabilityautomationnetworkHOUWei．hong，ZHANGPei—chao，HUYan．SUYongchun2(1．DepartmentofElectricalEngineering，ShanghaiJiaoT0ngUniversity，Shanghai200240，China；2．JiangxiElectricPowerResearchInstitute，Nanchang330096，China)Abstract：Withthefurthe

4、rdevelopmentofthesubstationautomationsystembasedonIEC61850，theprocessbuswillbe、delyusedinthesubstationtoreplacethetraditionalsignalandcontrolcable．IEChasshifteditsfocustotheprocessbus．CombinedwiththeformulationofIEC61850Ed2．0，IECbeginstostudyanddevelopssomestand

5、ardssuchasIEC62439-3，IEEE1588．2008，etc．nliSPaDerdescribesthetypicaltechnicalcharacteristicsoflEC62439．3standard，andintroducesthemaintechnicalprinciplesofthenetworkbumplessrecovery．ItappliesIEC62439—3totheprocessbus．Bycomparingwiththetraditionalprotectionsystem，t

6、hepaperanalyzesalternativeall-digitalprotectionsystemswhichemploysdiferentprocessbusarchitectures．Finally，thereliabilityblockdiagramsareusedtocalculateandanalyzethereliabilityindicesofdifferentprotectionsystems，andnetworkstructurethatfitsforprocessbusisproposed．

7、TI1iSworkissupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．50807037)．Keywords：IEC61850；IEC62439-3：parallelredundancyprotocol；highavailabilityseamlessring；protectionsystem；reliability中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1674·3415(2OLO)18—0044—05复时间为秒数量级【51，MRP为100ms数量级[61

8、，等0引言等。(2)可靠性。数字化方案的可靠性不能低于传随着数字化变电站系统应用的不断深入【IJ，传统方案。(3)成本。数字化方案的成本应与传统方统变电站内过程层的信号和控制电缆将逐步被过程案有可比性。由于数字化变电站中采用了交换机等总线[3l所代替。但将过程总线技术全面应用于数字很多新型电子装置【7l，故其可靠性、成本等问题比化