智能变电站过程层网络性能测试技术研究
智能变电站网络检验测试
中国电力科学研究院继电保护研究所 李仲青 2014年8月
主要内容
一 概 述 二 光纤及设备光口测试 三 网络系统测试 四 测试案例 五 总结
一、概述 变电站网络系统测试需求
以太网应用于变电站历史悠久 上 世 纪 90 年 代 美 国 电 科 院 和 北 美 电 力 公 司 推 动 ， 随 着 IEC61850标准体系的发布，以太网通信在智能变电站中的应 用快速推广。
网络中各个设备 间的互相配合和 互相影响测试， 网络性能和可靠 性测试。
一、概述 变电站网络系统测试依据 智能变电站网络性能测试相关标准
DL/T 860 变电站网络和系统 Q/GDW 429-2010 智能变电站网络交换机技术规范
Q/GDW 441-2010 智能变电站继电保护技术规范
尾纤跳线
光源OUT
IN
光功 率计
光源OUT
测试光纤
IN
光功 率计
二、光纤及设备光口测试 光口收发功率测试 光纤端口发送功率测试 测试内容：检查光纤端口发送功率， -20dbm<发送功率（包括以太网口和FT3网口）<-14dbm 测试方法：
待测 OUT 尾纤设备光口测试 光口收发功率测试 光纤端口接收功率灵敏度测试 测试内容：检查光纤端口接收功率， 最小接收功率（包括以太网口和FT3网口）<-30dbm 测试方法：
灵、死区故障或手合断路器于故障等），查看保护装置动作
情况。
三、网络系统测试 继电保护网络性能测试 过程层订阅SV报文网络压力测试 测试要求 保护装置运行正常，不应误动、不误发和发生网络压力 的订阅控制块无关的异常报文，不应出现死机、重启等异常 现象，装置面板不应有和发生网络压力的订阅控制块无关的 异常告警。保护不能正常运行时应有正确告警。
智能变电站过程层交换机测试技术研究
智能变电站过程层交换机测试技术研究1. 引言1.1 研究背景智能变电站过程层交换机测试技术研究背景随着智能电网建设的不断推进，智能变电站成为电力系统中的重要组成部分。
智能变电站具有自动化、智能化和信息化等特点，能够实现设备状态监测、远程控制、故障诊断等功能，为电网运行提供了更高效、更可靠的保障。
而在智能变电站中，过程层交换机是连接各个智能设备的核心设备之一。
其负责实现设备之间的数据交换和通信，保障智能变电站内部各个设备的协同工作。
对过程层交换机的测试技术进行研究和探讨具有重要意义。
目前对于智能变电站过程层交换机测试技术的研究还相对不足。
以往的研究主要侧重于传统电力系统的测试技术，未能充分考虑到智能变电站的特点和需求。
有必要对智能变电站过程层交换机测试技术进行深入探讨和研究，以提升智能变电站的运行效率和安全性。
1.2 研究意义智能变电站作为电力系统中的重要组成部分，其稳定运行对电网安全运行具有至关重要的作用。
而智能变电站过程层交换机作为智能变电站的核心设备之一，其性能和可靠性直接影响着整个智能变电站的运行效果。
研究智能变电站过程层交换机测试技术具有重要的意义。
通过对智能变电站过程层交换机测试技术的研究，可以提高设备的可靠性和稳定性，确保智能变电站各设备间的通信正常运行。
这有助于增强智能变电站的智能化程度，提高电力系统的自动化运行水平，进一步提升电网的安全性和稳定性。
研究智能变电站过程层交换机测试技术可以为智能变电站的建设和运维提供技术支持和保障。
通过建立完善的测试技术体系，可以有效降低设备的运维成本，延长设备的使用寿命，提高设备的性能和效率。
研究智能变电站过程层交换机测试技术具有重要的意义，不仅可以提高智能变电站的运行效果和安全性，还可以为电力系统的智能化发展和现代化建设提供有力支撑。
1.3 研究目的智能变电站过程层交换机是智能电网中的重要组成部分，对电网运行的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
然而，目前对智能变电站过程层交换机测试技术的研究还比较薄弱，存在许多问题需要解决。
智能变电站过程层网络性能测试技术研究
、
有 防 静 电功 能 。 智 能 终端 技 术 主要 是 与 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ技 术对 接 的系 统 ， 因 此要求能够与 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ技术实现同步传输 。 首先 ， 合并单元正常情况 下的对时精度应为± １ ｓ ， 守 时精度范 围为＋ ４ １ ， ｓ 。其次当外部 同步信 号失去时 ， 合并单元应该利用 内部时钟进行守时。当守时精度满足 同步要求时 ， 采样值报文 中的同步标识位 “ Ｓ ｍ ｐ Ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ” 应为 Ｔ Ｒ Ｕ Ｅ 。 Ｓ ｍ ｐ — 研究 中， 要积极展开过程层 的研究与分析 ， 要将过程层 的网络性能 当守时精度不满足同步要求 时，采样值报文 中的同步标识位“ 测试技术作为主要的技术要点进行研究 ， 把握过程层 网络性能测试 Ｓ ｙ ｎ ｃ ｈ ” 应为Ｆ Ａ Ｌ Ｓ Ｅ 。 ４ 智 能变 电站 过程 层 的三 网合一 方 案分 析 技术的要点 ，保证过程层的网络性能测试技术能够发挥积极作用。 在 智 能 变 电 站 过 程 层 的 三 网 合 一 方 案 中 ， 主 要 采 用 了 因此 ，我 们 有必 要 对智 能 变 电 站过 程 层 的 概念 及 组 成进 行 分 析 ， 明 Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ — ９ — ２ 采样信息、 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ 信息 、 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ １ ５ ８ ８对时信息共 网传 确智能变电站过程层的组成要求 ， 对过程层 网络性能测试技术进行 Ｉ 间 隔层 与 过程 层 合并 单 元 遵循 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ — ９ ： － ２ 标准 ， 与 过程 层 智 积极 的试 验 和 测 试 ， 保 证 该 技 术 能够 发挥 积 极 的作 用 ， 提 高 智 能 变 输 。 能 终 端采 用 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ 通 信协 议 。过程 层 网络按 间隔 配置 独 立 的 间隔 电站 过 程层 网络性 能 测试 技 术 研 究 的最终 效 果 。 交换机 ， 各间隔通过主干 网交换机组成过程层网络实现信息共享 。 ２ 智能 变 电 站过 程层 概 念及 组 成 分析 对于智能变电站而言 ， 过程层是其重要组成部分 ， 也是智能变 本方案的优点是实现了 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ 、采样值传输 、 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ １ ５ ８ ８三 网 最大程度地实现了信息共享 ， 网络结构清晰 ， 节省 了大量 的光 电站与传统变电站的重要区别 ， 所以我们要对智能变电站过程层 的 合一 ， 便 于设 计 、 维护 ， 是 代 表未 来 技 术 发 展 的 一 种 方 案 ； 但 由 于 网 络 概 念 有准 确 的 了解 。 就智 能 变 电站 来说 ， 主要 采 用 了分 层 网络 系 统 、 缆， 技术难度大 ， 且欠缺有效的冗余手段 ， 其可靠性 分布 网络系统 、 开放式网络系统实现系统连接 ， 其 中过程层是最底 技术的要求 比较高 ， 因此 ， 基于Ｉ Ｅ Ｃ ６ ２ ４ ３ ９标准的 Ｐ Ｒ Ｐ冗余技 层 的系统 ， 属 于一次设备和二次设备相结合的层面 ， 其任务 主要是 受到一定的质疑和担忧 。 对设备 的状态进行监测 ， 并执行 系统 的操作和控制命令 ， 同时对运 术 得 到广 泛 的关 注 。 行 的 电气 量 进 行采 集 ，并 完 成 系统 基 本 状 态变 量 的输 人 和输 出 ， 保 证 信 号 数字 化 。 智 能变 电站 的过 程 层 组成 主 要 包含 以下 几 个部 分 ：变压 器 、 断 ， ＾ 曼 童 一 路器 、 隔离开关 、 电流／ 电压互感器等一次设备及其所属的智能组件 Ｉ ▲ … Ｉ Ｉ ｌ ’Ｉ 聍 Ｉ ｇ 以及独立的智能电子装置。 智能变电站与传统变 电站 的区别主要在 于一 次 设 备 和二 次设 备 的 选择 上 。 智 能 变 电 站主 要采 用 电子式 互 感 器， 传 统变 电站采 用 的是 电磁 互感 器 。 智 能变 电站采 用 了 智能 开关 ， ｝ 毂 脚Ｉ ； 雠 － 睇 ２ 传统变电站采用了传统开关。此外 ， 最突 出的特征是智能变电站可 从 目前 智 能变 电站 的建 设 来 看 ， 智 能变 电站 已 经成 为 了 未来 变 电站 的重要 发 展趋 势 。通过 了解 发 现 ， 智 能变 电站 的核 心 技 术 主要 是 过程 层 具有 较 大 的技 术优 势 ， 这 一 技 术 优势 决 定 了智 能变 电站 比 普通变 电站具有更强 的应用特性 。所以， 我们在针对智能变 电站的
智能变电站过程层网络流量分析及网络优化研究
通过光纤直连传输SV报文,具有组网成本基本一 致，网络设备用量相当的特点，因此，下文着重分析 SV、GOOSE共网传输的情况。
1
2
3
4
千兆中心交换机
6
7
8
9
10
11 12 13 14
15 16
千兆级联
干兆级连
G1 G2 G3 G4
间隔交换机(1)
4
7丄
8丄
9
用于接入单间隔的保护、测控、智能终端，合并单元 等设备。
2 IED设备输出流量分析
为了更好的分析SV,GOOSE共网情况下的 网络报文网络传输最大延时特性，下文将继续按照
SV报文在过程层网络上传输的场景进行分析，从 理论上论证SV.GOOSE共网情况下的网络性能。
当前智能变电站的IED设备主流采用百兆光 口，母线保护、主变保护、线路保护、测控装置、智能
终端、合并单元等装置均为百兆光口，智能录波器 同时支持百兆和千兆光口。各装置发送的
GOOSE.SV的报文长度及路数如下表所示。
表1各类型装置报文长度
设备名称 GOOSE报文长度(Byte)
311
361 智能络端
395
1062
合并单元
一
线路保护
200
间隔测控
270
母线保护
280
主变保护
206
SV报文长度（Byte）
图1当俞过程层网络组网框图
收稿日期：2019-04-20 作者简介:杨 贵（1976-）,男，吉林通化人，硕士，高级工程师，研究方向:通信技术，传输技术，物联网技术，变电站自动化系统。 十通讯联系人,E-mails yangg@
智能变电站过程层网络分析 蒋渊琦
智能变电站过程层网络分析蒋渊琦摘要：智能变电站与普通变电站对比的一个显著特点体现在过程层环节中，智能变电站过程层应用到多种智能化技术，实现变电站的智能操作。
因此，需要通过分析智能变电站过程层网络业务流量及业务数据实时性需求，针对其大数据量、高实时性要求，提出适合于智能变电站网络组网方案。
关键词：智能变电站；过程层；网络1.智能变电站过程层应用技术分析智能变电站的过程层包括变压器、断路器、隔离开关、互感器等一次设备、同时包括所属的智能组件与独立智能电子装置等。
与普通变电站对比，智能变电站的一次设备与二次设备所出现的调整较大，将原有一次设备上的电磁式互感器转变为电子式互感器，将原有的开关设备转换为智能开关设备。
另外，各智能电子设备之间经由GOOSE、采样值传输机制实现信息的传输。
1.1电子式互感器技术电子式互感器是实现智能化变电站过程中对电磁式互感器的替换。
以220KV线路保护为基础，将电子式互感器方案拟定为能够实现直采直跳的效果，也就是过程层采样值与继电保护相关的GOOSE信息选择点对点的传输方式。
基于智能变电站内部应用的是电子式互感器，一次你不需要再安装采集单元。
就此设计方案来看，继电保护的相关采样值是建立在IEC61850-9标准的基础上的。
另外，非继电保护的过程层次采样值传输的网路与GOOSE网路需要采用独立配置，并依据电压等级分别进行组网。
此方案主要应用双重化配置保护装置，能够有效保障设备的可靠性，排除交换机环节，提升了数据信息传输的便捷性，实现信息的集成化与数字化。
1.2三网合一技术三网合一所只的是IEEE1588对时信息、GOOSE信息与IEC61850-9-2采样信息的共网传输。
本章节阐述主要以变压器保护作为基础建立三网合一系统。
在此技术方案的设计中，过程层与间隔层的合并单元均选择IEC61850-9-2的表展，过程层的智能终端合并单元选择GOOSE通信协议，同时经由各主干网交换机与间隔交换机实现信息共享。
智能变电站过程层交换机测试技术研究
智能变电站过程层交换机测试技术研究
智能变电站（Intelligent Substation）是一种集自动化、信息化、智能化于一身的
电力系统子系统。
过程层交换机作为智能变电站中的重要组成部分之一，承担着在数据采集、控制、保护等方面的重要作用。
因此，对过程层交换机进行有效的测试至关重要。
一、功能测试
过程层交换机在智能变电站中的主要职责是进行数据采集和传输，并支持遥信、遥控、遥调和遥测等功能。
因此，进行过程层交换机的功能测试是必要的。
功能测试主要包括以下内容：
① 数据采集测试：测试过程层交换机是否能够正确地采集各类信号数据；
② 数据传输测试：测试过程层交换机能否将采集到的数据传输到相应的控制终端；
过程层交换机的性能测试主要包括以下几个方面：
① 带宽测试：测试过程层交换机支持的最大带宽和实际传输带宽是否相符；
② 传输速率测试：测试过程层交换机每秒钟能够处理的数据包数、总传输速率等参
数是否符合要求；
③ 时延测试：测试过程层交换机传输数据时的时延情况；
三、安全测试
① 防火墙配置测试：测试过程层交换机的防火墙是否配置正确，能否有效地防止网
络攻击；
② 出入口安全测试：测试过程层交换机的出入口是否存在安全漏洞，是否能够防止
未被授权的外部用户访问系统；
③ 病毒防范测试：测试过程层交换机的病毒防范系统是否能够及时发现和清除病毒。
总之，智能变电站过程层交换机的测试技术研究对于保证电力系统的安全性和稳定性
具有重要的意义。
通过合理的测试手段，可以提高过程层交换机的可靠性和稳定性，确保
系统运行的正常。
基于网络化的智能变电站继电保护测试方法研究
基于网络化的智能变电站继电保护测试方法研究摘要：随着智能变电站的大规模投入使用，IEC61850语言在智能变电站内的使用范围日益加大，继电保护装置的检查途径也会随着技术的进步而发展，网络化、智能化、自动化的继电保护技术会日益受到行业的关注。
IEC61850语言的持续性使用，为继电保护自动化设备装置的功效发挥创造了有效的技术支撑。
随着SV或GOODE的报文形式运用，从而便可利用逻辑推算而进行相关的推演。
电力系统的安全稳定运行取决于继电保护装置的可靠性、稳定性。
网络化配备的继电保护装置提高了可靠性、稳定性，但是对现场测试提出了比较高的要求。
因此，本文根据站控层的相关分析，对自动化、智能化、网络化继电保护装置测试进行相关的探讨。
关键词：智能变电站；网络化；继电保护；测试一、智能变电站二次系统框架智能变电站的二次系统，依据国网标准，可以划分为站控层、间隔层、过程层，以及与此相对应的站控层网络和过程层网络。
其中，站控层是依靠硬件和连接关系组成的传统变电站形式，主要包括继电站内的监控装置。
间隔层与站控层不同，它主要依靠的是以太网接口进行连接，只不过模拟量（SV）和状态量（GOOSE）是以太网进行传输的，主要包括的是变电站中的测控和保护装置。
过程层其实在传统的变电站中，并无与此相关的专业设备，目的主要是将设备接入过程层网络，相关系统主要由合并单元和智能终端而组成。
在网络系统层面，站控层网络所使用的是传统交换机，主要依靠拓扑网络，功能主要发挥在MMS报文的传递以及GOOSE报文在测控装置间的传递[1]。
过程层网络则是依靠着工业级光纤，依靠以太网交换机进行传输，目的是连接合并单元和智能终端，从而实现网络化的电力传输。
二、智能变电站继电保护配置要求[2]1．线路过电压、远跳及就地判别装置的功能宜集成在线路护装置中。
2．短引线保护功能可独立设置，也可包含在边断路器保护置内。
3．3/2 接线型式断路器保护按断路器双重化配置。
智能变电站过程层网络技术的研究与应用
Ｌ ａ ｙ ｅ ｒ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｊ ｎ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ Ｓｕ ｂ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
Ｗ ＡＮＧ Ｚｈ ｉ － ｍｉ ｎ ｇ ，ＺＨＡＮＧ Ｙａ ｎ ・ ｐｅ ｎ ｇ ，Ｚｈ ａ ｏ Ｚｈ ｉ — ｇ ａ ｎ ｇ
行 。在此基 础上分析 了网络拓扑结构 、 Ｓ ＭＶ采样信息与 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ网 、 数据传输通信模 型等过程层的理论 、 组成和基本要求 ， 提出
了三种典型的过程层组 网方案 。对三种方案 的优缺点进行理论 分析 ， 同时在辽 宁大 石桥智能 变电站进行 了多次专项测试 ， 最
终 验证 提出三网合一技术方案性能指标完全满足智能变电站技术规范 ， 能够保证智能变 电站安全 、 可靠的运行要求 ， 可显著提
电力 系统及其 自动化
Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｖ ｓ ｔ ｅ ｍ ＆ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ
《 电气 自动化） ２ ０ １ ３年 第 ３ ５卷 第 ６期
智 能 变 电 站 过 程 层 网 络 技 术 的研 究 与 应 用
王 芝 茗 ，张 延鹏 ，赵 志 刚
（ １ ． 辽 宁省 电力有限公 司 ， 辽宁
２ ． 东 北 电 力 科 学 研 究 院有 限公 司 ， 辽宁 沈阳
沈阳
１ １ ０ ０ ０ ０；
沈阳 １ １ ０ ０ ０ ０）
１ １ ０ ０ ０ ０； ３ ． 沈阳工程学院 ， 辽宁
摘
要 ：智 能变 电站 三层 网络结构 中， 过 程层 网络是最直接与一次设备连接 的最底层 ， 它的运行稳定性 直接关 系到全站 的安 全稳定运
３ ．Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ １ １ ０ ０ ０ ０ ． Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
智能变电站过程层交换机测试技术研究
智能变电站过程层交换机测试技术研究随着智能变电站的建设和发展，智能变电站交换机技术也在不断提升，为了确保智能变电站的正常运行和安全稳定，对交换机进行测试技术研究显得尤为重要。
本文将从智能变电站过程层交换机的特点和测试技术研究入手，探讨其测试技术的发展现状和未来发展趋势。
一、智能变电站过程层交换机特点1.1 承载大量业务智能变电站过程层交换机作为智能变电站的核心设备之一，需要承载大量的监控、保护、通信等业务，因此交换机的性能和稳定性是至关重要的。
1.2 支持多协议智能变电站过程层交换机需要支持多种通信协议，包括IEC 61850、DNP3、Modbus等，在进行测试时需要充分考虑这些多协议的兼容性和互通性。
1.3 对时延要求高1.4 需要远程管理和维护智能变电站过程层交换机通常分布在不同的变电站、变电所等地方，因此需要支持远程管理和维护，测试技术也需要考虑到这一点。
2.1 测试内容智能变电站过程层交换机测试的内容包括但不限于：性能测试、功能测试、兼容性测试、可靠性测试、安全测试、时延测试等。
目前智能变电站过程层交换机测试主要采用的方法包括仿真测试、实验室测试、场景测试、网络测试等，其中仿真测试在近年来得到了较大的发展和应用。
智能变电站过程层交换机测试通常需要借助一些专门的测试工具，例如网络分析仪、协议测试仪、性能测试仪等，这些工具在测试过程中能够提供全面的测试数据和分析结果。
智能变电站过程层交换机测试的标准主要包括国家标准、行业标准和厂家标准，其中国家标准是测试的依据和指导，行业标准和厂家标准则是测试的参考和补充。
随着智能变电站的快速发展，对智能变电站过程层交换机测试的需求也逐渐增加，尤其是针对其安全性、可靠性和兼容性等方面的测试需求更是迫切。
3.1 多元化测试未来的智能变电站过程层交换机测试将更加多元化，不仅要满足性能、功能、兼容性等传统测试需求，还需要适应新的需求，如安全性、可靠性、时延等方面的测试需求。
基于IEC61850标准的智能变电站过程层网络性能探究
（ １ ） 报文传 输流程 的分析。 基于Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ 的智能变电站 自 动化 系统中报文 的传 输， 开始于报文发送方 将数 据信息置 于其
过程 层
Ｉ
Ｉ ．
。
隔 离开关
０ 断 路 器 Ｉ 詈 鎏 三 墓 霎 ｌ 断 路 器 ｌ 隔 离 开 关 电 流 压 互 感 器
连续同步数据流 ， 其中交叉 着其他智能电子设备的输出数据 。
、
智能变电站 自动化 系统的逻辑 结构
随着 电子式电流电压互 感器 、 智能 化开关和变 电站运 行操 作 培训 仿真等设 备的不断完善和应用 ， 基于新 的物理 测量原 理
第五类 是时间 同步报 文 ， 主要用 于对 智能变 电站 自 动化 系 统中智能 电子设备 的内部 时钟进行 同步， 同步 时需要 根据 智能 电子设备的具体用途 来采取不 同级 的时 间同步。
变 电站层
输， 因此对信息传输 的安全性要求较高。
间隔层
Ｉ Ｉ 竺 Ｉ Ｉ
．
ｊ Ｉ 竺 Ｉ 双 以 太 网
Ｉ ． １ ． Ｉ ． Ｉ
２ ． 基 于Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ 标 准 的 智能 变电站 过 程 层 网络 的传 输延 时
Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ 标 准对 智能变 电站过 程层所 涉及 的通 信服务有 着详细的划 分， 通信 报文的类型和性 能级的规定如下所示 ： 第一类 是快速 报文 ， 主要包 括命令、 数 据和单一报 文 的简
的智 能变电站 自动化 系统的逻辑 机构分为 变电站层 、 间隔层和
据 文件等 的传输 ， 在 传输 时要将 数据 分为有 限长 度的块 ， 总传
输 时间没有具体 的规 定的限制 。 第 七类是访 问控制命令报 文， 主要用于各种 控制 命令 的传
智能变电站过程层交换机测试技术研究
智能变电站过程层交换机测试技术研究智能变电站是指以人工智能技术为核心，结合物联网技术、大数据技术和云计算技术，以及现代化电气设备等技术，对变电站进行智能化改造和运营管理。
智能变电站采用了大量的智能设备和系统，如智能变电站过程层交换机，对于智能变电站的稳定运行、智能化管理和信息化建设至关重要。
智能变电站过程层交换机是智能变电站的重要组成部分，它的功能是实现变电站中各种智能设备之间的通信连接和数据传输，确保各种控制命令、数据信息等的快速、准确、可靠地传输，保障变电站设备的运行和控制。
为了确保智能变电站过程层交换机的可靠性和稳定性，必须对其进行严格的测试工作，以提高其性能和可靠性。
本文将对智能变电站过程层交换机测试技术进行研究和探讨。
智能变电站过程层交换机还需要对其数据传输性能进行测试。
数据传输性能是指智能变电站过程层交换机在运行过程中能够实现快速、可靠、大容量的数据传输能力。
这需要对其数据传输速率、传输延迟、传输丢包率等参数进行全面测试，以确保其能够满足变电站设备控制和数据交换的实时性和可靠性需求。
智能变电站过程层交换机还需要对其安全性能进行测试。
智能变电站是一个信息化、智能化的电力系统，涉及到大量的信息安全、网络安全等问题。
智能变电站过程层交换机必须确保其在数据传输和通信过程中能够对数据进行高效加密和安全传输，防止数据泄露、攻击等安全问题的发生。
对智能变电站过程层交换机的安全性能进行测试是非常重要的。
智能变电站过程层交换机还需要对其可靠性进行测试。
智能变电站是一个关键的电力系统，要求对其过程层交换机进行全面的可靠性测试，保障其能够在恶劣的工作环境和复杂的运行条件下稳定可靠地运行。
这需要对智能变电站过程层交换机进行全面的可靠性测试，包括温度、湿度、震动、电磁干扰等方面的测试，以保证其能够在各种恶劣的工作环境下稳定运行。
1. 测试环境的搭建在对智能变电站过程层交换机进行测试时，首先需要搭建一个符合实际工作环境的测试环境。
智能变电站过程层网络异常分析及处理方法研究
智能变电站过程层网络异常分析及处理方法研究发布时间：2021-12-17T07:25:09.108Z 来源：《河南电力》2021年8期作者：严海峰[导读] 过程层网络的可靠性对智能变电站安全稳定运行有着重要意义，若其出现网络风暴、网络堵塞、数据异常、数据丢失等异常情况，将严重影响信息流的可靠性，进而给继电保护等二次系统的可靠运行带来挑战[1]。
（深圳供电局有限公司广东深圳 518020）摘要：过程层网络信息的可靠性是智能变电站安全稳定运行的重要基础，本文通过对过程层网络异常时 GOOSE 、SV 报文解析以及信息流量的监控分析，归纳了过程层网络常见的四种信息异常状态，并提出了相应的异常判断机制和处理方法，对现场运维人员有一定的指导意义。
关键词：过程层网络； GOOSE；SV；信息流量过程层网络的可靠性对智能变电站安全稳定运行有着重要意义，若其出现网络风暴、网络堵塞、数据异常、数据丢失等异常情况，将严重影响信息流的可靠性，进而给继电保护等二次系统的可靠运行带来挑战[1]。
因此，研究智能变电站过程层网络信息流量异常的监测及处理方法，具有重要的工程意义。
1 过程层网络信息分析智能变电站过程层网络的主要信息流包括 GOOSE、SV 信息[2]。
GOOSE 信息主要承载着开关状态信号以及跳闸等控制命令，对通信可靠性、实时性要求很高。
GOOSE 报文中的控制块路径标明了发送该条 GOOSE 报文的 iedName。
IEC61850 采用心跳重发机制发送 GOOSE 报文，如图 1 所示。
SV 信息承载的是电压、电流等交流量采样数据，属周期性报文，对可靠性、实时性要求高。
每一帧 SV 报文会有相应的计数操作，计数的范围与采样率相关。
图 1 GOOSE 报文的心跳重发机制2 过程层网络异常状态过程层网络信息异常状态可分为 4 类：流量正常但报文不连续、过流量异常、低流量异常以及报文错误。
（1）流量正常但是报文不连续网络流量正常，二次网络设备故障等问题引发的 stNum、sqNum 或者 svNum 等出现跳跃变化，信息流不连续。
智能变电站过程层交换机测试技术研究
智能变电站过程层交换机测试技术研究随着电力系统自动化程度的不断提高和智能变电站的建设，网络通讯技术在电力系统中的应用越来越广泛。
智能变电站作为电力系统信息化建设的一个重要环节，需要建立高可靠、高性能的通信网络来保证数据传输的质量和效率。
而交换机则是网络构建过程中的重要设备，对于智能变电站交换机的测试技术的研究对保障电网安全稳定运行、提高电网故障处理能力等方面具有重要意义。
1.交换机性能测试通过测试交换机的吞吐量、转发能力、CPU和存储资源等性能指标，评估交换机的工作状态和可靠性，并为交换机性能优化提供依据。
通过测试交换机的安全性能，评估交换机对网络攻击和入侵的防范能力，发现安全漏洞和异常行为，并为防范网络攻击提供保障。
通过测试交换机的带宽利用效率和带宽分配能力，评估交换机在多媒体数据传输和分发服务中的表现，并为网络性能优化提供依据。
1.测试平台搭建建立一套完备的测试平台，包括测试软件、测试工具、测试环境等，以保证测试的真实性和有效性。
测试平台应按照实际运行环境进行配置，包括交换机型号、网络拓扑结构、数据流量、协议等，以保证测试能够充分反映实际运行情况。
2.测试指标选取根据智能变电站过程层交换机的应用场景和需求，选择合适的测试指标，包括性能指标、安全指标、负载指标、带宽指标等，以全面评估交换机的性能、安全、容量等方面表现。
3.测试方法选择选择适合的测试方法，包括基于协议的测试方法、基于工具的测试方法、基于仿真的测试方法等，以针对不同测试场景进行测试，从多个角度全面评估交换机的性能。
4.测试数据分析对测试数据进行详细分析，包括收集数据、处理数据、分析数据等，以评估交换机工作状态、发现异常情况并及时处理、为性能优化提供指导。
5.测试结果报告根据测试数据和分析结果，撰写测试报告，对交换机的性能、安全、容量等进行全面评估、总结交换机存在的问题、提出解决方案，并为后续维护和优化提供建议。
某电力公司智能变电站过程层交换机测试案例。
智能变电站过程层交换机测试技术研究
智能变电站过程层交换机测试技术研究智能变电站过程层交换机是智能变电站中非常重要的组成部分，用于实现对变电站过程层设备的数据交换和管理。
为了确保智能变电站系统的稳定和可靠运行，对过程层交换机的测试技术进行研究是非常必要的。
本文将对智能变电站过程层交换机测试技术进行探讨。
1. 功能测试：对过程层交换机的基本功能进行测试，包括数据交换能力、端口速率、转发速度等。
通过发送数据包进行测试，检查交换机是否能够正确转发数据包，并且能够满足所需的转发速度。
3. 安全测试：对过程层交换机的安全性进行测试，包括防火墙、漏洞等。
检查交换机的安全策略是否能够有效防止未经授权的访问，保护系统免受恶意攻击。
4. 兼容性测试：对过程层交换机的兼容性进行测试，主要包括与其他设备的兼容性、支持的协议等。
检查交换机是否能够与其他设备进行正常通信，并且能够支持所需的通信协议。
5. 可靠性测试：对过程层交换机的可靠性进行测试，包括故障恢复能力、冗余能力等。
模拟故障情况进行测试，检查交换机在故障发生时是否能够及时恢复，并且保证系统的连续性和稳定性。
在智能变电站过程层交换机测试过程中，可以采用以下几种测试方法：1. 传统测试方法：通过手动设置测试环境，并使用特定的测试工具进行测试。
这种方法需要专业人员进行操作，测试效率较低，但是可以对系统进行全面的功能和性能测试。
3. 网络仿真测试方法：通过使用网络仿真软件对过程层交换机进行模拟测试。
这种方法可以模拟不同的网络环境和工作负载，全面评估交换机的性能和可靠性。
智能变电站过程层交换机测试技术的研究对于确保智能变电站系统的稳定和可靠运行非常重要。
通过功能测试、性能测试、安全测试、兼容性测试和可靠性测试等方法，可以全面评估过程层交换机的性能，并保证系统的正常运行。
选择合适的测试方法，如传统测试方法、自动化测试方法或网络仿真测试方法，可以提高测试效率和减少人力成本。
智能变电站过程层交换机测试技术研究
智能变电站过程层交换机测试技术研究智能变电站过程层交换机是变电站智能化管理的重要组成部分，它承担着传输过程数据、控制命令等重要任务。
为了保证智能变电站过程层交换机的正常运行，需要对其进行严格的测试。
本文针对智能变电站过程层交换机测试技术展开研究，旨在提高其性能和稳定性，确保智能变电站的安全运行。
一、智能变电站过程层交换机的重要性智能变电站过程层交换机是智能变电站的关键设备之一，主要用于实现数据传输、设备控制、监控等功能。
它承担着连接变电站内各个智能设备的重要任务，是智能变电站自动化运行的基础设施。
1. 高负载测试：智能变电站过程层交换机在实际运行中需要承载大量的数据传输和控制命令，因此需要进行高负载测试，确保其完全能够满足变电站的实际需求。
2. 安全性测试：智能变电站过程层交换机的安全性是关乎变电站运行安全的重要因素，需要对其进行安全性测试，避免出现安全漏洞和攻击风险。
3. 兼容性测试：智能变电站过程层交换机需要与各类智能设备和传感器进行通信交互，因此需要进行兼容性测试，确保其能够与其他设备良好的协同工作。
4. 抗干扰测试：智能变电站过程层交换机在实际运行中会遇到各种干扰，如电磁干扰、光纤干扰等，需要进行抗干扰测试，确保其能够稳定的工作在各种干扰环境下。
1. 高负载测试技术：采用模拟大规模数据传输和控制命令进行高负载测试，通过压力测试工具对智能变电站过程层交换机的性能进行评估，包括吞吐量、延迟等指标的测试。
通过以上技术研究，可以对智能变电站过程层交换机进行全面的测试，保障其稳定性、安全性和性能表现。
这将有助于提高智能变电站的运行效率和安全性，为智能电力系统的发展提供良好的支撑。
随着智能电力系统的不断发展和智能变电站的普及，智能变电站过程层交换机测试技术也将继续向着更加智能化、自动化、全面化的方向发展。
1. 智能化测试：利用人工智能技术进行智能测试，实现测试过程的智能化和自动化，提高测试效率和精度。
智能变电站过程层交换机测试技术研究
智能变电站过程层交换机测试技术研究智能变电站是指在传统变电站的基础上，采用信息技术和智能化技术，实现对变电站自动化、智能化、信息化的改造和升级，以提高变电站的自动化水平、运行效率和可靠性。
在智能变电站中，过程层交换机是起着关键作用的设备之一，它负责处理变电站内部的信息通信和数据传输工作。
对过程层交换机进行测试技术研究，对提高智能变电站的运行效率和安全可靠性具有重要意义。
一、智能变电站过程层交换机的作用和功能智能变电站是以信息技术和智能化技术为支撑，对传统变电站进行改造升级而形成的新型变电站。
在智能变电站中，过程层交换机是承担着通信和数据传输的重要角色。
它主要通过以太网等技术，实现对变电站内部各个设备的信息通信和数据传输。
过程层交换机的主要功能包括：连接各个设备之间的通信网络、实现设备之间的数据传输和交换、监控网络设备的运行状态和实现设备之间的自动控制等。
对智能变电站的运行效率和安全可靠性有着重要意义。
过程层交换机是智能变电站内部通信网络的关键设备，它的稳定性和可靠性直接影响着变电站的正常运行。
变电站作为电力系统中的重要组成部分，其运行稳定性和安全可靠性对电网的整体运行和供电质量有着重要影响。
对过程层交换机进行测试，能够有效提高智能变电站的运行效率和安全可靠性。
1. 过程层交换机功能测试：包括对交换机的基本功能、数据传输和交换功能、自动控制功能等方面进行测试，验证其功能是否正常。
3. 过程层交换机稳定性测试：包括对交换机的长时间运行稳定性、抗干扰能力等方面进行测试，验证其稳定性是否可以满足实际运行需求。
以上测试内容可以通过软件模拟、实际设备测试、网络仿真等多种方法进行。
1. 测试环境复杂：智能变电站的环境复杂多变，不同变电站的设备类型、网络结构、通信协议等都可能存在差异，对测试环境提出了挑战。
2. 测试内容繁杂：过程层交换机作为智能变电站的核心设备之一，其功能、性能、稳定性、安全性等方面的测试内容繁杂，需要综合考虑。
智能变电站通信网络和检测技术分析
智能变电站通信网络和检测技术分析摘要智能变电站是变电站走向自动化未来的重大标志，也是变电站发展的必然趋势。
相比较传统的变电站，智能变电站的优势不可取代，而且通信网络信息技术在智能变电站的应用是符合现代信息化快速发展时代的需求。
本文主要对智能变电站的通信网络和检测技术进行分析。
关键词智能变站；通信网络；技术检测1智能变电站的概念及其特性智能变电站是一种由智能设备组合而成的，具有信息数字化、共用信息平台以及标准化信息平台共享等于一体的数字化智能变电站。
它具有采集信息、测量信息、检测信息、控制电网以及实现调节自动化与智能化的功能。
智能变电站具有以下几个方面的特性：首先，智能变电站与传统变电站相比最大的优势就在于可靠性。
传统的变电站因为自身的一些设施的管理、检测和诊断问题，具有一定的危险性，这就要求变电站定期对这些设备进行诊断和治理，需要耗费比较大的人力、物力。
智能变电站可以自主进行相关的监测提醒维护，有助于减少由于变电站机械设备故障所产生的不必要的供电亏损情况；其次，智能变电站集合了很多先进的信息技术，这些技术都为电网的管理提供了一定的帮助，特别是在一些电站数据的采集与处理方面，智能化的网络信息处理技术为变电站提供了高集成度的技术支持，大大促进了工作效率的提高；再次，变电站的主要任务就是为电网提供可靠的信息支持，这就对变电站的信息采集和信息处理提出了更高的要求。
智能变电站所具有的交互性使得一些电网方面的信息可以很好地处理并提供；最后，智能变电站所使用的基本都是当下最先进的信息技术，与传统的变电站相比具有绝对的环保优势，也不会造成一些电磁污染，更不会产生噪音对周围人员形成不良影响。
2智能变电站的通信网络和检测技术分析智能变电站是一个主要依赖于因特网信息技术而形成的通信中心网。
总体上来说，这个网络具有稳定、安全以及高品质等方面的属性特点。
这些总特性也是智能变电站与传统变电站最不同的关键，但是同时也正是因为智能变电站的智能信息化，所以通信网络技术对智能变电站的影响是比较大的。
智能变电站过程层交换机测试技术研究
智能变电站过程层交换机测试技术研究作者：胡军车治兵来源：《科学导报·科学工程与电力》2019年第03期【摘要】现阶段，随着社会的发展，我国的智能化建设的发展也突飞猛进。
随着“十三五”智能电网规划的逐步实施，未来区域新建或改建的变电站原则上都需按照“三层两网”的智能变电站模式进行建设，为了确保电网基建、调试、检修和运维能够适应智能变电站技术，有必要对智能变电站相关关键设备的测试技术进行研究，而过程层网络交换机作为智能变电站连接过程层和间隔层的核心设备，对其测试技术进行研究有着重要的意义。
【关键词】智能变电站；过程层；交换机测试技术；研究引言作为智能变电站的核心设备之一，过程层网络交换机直接关系到全站的可靠稳定运行，因此需要对其测试技术进行研究。
本文基于实验室测试环境及现场工程调试经验，对智能变电站过程层交换机功能性能的测试技术进行了研究，提出了一套完整的测试方法。
1过程层交换机概述智能变电站的典型网络结构为“三层两网”，其中“三层”是指站控层、间隔层和过程层，“两网”是指站控层网络和过程层网络。
站控层主要包括后台监控系统、远动系统、五防系统、保信子站等，间隔层主要包括保护装置、测控装置、计量装置、在线监测装置、网络分析装置等，过程层主要包括智能终端和合并单元。
站控层网络由站控层交换机组网，并负责站控层系统与间隔层装置的数据传输和通信，过程层网络由过程层交换机组网，并负责间隔层装置与过程层设备的数据传输和通信。
智能变电站的数据类型大致有MMS （ManufacturingMessageSpecification，制造业报文规范）、GOOSE（GenericObject-OrientedSubstationEvent，面向通用對象的变电站事件）和SV（SampleValue，采样值）三种，其中MMS用于站控层网络的通信，GOOSE和SV用于过程层的数据传输。
由于GOOSE和SV分别涉及到控制命令、跳闸命令、变位信号、联闭锁信号和电流电压采样值，这些信号都关系到智能变电站的安全可靠稳定运行，所以这对传输GOOSE和SV报文的过程层交换机传输数据时的可靠性就有了非常严格的要求，因此有必要在调试和定检时对过程层交换机开展一系列的功能性能测试，以确保交换机的工作状态满足智能变电站稳定可靠安全运行的要求。
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智能变电站过程层网络性能测试技术研究
摘要：对于目前智能变电站而言，其技术核心在于具有过程层，而过程层也成为了智能变电站区别于不同变电站的重要特征。
为了保证智能变电站过程层的有效性，通常我们要对过程层的网络性能进行测试，而网络性能测试技术成为了保证测试过程实现的关键。
所以，我们要对智能变电站过程层的网络性能测试技术进行深入研究，并以三网合一作为实际案例，对智能变电站过程层的网络性能测试技术进行探讨。
关键词：智能变电站；过程层；网络性能测试技术
1 引言
从目前智能变电站的建设来看，智能变电站已经成为了未来变电站的重要发展趋势。
通过了解发现，智能变电站的核心技术主要是过程层具有较大的技术优势，这一技术优势决定了智能变电站比普通变电站具有更强的应用特性。
所以，我们在针对智能变电站的研究中，要积极展开过程层的研究与分析，要将过程层的网络性能测试技术作为主要的技术要点进行研究，把握过程层网络性能测试技术的要点，保证过程层的网络性能测试技术能够发挥积极作用。
因此，我们有必要对智能变电站过程层的概念及组成进行分析，明确智能变电站过程层的组成要求，对过程层网络性能测试技术进行积极的试验和测试，保证该技术能够发挥积极的作用，提高智能变电站过程层网络性能测试技术研究的最终效果。
2 智能变电站过程层概念及组成分析
对于智能变电站而言，过程层是其重要组成部分，也是智能变电站与传统变电站的重要区别，所以我们要对智能变电站过程层的概念有准确的了解。
就智能变电站来说，主要采用了分层网络系统、分布网络系统、开放式网络系统实现系统连接，其中过程层是最底层的系统，属于一次设备和二次设备相结合的层面，其任务主要是对设备的状态进行监测，并执行系统的操作和控制命令，同时对运行的电气量进行采集，并完成系统基本状态变量的输入和输出，保证信号数字化。
智能变电站的过程层组成主要包含以下几个部分：变压器、断路器、隔离开关、电流/电压互感器等一次设备及其所属的智能组件以及独立的智能电子装置。
智能变电站与传统变电站的区别主要在于一次设备和二次设备的选择上。
智能变电站主要采用电子式互感器，传统变电站采用的是电磁互感器。
智能变电站采用了智能开关，传统变电站采用了传统开关。
此外，最突出的特征是智能变电站可以实现多个智能电子设备信息传输，所采用的传输协议主要是goose和采样值机制。
3 智能变电站过程层的基本组成要求
3.1 采样值传输技术的基本要求
在智能变电站的过程层与间隔层之间要想实现信息通信，就需要借助采样值传输技术，而智能变电站的过程层与间隔层的信息传递过程中数据流往往很大，需要使用电子式互感器进行保护，所以采样值传输技术对实时性有特殊要求。
采样值传输是变电站自动化系
统过程层与间隔层通信的重要内容，智能变电站过程层上最大的数据流出现在电子式互感器和保护、测控之间的采样值传输过程中。
采样值报文（以及跳闸报文）的传输有很高的实时性要求，即使在极端情况下也要确保报文响应时间是可确定性的。
根据
iec61850-9-2 标准定义，采样值传输以光纤方式接入过程层网络，间隔层保护、测控、计量等设备不与合并单元直接相连，而是通过过程层交换机获取采样值信号，以实现信息共享。
3.2 goose实时传输技术基本要求
goose 是一种面向通用对象的变电站事件，其基于发布/订阅机制，能快速和可靠地交换数据集中的通用变电站事件数据值的相关模型对象和服务，以及这些模型对象和服务到iso/iec8802-3 帧之间的映射。
智能变电站中goose 服务主要用于智能一次设备、智能单元等与间隔层保护测控装置之间的信息传输，包括传输跳合闸信号或命令，goose 报文数据量不大但具有突发性。
由于在过程层中goose 应用于保护跳闸等重要报文，必须在规定时间内传送到目的地，因此对其实时性要求远高于一般的面向非嵌入式系统，对报文传输的时间延迟在4 ms 以内。
3.3 合并单元与智能终端技术的基本要求
在智能变电站过程层的合并单元中，主要对工作地点有具体要求，要求必须是无爆炸危险，并且远离干扰源、同时要在室内，并具有防静电功能。
智能终端技术主要是与goose技术对接的系统，因此要求能够与goose技术实现同步传输。
首先，合并单元正常情
况下的对时精度应为±1μs，守时精度范围为±4μs。
其次当外部同步信号失去时，合并单元应该利用内部时钟进行守时。
当守时精度满足同步要求时，采样值报文中的同步标识位“smpsynch”应为true。
当守时精度不满足同步要求时，采样值报文中的同步标识位“smpsynch”应为false。
4 智能变电站过程层的三网合一方案分析
在智能变电站过程层的三网合一方案中，主要采用了
iec61850-9-2采样信息、goose 信息、ieee1588 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goose 通信协议。
过程层网络按间隔配置独立的间隔交换机，各间隔通过主干网交换机组成过程层网络实现信息共享。
本方案的优点是实现了goose、采样值传输、ieee1588 三网合一，最大程度地实现了信息共享，网络结构清晰，节省了大量的光缆，便于设计、维护，是代表未来技术发展的一种方案；但由于网络技术的要求比较高，技术难度大，且欠缺有效的冗余手段，其可靠性受到一定的质疑和担忧。
因此，基于iec 62439 标准的prp冗余技术得到广泛的关注。
5 智能变电站过程层网络性能测试技术研究
为了有效保证智能变电站过程层的正常工作，我们需要对过程层的网络性能进行测试。
针对三网合一的智能变电站过程层，我们需要利用采样值传输、goose技术及ieee1588技术对三网合一的可靠性和传输效率进行测试。
目前主要的方式是通过试验测试gmrp 组
播协议稳定性、ieee1588 性能检查、大背景流量下网络试验、时钟切换试验、智能终端动作固有延时测量和同步报文的拷机能力。
通过这些试验，得出智能变电站过程层的网络性能的结论。
6 结束语
从本文的分析可以看出，在智能变电站过程层的网络性能测试中，我们选用了试验测试gmrp 组播协议稳定性、ieee1588 性能检查、大背景流量下网络试验、时钟切换试验、智能终端动作固有延时测量和同步报文的拷机能力的方法，并取得了积极效果。
所以，我们要利用这一有效的试验方法，实现对智能变电站过程层网络性能的测试。
参考文献
[1]宋丽君，王若醒，狄军峰，等.goose机制分析、实现及其在数字化变电站中的应用[j].电力系统保护与控制，2009，14. [2]易永辉，王雷涛，陶永健.智能变电站过程层应用技术研究[j].电力系统保护与控制，2010，21.。