数字化变电站过程层通信网络实时性仿真分析

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1、第25卷第2期电力系统及其自动化学报V01．25No．22013年4月ProceedingsoftheCSU—EPSAApr．2013数字化变电站过程层通信网络实时性仿真分析宋园果，舒勤，贺含峰(1．四川大学电气信息学院，成都610065；2．四川省电力公司科技信通部，成都610041)摘要：阐述了基于IEC61850的数字化变电站的三层结构和关键功能技术。对数字化变电站过程层数据信息进行了分析，并对基于IEC61850-9—2的sv报文及GOOSE报文进行流量大小分析，结合某数字化变电站工程采用OPNET仿真软件对变

2、电站过程层IED设备的端到端延时进行了仿真，并以间隔为单位采用VLAN技术进行了对比分析。结果表明，交换式以太网完全能满足过程层的网络通信，而且采用VLAN技术可以提高网络通信的实时性。关键词：数字化变电站；过程层；端到端延时；OPNET；IEC61850—9—2中图分类号：TM76文献标志码：A文章编号：1003—8930(2013)02—0071—06CommunicationNetworkRea1．．timePerformanceSimulationAnalysisBasedonProcessLayerofDig

3、italSubstationSONGYuan—guo。SHUQintHEHan—feng(1．SchoolofElectricalEngineeringandInformation，SichuanUniversity，Chengdu610065，China；2．SichuanElectricPowerTechnologyICTMinistry，Chengdu610041，China)Abstract：Thethree—layercommunicationstructureandkeytechnologyofdigita

4、lsubstationbasedonIEC61850isintroduced．Thedataofprocesslayerofdigitalsubstationisanalyzed，andtheflowofSVpacketsandGOOSEpacketsonthebasisofIEC61850—9—2isanalyzed．Combinedwithadigitizedsubstationprojeet，theOPNETsoftwareisusedtosimulatetheIEDdeviceend—to-enddelayof

5、processlayerofdigitalsubstation，andtheVLANtechnologyisusedtomakeacomparativeanalysisinbay．TheresultsshowthattheswitchedethernetcansatisfythenetworkcommunicationofprocesslayerinthedigitalsubstationandtheVLANtechnologycanimprovethereal—timeperformanceofnetworkcomm

6、unication．Keywords：digitalsubstation；processlayer；end-to——enddelay；OPNET；IEC61850——9—h2随着计算机网络通信技术、光电技术、信息技的实时性进行了仿真验证。术等的发展，非常规电子式互感器，智能设备的不1过程层以太网的时延不确定性断涌现，以及IEC61850标准的不断完善，数字化变电站通信中采用以太网技术的发展越来越成数字化变电站过程层的通信采用的是交换式熟，取消传统的“硬接线”已成为一种趋势。数字化以太网技术，它很好地解决了传统以太网的变

7、电站自动化功能之间的逻辑配合关系建立在信CSMA／CD协议的冲突问题，而且交换式以太网支息交换的基础上，以太网技术中的时延不确定性持并行传输数据，提高了网络的吞吐量，支持优先是对数字化变电站通信影响最为严重的问题之级技术，确保重要的数据优先发送，提高数据传输一。本文将数字化变电站间隔内的物理设备按功的实时性。能分为IEC61850标准中逻辑节点，对逻辑节点的时延不确定性定义为不能保证数据包报文在端到端时延进行分析，最后用OPNET软件对网络可预测的时间内可靠的传输。本文所说的时延是收稿日期：2011-11-18；修回日

8、期：2012—03—13基金项目：四川省科技支撑计划项目(2009GZO155)；四川省电力公司科技项目(09h0913)·72·电力系统及其自动化学报第25卷变电站中端到端的时延，即一个逻辑节点从发送调度数据包的时刻算起直到此数据包被相应的逻辑节点接收为止。如果数据包丢失，则将其延时算作无穷大。以太网通信的实质是网络中某个节点为