智能變電站過程層網(wǎng)絡(luò)報文傳輸時間計算及抖動抑制方法

佟為明，高吉星，金顯吉，李中偉

(哈爾濱工業(yè)大學(xué) 電氣工程及自動化學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001)

0 引言

發(fā)展智能電網(wǎng)可以解決電力系統(tǒng)中存在的諸多問題，而智能變電站是建設(shè)智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)和支撐[1-2]。智能變電站使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二次接線來傳遞開關(guān)量和采樣值信號，采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)作為整個變電站的通信及建模依據(jù)，自動完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計量和監(jiān)測等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級應(yīng)用[3-4]。

智能變電站的通信系統(tǒng)包括變電站層設(shè)備、間隔層設(shè)備和過程層設(shè)備。過程層網(wǎng)絡(luò)主要用于在間隔層設(shè)備與過程層設(shè)備之間傳遞面向?qū)ο笞冸娬臼录礼OOSE(Generic Object Oriented Substation Event)報文和采樣值SV(Sampling Value)報文，實(shí)現(xiàn)變電站一次設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)時控制，如數(shù)據(jù)采集和保護(hù)跳閘等[5]。目前很多智能變電站在過程層網(wǎng)絡(luò)都采用“直采直跳”的方案進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸[6 -7]。雖然這種方案保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛯?shí)時性，但是也存在著裝置網(wǎng)口較多、配置復(fù)雜等問題。目前，研究人員主要研究的過程層組網(wǎng)方案是采用同一網(wǎng)絡(luò)傳輸SV報文和GOOSE報文(這種方案也被稱為共網(wǎng)方案)，這種方案在提高過程層網(wǎng)絡(luò)效率、簡化裝置結(jié)構(gòu)的同時也會降低網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時性[8-9]。傳輸時間是評價過程層網(wǎng)絡(luò)實(shí)時性的主要指標(biāo)，IEC61850對SV報文和GOOSE報文的傳輸時間都有明確的規(guī)定[10]。目前，研究人員主要通過利用OPNET軟件建立網(wǎng)絡(luò)仿真模型的方法對傳輸時間進(jìn)行分析，這種方法雖然可以找出影響傳輸時間的主要因素，但是無法明確影響因素產(chǎn)生作用的原理[11-13]。……