[发明专利]基于保护独立和信息共享的智能变电站网络通信结构

说明书

技术领域

本发明属于电力系统自动化领域，尤其是一种基于保护独立和信息共享的智能变电站网络通信结构。

背景技术

目前，电网已经朝智能电网方向发展，要求电网具备信息化、自动化、互动化，相应的变电站也应发展为智能变电站。智能变电站是在传统综自变电站和数字化变电站基础上的进一步提升。从综自变电站到数字化变电站，再到智能变电站，网络通信在变电站中的作用日以增强，IEC61850标准将网络通信引入了一次设备和二次设备的过程之间，引起了变电站自动化系统的巨大变化。网络通信代替传统装置间的电缆连线，最大优点在于信息共享，可以大大简化全站设备和系统，实现全站信息标准化和实时监视；但网络的主要问题在于将全站设备绑定在一起，一定程度上降低变电站间隔设备(尤其是继电保护设备)运行的独立性，从而降低了安全性，因此信息共享和保护独立运行是网络应用中的一对矛盾，如何设计合理的继电保护装置对于变电站全站系统至关重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于保护独立和信息共享的智能变电站网络通信结构，解决了智能变电站中信息共享和保护独立运行存在的独立性与安全性矛盾问题。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于保护独立和信息共享的智能变电站网络通信结构，包括站控层网络、过程层网络、线路保护装置、智能终端和母差保护装置，线路保护装置通过站域信息网口与站控层网络相连接，线路保护装置的保护功能网口与智能终端的保护功能网口相连接，线路保护装置的过程信息网口与过程层网络相连接，智能终端通过保护功能网口分别与线路保护装置及母差保护装置相连接，智能终端通过过程信息网口与过程层网络相连接，智能终端还与间隔一次设备及母线电压相连接。

而且，所述的过程层网络包括独立运行的两个过程层网络，所述的线路保护装置为两台并分别与站控层网络、两个过程层网络及两台智能终端相连接；所述的智能终端为两台并分别与两个过程层网络、两台线路保护装置、两台母差保护装置、间隔一次设备及母线电压相连接；所述的母线保护装置为两台并分别与两台智能终端相连接。

而且，所述的站控层网络与过程层网络之间还连接有测控装置和网络监视仪。

而且，所述的线路保护装置的保护功能网口采用点对点方式与智能终端相连接，并在一个保护功能网口中同时以IEC61850-9-2协议接收采样值信息、以IEC61850 GOOSE协议传输开入开出信息。

而且，所述的智能终端的保护功能网口采用点对点方式与保护装置相连接，并在一个保护功能网口中同时以IEC61850-9-2协议发送采样值信息、以IEC61850 GOOSE协议传输开入开出信息。

而且，所述的线路保护装置的过程信息网口采用网络方式与过程层交换机连接，并利用IEC61850-9-2协议传输采样值数据，利用IEC61850 GOOSE协议传输开入开出数据，利用IEEE1588协议传输网络对时信号。

而且，所述的智能终端的过程信息网口采用网络方式与过程层交换机连接，并利用IEC61850-9-2协议传输采样值数据，利用IEC61850 GOOSE协议传输开入开出数据，利用IEEE1588协议传输网络对时信号。

而且，所述的线路保护装置、智能终端、母差保护装置、测控装置的网口分为保护功能网口为1个或多个、过程信息网口为1个。

而且，所述的母线电压为220KV母线电压或110KV母线电压。

本发明的优点和积极效果是：

1、本智能变电站网络通信结构中的装置通过保护功能网络网口点对点连接实现保护功能，实现了保护装置在物理连接上独立于过程层网络；在智能终端内采用过程信息服务器技术实现保护装置间的信息交互，使保护装置在逻辑连接上完全独立于过程层网络；同时装置通过过程信息网口将保护功能网口发送的信息映射到过程层网络上，实现了保护功能数据的共享和监视，从而同时满足了保护功能独立和信息共享两方面需求。

2、本智能变电站网络通信结构中的装置过程信息网口正常工作时，不接收过程层网络上的保护功能数据，当保护功能网口失效时，启用过程信息网口接收保护功能数据，实现保护功能，从而在不增加系统和设备复杂度的前提下，使现有的保护外部回路冗余度提高一倍。

附图说明

图1是智能变电站220kV线路间隔网络通信结构的连接示意图；

图2是智能变电站110kV线路间隔网络通信结构的连接示意图。

具体实施方式