研祥工业以太网交换机在数字化变电站应用
工业以太网及其在变电站自动化系统中的应用
１ 工业 以太 网的优点
目前许多大公司 的工 业控 制系统都 是采用 以太 网来统 一管 可靠性得不到保证 。真 正意义 的工业 控制 网络 体 系是 在二 十世 理 ， 且 各 种 现 场 总 线 也 大 多 开 发 出 以 太 网接 口 ， 此 可 以 说 以 而 因 纪八九十年代 占据 了主导地位 的分散型控制 系统 Ｄ Ｓ 也称为集 太 网已经成为工业 控制领 域 的主要通信 标准 。这 主要是 因为 以 Ｃ（ 散型控制系统） Ｄ Ｓ ， Ｃ 将管理和控制相分离 ， 实现 “ 中管理 ， 集 分散 太 网具有以下优点 ： ） 用广泛 。２ 成本 低廉。３ 通 信速率 高。 １应 ） ） 控制” 有 力地克服 了集 中式数 字控制 系统 中对控制器 处理 能力 ４ 软硬件资源丰富。５ 可持续发展潜力大。 ， ） ）
，
４ ７９７ △ ： －７ 。计算结果与模拟值符 合较好 。 ・ １ ， ２ ７５８ 表 １ 总结了两种方法的结 果。
．
方 法是组合法 中周跳处理最合理最“ 干净， ， 的最佳方法
。
参考文献 ：
＋ 兰 竺翌 ． 耋 翌 竺兰墨 些
．
． ［ ｅｒＢｉ ｕ ａＥｉＡｒ Ｇ ｔ １ ｏｙ１ｔ Ａｏｔ ｄｇｌｉ ｆ ＰＤ ］Ｇｆ ｗ． ｔ ｉ ｉ ｏｍ Ｓａ ｆ 。ｔ ｍ。 ｔ ｇｈｏ 。 Ａ ｔ
的。随着计算机技术的发 展 ， 计算机被 引入 到控 制系统 ， 后 出 是 Ｆ Ｓ 先 Ｃ 标准种类过多 ， 且各有 自己的优势和适 用 范围 ， 另外 在本
现了计算机集中控制系统 Ｃ Ｓ 分散型控制系统 Ｄ Ｓ和现场总线 质安全 、 Ｃ、 Ｃ 系统可靠性 、 数据传输速度等方 面存在一些技术瓶颈。 控制系统 Ｆ Ｓ Ｃ。 集中控制系统结 构简单 ， 直接面对控 制对 象 ， 系统实时 性 、 但
工业以太网技术应用于数字化变电站的探究
工业以太网技术应用于数字化变电站的探究【摘要】通信是变电站自动化系统的关键，通信网络信息传输的实时性、确定性和可靠性决定了变电站自动化系统的可用性。
本篇论文分析了变电站自动化系统的构成、通信过程、工业以太网应用于数字化变电站系统目前存在的问题及相关解决办法。
【关键词】工业以太网;变电站自动化系统;通信网络1.引言随着电力工业的迅速发展，电力系统规模不断扩大以及电站自动化系统的日趋复杂，传统的现场总线控制系统通信速率低，标准不统一，很难实现对机电保护装置各方面特性的全面测试，已不能满足需求，需要使用新的高性能的通信技术。
为了避免重复投资，实现信息资源的共享，应对电力系统进行规范和综合考虑。
工业以太网应用广泛，通信速率高，价格低廉，标准开放，已成为变电站自动化系统过程总线的首选。
2.变电站自动化系统的构成变电站自动化采用自动控制和计算机技术，实现变电站二次系统的部分或全部功能，并利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统。
变电站自动化系统体系由“数据采集和控制”、“继电保护”、“直流电源系统”三大块构成其基础。
“通信控制管理”是桥梁，联系变电站内部各部分之间、变电站与调度控制中心之间使其相互交换数据。
变电站主计算机系统对整个综合自动化系统进行协调、管理和控制。
变电站自动化系统改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。
通过对自动化技术、计算机技术和通信技术在变电站的综合应用，采集到比较齐全的数据和信息，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断能力，从而方便地监控变电站内各种设备的运行和操作。
3.变电站自动化系统的通信变电站综合自动化系统包括微机监控、微机保护、电能质量控制等多个子系统。
其通信任务一方面是实现站内通信功能，完成对全站一、二次设备和装置运行情况的数据通信采集和控制命令的传输;另一方面完成与上级调度或集控中心的通信，向上传送变电站运行的实时信息、接受和执行上级下达的控制命令。
（1）变电站内的数据通信图1 基于以太网的变电站自动化系统结构④⑤用于过程层和间隔层之间通信，①③⑥⑨用于间隔层内部及与变电站层的通信，⑧是间隔层之间通信。
交换机在数字化变电站中的作用分析
交换机在数字化变电站中的作用分析摘要：随着数字化变电站技术的不断发展，站内对于网络通信的依赖程度也越来越高，而交换机作为构建网络通信构架的核心设备之一，也对其功能及性能提出了更多、更高的要求。
本文着重从交换机在数字化变电站中的实际应用出发来阐述交换机在变电站网络通信中日益凸显的重要作用，以提高自动化人员对交换机应用及维护工作的重视程度。
关键词：交换机，数字化，变电站，作用Abstract: With the growing development of digital substation technology, it becomes more dependent on the network communication in the station, while switches as the core equipments of building up the network communication architecture, which also needs more and higher requirements. This paper emphatically states the growing important role of switches in the network communication of digital substation from the practical application of the switches in the digital substation, thus arouses the automatic personnels’ attention to the application and maintenance of the switches.Key words: Switches, Digitization, Substation, Function一、数字化变电站的定义数字化变电站是指按照IEC61850标准分站控层、间隔层、过程层构建，采用IEC61850数据建模和通信服务协议，过程层采用电子式互感器等具有数字化接口的智能一次设备，以网络通信平台为基础，实现了变电站监测信号、控制命令、保护跳闸命令的数字化采集、传输、处理和数据共享，可实现网络化二次功能、程序化操作、智能化功能等的变电站。
研祥SPC-0101整机在电力变电站自动化通信系统中的应用
研祥SPC-0101整机在电力变电站自动化通信系统中的应用[关于法国阿尔斯通集团]ALSTHOM是全球发电和轨道交通基础设施领域的领先企业，总部设在法国(电力服务业务总部设在瑞士苏黎世)。
集团的发电业务由三大业务部门组成：电力设备系统、电力环保和电厂服务。
公司致力于各种工业、电气设备的生产以及电力的供应输配，包括利用各类能源的发电厂提供总包整合电厂解决方案和相关服务。
目前旗下的阿尔斯通创为实公司采用了研祥的SPC-0101（Celeron-M600M/1.0G CF卡）整机应用在电力变电站自动化通信系统中，产品销往世界各国，包括西欧的德国，法国，荷兰及美国，南美，泰国等。
[项目介绍]随着通信、网络和计算机技术的飞速发展，变电站和发电站自动化技术水平迅速提高，从最初的RTU到集中式，再到分散式，都在电力系统中得到了广泛的应用。
现在变电站和发电站自动化系统已经发展到网络化，随着这些新技术的引入，变电站自动化系统的性能和水平也得到迅速提高。
现在电力系统对长时间可靠运行的要求越来越高，一些采用通用工业控制计算机作为通信管理机的变电站自动化系统已经不能满足用户的要求了，在经过几年的运行之后，往往会有风扇或硬盘的损坏，这在一定程度上影响了系统的正常运行，因此，需要一套没有风扇、没有硬盘，低功耗，可靠性高，速度快的通信处理机来满足用户的需求。
[系统原理]目前变电站自动化管理系统的结构形式一般采用分层分布式。
分布式结构一般包括三层：第一层为变电站监控层，承担站内人机交互接口、监视、管理、控制等任务；第二层为通信处理层，负责对下层就地装置进行通信管理，并与远方调度中心通信，承担采集、控制和远动职能；第三层是就地模拟量、开关量和脉冲量数据采集、保护和控制操作出口，通常为分布式结构。
以上三层之间的通信联系主要依靠的是通信息管理层中的以太网络、通信管理层中的485总线和分散设备控制层中的通用保护通讯规约等。
[系统框图]系统由多台上位监视机、两台通信管理机、拔号模式（Modem）和若干本地单元组成。
智能变电站中工业以太网交换机的应用技术
ｉ ｍ ａ ｔＳｕ ｓａ ｉｎ ｎＳ ｒ ｂ ｔ ｔｏ
ＺＨＡ０ ａ ｕ ＺＨＡＮＧ ｎ． ＣＨＥＮ ｕ Ｈｕ ｙ ｎ． ＲⅡ Ｚｈ ｏ
ｆ ａｉ ａ Ｃ ｎｅ ｒ ｕ ｌｙＳ ｐｒｉ ｏ ｔ ｎ ｌ ｅｔｒ ｏ Ｑ ａｉ ｕ ｅ ｓ ｎ＆ Ｔ ｓ ｎ ｆ ｅａ ｒｔ ｔ ｎａ ｄ Ｎ ｏ ｆ ｔ ｖｉ ｅｔ ｇｏ ｌ Ｐｏｅ ｉ ｎ ｉ Ｒ ｙ ｃｏ
备 的 安 全 、 ＭＣ 测 Ｅ 试与研究工作。
应用 角色的转 变和重要性 。根据智能变 电站的需求 ， ＩＥ ０ ． 系列标准 、Ｎ 以 Ｅ Ｅ８２ １ Ｓ ＭＰ协
议 、 Ｅ ５ ８ 准 为 参考 ， 结 了 ＝ 以 太 网 交 换 机 的 功 能 测 试 项 目。分 析 ｌ工 业 以 Ｉ Ｅ １８ 标 Ｅ 总 ］业 『
一
要 求 。如何 衡量 和考 核工业 以太 网交换 机 的相关
指标 ， 电力 用 户 比较 关心 的 问题 。 是
所谓工 业 以太 网交 换 机 ， 指 其 在 技 术 上 与 是
商用 以太 网交换 机 （Ｅ Ｅ ８ ２ ３标准 ） 容 ， Ｉ Ｅ ０ ． 兼 但在
次设 备状态 和 控制 命 令 的背景 下 ， 工业 以太 网
太网交换 机的运行环境 ， 提出应用 于智 能变 电站的工业 以太网交换 机的技术要 求和 相
关测 试 项 目 ， 检 测 和研 究 机 构 以 及 电 力用 户 衡 量 工 业 以 太 网 交 换 机 的 质 量 具 有 指 导 对
意义。
关键 词 ： 业 以 太 网 ； 能 变 电站 ； Ｅ １５ ；交换 机 ；应 用 工 智 Ｉ Ｃ６ ８ ０
材质 的选 用 、 品的 强度 和适 用 性 方 面应 能 满 足 产
工业以太网交换机在智能变电站中的应用
对于冗余管理，链路冗余体在发出的报文中追加一个冗余校验标签（RCT， Redundancy Check Tag），包括帧的序列号，用来发现重复。另外，链路冗余体周期 性地发送PRP 监视报文，并且分析其收到的监视报文来评估其他PRP 节点的工作状 态。
节点中的两个以太网卡具有相同的MAC 地址和IP 地址，这使得冗余对于上层 是透明的，上层程序无需为冗余做任何处理。PRP 是基于第二层网络协议的网络拓
站控层网络
软件设计关键技术4 组播限制的实现
MAC地址一般有OUI和NIC地址两部分组成第一 个字节的最后一位如果是1即表示组播。 限制组播的方法
配置静态组播地址表 VLAN可以限制组播 GMRP或IGMP可实现组播过滤
IEC61850建议的取值范围
服务 GOOSE 开始地址（16进制） 结束地址（16进制） 01-0C-CD-01-00-00 01-0C-CD-01-01-FF
GSSE SMV
01-0C-CD-02-00-00 01-0C-CD-04-00-00
本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量
和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控 制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的 变电站。因此，智能变电站需要数字化的通信平台。
基于IEC 61850 标准的变电站网络通信是最大的共同点。
智能变电站的主要组成
数字化平台 • 通信网络； • 二次设备； • 工具软件。
三网合一配置方案
本方案以变压器保护为 例，采用IEC61850-9-2采样 信息、GOOSE 信息、IEEE 1588 对时信息共网传输。
间隔层与过程层合并单 元遵循IEC61850-9-2标准， 与过程层智能终端采用GOO SE 通信协议。
交换机在智能变电站的应用
交换机在智能变电站的应用一、工业交换机和普通交换机的区别工业以太网交换机主要是应用于复杂的工业环境中的实时以太网数据传输，利用了交换机技术以及以太网传输的技术，特别是以太网传输的速度。
工业以太网交换机在工业级设计一般在设计上满足：工业宽温设计，4级电磁兼容设计，冗余交直流电源输入，另外PCB板一般做“三防”处理。
工业以太网交换机与普通交换机的区别，主要体现在功能和性能上。
(1)功能：工业以太网交换机与工业网络通讯更加接近，比如各种现场总线的互通互联、设备的冗余以及设备要求的实时性。
(2)性能：主要体现在适用外界环境的参数不一样，工业环境除了特别恶劣的环境之外，还要求有EMI电磁兼容、温度、湿度、防尘等，特别是温度对工业网络设备的影响是最广泛的。
二、虚拟局域网智能化变电站过程层网络信息数据总量十分可观，但大部份信息数据不需要横向流通，在过程层网络中采用VLAN组网技术，为100m 以太网交换机在智能化变电站组网中的应用奠定了理论基础，既降低了组网成本，又满足了网络安全、可靠性。
1.虚拟局域网VLAN(Virtual Local Area Networ)技术是通过将局域网内的设备逻辑地划分成不同网段，从而实现组建虚拟工作组的技术，达到减少碰撞和广播风暴、增强网络安全性，并为802.1D协议的实现奠定了技术基础，提供了实现手段。
2.VLAN划分的几种模式基于端口的VLAN、基于MAC地址的VLAN、基于路由的VLAN、基于策略的VLAN。
基于端口的VLAN 划分模式是最简单、有效的方法，在智能化变电站网络中得到了充分有效的应用。
基于端口的VLAN模式是从逻辑上把交换机按照端口划分成不同的虚拟局域网络，使其在所需用的局域网络上流通。
3.过程层网络VLAN划分原则对于采样值的处理：电流合并器和其对应的装置应该划分到一个VLAN，且全站唯一；电流合并器应和其所在母线上的全部需要电压的装置划分为一个VLAN且全站唯一。
交换技术在数字化变电站中的应用
交换技术在数字化变电站中的应用摘要：根据交换机自身的学习功能以及交换机工作时转发报文的原理，结合数字化变电站中，交换机的组网方案，介绍了VLAN等交换技术的工作原理。
不同的数字化变电站一般会有不同的业务需求和报文类型，基于这些需求，可以辅助设计者设计出数字化变电站中较为合理的网络拓扑，也可以帮助应用者灵活地掌握这些交换技术，保障数字化变电站中的通信报文安全、稳定、可靠的传输，从而使得整个变电站变得更加坚强。
关键词：数字化变电站;交换;VLAN;广播风暴;1.引言数字化变电站，又称为智能变电站。
数字化变电站实现智能的基本标准是自动完成信息的采集、测量、控制、保护、计量和监测等功能。
基于这些功能，不同的数字化变电站之间还要实现通信平台网络化和信息共享标准化，由于电网的负荷情况瞬息万变，还要做出自动控制、智能调节、在线分析决策等动作，以实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。
随着信息通信技术、计算机网络技术的日益成熟以及智能断路器、新型互感器技术的发展，数字化变电站成为研究的热点。
由此可见，通信网络是数字化变电站的关键依托，而以太网交换机又是整个网络中的枢纽。
2.交换原理数字化变电站中，交换机是智能的核心，为了完成变电站内设备状态的采集、判断与分析，交换机需要完成以下功能。
2.1自动的学习地址数字化变电站内的交换机能需要具备自动学习所有连接到其端口的设备的MAC地址的能力，通过监听所有流入的数据帧，对监测数据的源MAC地址分别进行检验，形成一个MAC地址到其相应端口的映射，存放在地址表中。
2.2帧的转发和过滤（forward/filterdecision）当交换机收到一个数据帧时，它要做的首先是通过查找MAC地址表决定如何转发该数据帧，如果目的地址在MAC地址表中有映射，它会被转发到连接目的节点的端口，否则交换机会将数据帧发送至除源端口以外的所有端口。
2.3避免环路的产生当交换机中包括一个冗余回路时，以太网交换机通过环网协议避免回路的产生，防止数据帧在网络中不断兜圈子的现象发生，同时允许存在后备路径。
工业以太网交换机在自动化组网中的应用探析
06
相关产品介绍与选型建议
国内外知名工业以太网交换机品牌及产品特点
国外品牌
Cisco: 全球领先的网络解决方案供应商，其工业以太网 交换机产品具有高可靠性、高性能和安全性，适用于各 种工业自动化应用场景。 Huawei: 全球知名的通信设备供应商，其工业以太网交 换机产品以稳定可靠、抗干扰能力强、灵活度高著称， 满足各种复杂工业环境的需求。
可靠性、高灵活性等优点，适用于大多数工业应用场景。
以太网交换机在自动化组网中的应用
工业以太网交换机的优势
工业以太网交换机具有高可靠性、高稳定性 、高扩展性等优点，适用于大多数工业应用 场景。
以太网交换机在自动化组网 中的应用
以太网交换机广泛应用于工业自动化领域，可以实 现控制器之间的数据传输和通信，提高生产效率和 管理水平。
以太网交换机的选型
在选择以太网交换机时，需要根据实际应用 场景选择合适的型号和规格，以确保网络的 稳定性和可靠性。
03
工业以太网交换机在自动 化组网中的优势
高可靠性
工业以太网交换机采用高性 能的处理器和交换芯片，能 够保证数据传输的稳定性和
可靠性。
支持多种冗余协议，如STP 、RSTP等，能够在网络出 现故障时快速恢复，提高网
在物流自动化领域，工业以太网交换机 用于实现物流设备的互联互通和数据共 享，提高物流效率和管理水平。
在水处理领域，工业以太网交换机用于 实现水处理设备的自动化控制和数据采 集，提高水处理效率和管理水平。
在智能制造领域，工业以太网交换机用 于实现设备之间的互联互通，提高生产 效率和管理水平。
在电力自动化领域，工业以太网交换机 用于实现电力设备的远程监控和数据采 集，提高电力系统的稳定性和可靠性。
工业级交换机在智能变电站中的应用分析
工业级交换机在智能变电站中的应用分析摘要：在智能变电站的通信网络中，工业级交换机有重要应用，且需满足智能变电站的数据传输和信息集成要求。
本文将对工业级交换机在智能变电站中的应用进行分析，首先分析了智能变电站的通信网络需求，并对电力工业级交换机进行简单介绍，在此基础上，探讨工业级交换机的具体应用，包括功能需求分析、组网方式和过程层组网原则。
关键字：工业级交换机；智能变电站；应用策略前言：目前智能变电站多采用合并单元为过程层的数字化采集和数据传输提供支持，基于GOOSE报文传输的以此设备状态以及控制命令，完成数据采集与传输。
工业级交换机的应用除了要承担智能变电站的一般通信业务，还要作为联系一次设备和二次设备的中枢设备，这对其使用功能和性能，以及运行可靠性都提出了较高要求。
有必要对工业级交换机在智能变电站的具体应用进行分析，为其通信系统组网建设提供参考。
一、电力工业级交换机概述在智能变电站通信网络中，普遍采用三层结构，即变电站层、间隔层、过程层的结构模式。
通信网络的基本任务是为变电站运行过程中的数据从埃及、内部数据传输、系统间实时数据交换提供支持。
从智能变电站运行过程来看，其保护系统、计量系统、测控和监控系统、远动系统等均在同一个通信网络下进行数据信号的接收，并发送控制指令，包括电压信号、电流信号和状态信号等。
从通信角度来看，在数据传输过程中，由于智能变电站通信网络中包含MMS、SMV和GOOSE三种网络，且采用GOOSE以实现一次和二次设备在以太网中的信息数据传输。
数据流在具体运行方式下，传输相应速度、优先级等都具有不同要求[1]。
要实现智能变电站通信系统的数据共享和信息集成，必须满足IEC61850系列标准，同时为各种智能电子设备通信接口提供支持。
在变电站自动化系统的传输信息量不断增加情况下，通信网络要有足够的空间和运行速度，满足各种报文数据的存储传输需求。
因此，工业级电力交换机在智能变电站中的应用，需要做好功能和性能需求分析，并采取合理的组网方式。
交换机技术在智能变电站自动化系统中的应用
交换机技术在智能变电站自动化系统中的应用发表时间：2019-01-16T10:44:49.060Z 来源：《电力设备》2018年第26期作者：王伟1 郝秋雯2 [导读] 摘要：随着我国智能变电站的兴起，交换机技术在智能变电中的应用得到了广泛使用。
（1.国网唐山供电公司调控中心河北唐山 063000；2.国网唐山供电公司开平供电部河北唐山 063000）摘要：随着我国智能变电站的兴起，交换机技术在智能变电中的应用得到了广泛使用。
由于智能变电站对对信息的传输和信息交换有着极高的要求，交换机技术在智能电网中的应用，便能够很好的解决智能变电的信息传输问题，极大的提高了变电站数据传输的效率和电站运行的安全性。
本文就针对交换机技术在智能变电自动化系统中的应用进行详细的阐述。
关键词：交换机技术；智能变电站；自动化系统；应用；分析 1导言随着我国的科学技术不断的发展，智能变电站在我国也逐渐兴起，智能变电的站与传统的变电站相比正在发生着巨大的改变 2智能变电站概述智能变电站的组成主要有一次设备和二次设备构成。
一次设备智能化主要体现在智能短路器和电子互感器的使用。
二次设备主要体现在“三层两网”的结构上，“三层”是指站控层、过程层、间隔层，这三层结构之间的传输叫做“两网”，其中站控层与间隔层之间的网络主要是传输报文规范的，这部分通常叫做MMS网。
站控层和间隔层之间的网络主要是传输面向通用对象的变电站事件报文的，通常被称作GOOSE 网。
一次智能设备通过光CT和PT采集模拟量并报送合并单元，报送到合并单元的模拟量在进行同步处理后报送到保护、测控的间隔层进行使用，最后经过传输采样测量值报文上送，这里说的传输采样测量值报文上送就是指SMV网。
GOOSE网和 3智能变电站交换机的应用交换机技术在智能变电站中的占据重要地位，可以说没有交换机的使用，就无法实现智能变电站的信息传输，更不用说实现智能变电站智能化。
目前我国的交换机技术在智能变电站中的应用相对成熟，交换机技术的应用极大的推进了我国的智能变电站的发展。
浅析工业交换机在电力行业的应用
2
数字化变电站介绍
数字化变电站是由智能化一次设备（电子式互感 器、智能化开关等）和网络化二次设备分层（过程 层、间隔层、站控层）构建，建立在IEC61850通信规 范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共 享和互操作的现代化变电站.
Shenzhen XY-Data technology Co., Ltd.
16
IEC62351标准
《电力系统管理和相关信息交换数据与通信安全》
IEC 62351-1: 数据和通信安全 IEC 62351-2: 数据和通信安全 IEC 62351-3: 数据和通信安全 协议集。 IEC 62351-4: 数据和通信安全 IEC 62351-5: 数据和通信安全 IEC 62351-6: 数据和通信安全 IEC 62351-7: 数据和通信安全 模型。 IEC 62351-8：数据和通信安全
工业交换机在电力行业的应用
邹欢 2013.04
主要应用行业
目前工业以太网交换机主要应用于电力、交 通、冶金三个行业，许多行业未来潜力巨大. 其中电力行业主要应用于智能电网（即数字 化变电站）和风力发电。
Shenzhen XY-Data technology Co., Ltd.
11
过程层网络
网络流量控制 虚拟局域网划分
SNTP 卫星时钟 B码/秒脉冲
SMV
电子式互感器 合并单元
网 SMV
GOOSE
GOOSE 网
保护测控 一体化装置
共网
站 控 层 网 络
监控系统
调度 系统
远动 保信子站
智能断路器
电能表
报文监视分析
智能变压器 站用电源
过程层
间隔层
站控层
工业以太网交换机在电力行业中的应用实例
工业以太网交换机在电力行业中的应用实例智能变电站监控系统/发电站集散控制系统/输电网高压电缆在线监测系统/电力自动化报警监控系统一、智能变电站监控系统智能变电站在线监测系统实现了信息共享平台化、系统框架网络化、设备状态可视化、监测目标全景化、全站信息数字化、通信协议标准化、监测功能构件化、信息展现一体化、实时采集站内设备的状态数据、进行综合的诊断分析和全寿命评估。
一方面，变电站监测系统内部是一个独立的内部互联配变设备网络，另一方面又是远动主站的一个节点，向主站发送变电站内部设备的监测诊断系统和自身状态信息。
迈威方案武汉迈威工业以太网交换机在智能变电站监控系统解决方案中采用监控A、B双网的、站控层和系统层两层一网模式，全站一网到底，改变母差直采直跳模式，采用网采网跳。
监控A、B双网很好的保证了数据采集的稳定性和冗余性。
智能IED设备保护单元、合并单元直接与交换机或保护测控设备直接连接，然后通过A、B双网上传到站控层，连接各服务器、监控主机、远动工作站以及远方控制中心，实现全站信息一体化和远程操控。
系统结构图二、发电站集散控制系统发电站是国家电网的动力之源，电厂信息自动化、智能化发展一直是电力人为之努力的方向。
集散控制系统（ＤＣＳ）自７０年代中期出现以来，取得了飞速发展。
为了进一步推动发电厂数字化和信息化的发展，逐步实现DCS系统的数据信息统一及遵循方便管理原则，采用以太网传输是发电厂工业控制及自动化水平发展的一大趋势。
迈威方案现场数据接入层，通过一个接口转换服务器挂在DCS的I/O层上，可将现场数据信息映射成DCS的I/O总线上的数据信息，使DCS控制信息统一集成。
数据通信层采用主控制系统1#、2#机组成的冗余环网结构，上行通过迈威千兆工业以太网交换机MISCOM7026连接工作站、工程师站以及应用服务器等，下行通过百兆工业以太网交换机MIEN6208连接控制管理主机站等，整个网络拓扑采用两层冗余环网的总体架构，并可以通过级联的方式进行I/O站点的扩展。
研祥一体化工作站在农村变电站自动化系统中的应用概要
研祥一体化工作站在农村变电站自动化系统中的应用[系统概述]我国农村地域辽阔，人口众多，因此发展农村变电站自动化系统显得尤为重要，根据《农村自动化及通讯系统建设技术指导意见（试行）》，农村变电站采用自动化模式且优先采用“分层式分布”。
该模式集测控、保护、通讯为一体，是一个整体的解决方案。
[系统原理]“分层式分布”模式可用如下框图来表示系统构成：[系统框图][系统配置]EWS-844V/FSC-1715VN/P42.8G/512M/80G[系统评价]由于工业一体化工作站具有稳定性好、集成度[系统概述]我国农村地域辽阔，人口众多，因此发展农村变电站自动化系统显得尤为重要，根据《农村自动化及通讯系统建设技术指导意见（试行）》，农村变电站采用自动化模式且优先采用“分层式分布”。
该模式集测控、保护、通讯为一体，是一个整体的解决方案。
[系统原理]“分层式分布”模式可用如下框图来表示系统构成：[系统框图][系统配置]EWS-844V / FSC-1715VN / P4 2.8G / 512M / 80G[系统评价]由于工业一体化工作站具有稳定性好、集成度高（无须另外配置显示器、键盘、鼠标）、防尘、防震、防电磁干扰、坚固耐冲击等特点，在上述的解决方案中，通讯控制器大多采用一体化工作站来做为硬件平台。
采用一体化工作站具有以下优势：1．色液晶显示器和薄膜键盘，具有显示和维护功能。
2．现场调试完全代替笔记本电脑，可作为当地功能的简单后备。
3．操作简单、维护方便，特别适用于无人值班变电站。
4．通讯控制器支持双机热备用，故障时自动切换。
5．如程序运行异常，WATCHDOG技术重新启动系统程序。
6．支持8-12通道以多波特率（300～38400）、多规约、多通讯方式（RS-232、RS-422、RS-485）通讯，支持多主站接口。
参数读取、存储方便，便于长期稳定运行管理。
工业以太网交换机、EPON技术在配电网自动化系统中的应用及优劣分析
工业以太网交换机、EPON技术在配电网自动化系统中的应用及优劣分析【摘要】配电网自动化的通信系统是智能电网建设的重要的基础平台，而EPON技术的发明及使用对智能电网的建设起到了很重要的作用，与此同时，工业以太网交换机与工业网络通讯更加接近，比如各种现场总线的互通互联、设备的冗余以及设备要求的实时性，所以它的作用也是极其重要的。
经分析研究表明，EPON技术以及工业以太网交换机实现简单、成本低廉，是适用于配电网自动化系统中配电子站到自动化终端这个层面的一种比较优秀的通信技术。
【关键词】EPON技术；配电网自动化系统；智能电网建设1.EPON技术1.1 EPON技术的定义及特性所谓EPON技术就是一种采用点到多点结构的单纤数据双向传输的光纤通信技术。
EPON设备由3部分组成，分别是线路侧设备、中间分光设备、用户侧设备。
它始于20世纪90年代中期，目前已经处于大规模应用阶段。
我国对于在建设智能电网上还处于一种探索状态，对于一些较难的问题还没有探索出好的方法。
EPON技术特性采用“单纤多向”技术，主干线路只需要1芯光纤，通过无光源分光设备，最大可以辐射出64路光线。
光纤的发展为通信网络实现了网速快、信号好等优点，能满足接入网客户的宽带速度要求。
其次，EPON技术实现简单，操作方便，成本较低，随着电网的发展和电力市场的不断发展变化，人们对电网的要求越来越高，运营商所面临的形势也是极其严峻的，运营商只有通过降低建设电网成本，才能从中获取较大的利益，而EPON技术的发展和使用不仅能满足人的需求也能为运营商赚取较大利益，是智能电网建设的不二选择。
1.2 EPON技术的特点及优势EPON技术主要采用单纤波分复用技术，下行利用1490nm波长，采用TDM 广播方式进行传输，上行利用1310nm波长，采用TDMA方式进行传输。
一般来说，EPON系统主要由OLT、ONU和ODN等构成。
OLT位于中心局，提供EPON系统与服务提供商核心数据、视频和电话网络之间的接口。
工业以太网交换机应用解决方案
工业以太网交换机应用解决方案目录前言 (3)应用解决方案 (4)数字化变电站S OLUTION (4)电力信息采集S OLUTION (5)高速公路隧道监控系统S OLUTION ........................................................................ 错误!未定义书签。
高速公路通信系统S OLUTION.. (9)智能轨道监控系统S OLUTION (10)前言早期的工业网络，大部分注重的是工业交换机的电气、物理、结构等特性。
现在的工业网络，除了对以往硬件条件的规范外，随着其向智能、灵活、高效的方向发展，对网管、环网切换、冗余、QoS、路由等软件特性也越来越看重。
上海数据通信有限公司所推出的系列工业交换机产品，不仅在产品元器件、原材料的选择上严格遵照工业级标准，而且在软件功能的丰富性、完善性上面确立了诸多优势。
公司成立于1994年，十多年来一直致力于传统商用及军用路由交换机等产品的自主研发生产。
产品涵盖接入、汇聚、核心全系列路由器和交换机、工业/电力EPON、无线AP 及AC控制等领域，主要应用在金融、政府、军队、运营商等行业。
依托公司在数据通信产品方面多年的开发经验，我司的工业交换机产品系列传承了丰富的技术积累，主要体现在功能完善、稳定，网络管理软件界面友好、功能强大、自动检测二层环路拓扑、环网切换等功能。
作为一个在通信领域耕耘数十年、以产品开发和产品质量见长的通信公司，我们根据工业领域的应用特征，针对一系列用户所关注的技术问题进行了仔细的研究和攻关，如环网切换时间确保小于50ms、有效的组播转发、广播风暴的抑制、准确的流量控制、长时间的工作在宽温范围、防电磁干扰、防尘防震等等。
工业交换机在电力、交通、能源等工业领域提供了完善的解决方案。
未来，我们将继续专注于工业自动化领域，不断延伸产品研发和应用，努力向技术深度、应用广度两个方面发展。
论文-工业以太网
基于IEC61850工业以太网交换机的设计与应用Application and design of Industrial Ethernet switch based on IEC61850摘要 IEC61850作为新一代变电站自动化通信网络国际标准，在功能、电磁兼容、环境温度和机械结构等方面对工业以太网交换机提出了更高的要求，从而使得数字化变电站通信网络的关键设备——工业以太网交换机为数字化变电站的通信提供可靠的保障。
基于IEC61850的光纤工业以太网交换机的设计及在数字化变电站中的应用研究将积极地推动变电站自动化水平的提高。
关键词 IEC61850 数字化变电站光纤工业以太网交换机应用设计Abstract As a new generation of international substation automation communication network standard, IEC61850 has put forward higher requirement in terms of electromagnetic compatibility,environmental temperature and mechanical structures in functions, making Industrial Ethernet switch ,which is the key equipment to digital substation communication network,provide reliable communication protection.The study and design about Fiber Industrial Ethernet switch as well as how to use it in digital substation will actively promote the level of the substation automation.Key words: IEC61850 ，digital substation ，fiber ，Industrial Ethernet switch Design and application1 引言据统计数字表明，目前全球85％的网络采用以太网技术。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
研祥工业以太网交换机产品
在数字化变电站应用
——
——在数字化变电站应用一、系统概述
国家数字化变电站是以变电站一、二次设备为数字化对象，以高速网络通信平台为基础，通过对数字化信息进行标准化，实现信息共享和互操作，并以网络数据为基础，采用智能化策略实现测量监视、控制保护、信息管理等自动化功能的变电站。
二、系统要求
如图中所示，电力数字化变电站主要分为站控层、间隔层、过程层。
站控层主要在数字变电站中心机房，连接中心机房的各种管理控制服务器和工作站，并提供实现北斗时钟同步服务；使用工业交换机通过环网连接下面的间隔层汇聚传输交换机，使用多线路多光钎的环网机制，然后对过程层的一次电力设备和二次电力设备，及智能用电设备进行以太网连接，根据需求可以使用机架二层工业交换机或导轨式工业交换机安放在过程层，实现电力智能设备的互联，然后使用EAPS\ERPS等光钎环网上联及间隔层，间隔层可以使用二层或三层可以管理的模块化工业交换机承建，再使用环网上联节点至站控层，实现设备信息传输平台。
三、系统描述
交换机作用：数字化变电站监控层网络数据的特点是突发性强、数据量大，传送实时性要求不高。
GOOSE网络数据特点是数据量不大，具有突发性，传输要求可靠性高、实时性强。
通过对交换机端采用虚拟局域网划分VLAN网络，减少广播报文的转发范围，也可以抑制网络风暴。
交换机需支持优先级、虚拟局域网。
这要求交换机必须带网管软件，以便用户方便设置参数。
四、系统框图
现阶段，EVOC交换机产品主要集中应用在间隔层。
如下图所示：
五、项目产品清单
EVOC工业交换机：
机架式EVS-2328（网管型二层交换机）
导轨式EVS-0622（B）（网管型二层交换机）
六、EVOC产品优势
EVS-2328技术特点
1.国家电网公司招标选型A级
2.符合IEC61850-3变电站通信网络和系统认证标准以及IEEE1613规范
3.模块化，10余种业务模块
4.多种通用冗余电源输入24/48VDC或110/220VDC/VAC
5.支持QoS、VLAN、IGMP Snooping/GMRP等管理功能
6.工作温度范围-40℃～85℃
EVS-0622（B）技术特点
1.紧凑灵活、弹性端口设计、IP40防护等级
2.工作温度-40℃～+85℃、EMC4级、无风扇、环网冗余、拓扑发现
3.支持设备掉电软硬件告警、通用冗余电源输入DC12～48V+/-10%
4.支持-40℃～+85℃宽温工作范围
七、结论
此类设备基础要求：电力及交通使用的工业交换机支持电力各协议要求及等级要求，国家电网A级认证、满足IES61850-3，IEEE1613等规范要求，支持各种工业电源接入、支持高低宽温、EMC防御等级及外壳防护等级等，相应产品测试都必须满足各行业认证要求。