基于GOOSE-SV網(wǎng)絡(luò)的20kV站域保護(hù)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、傳統(tǒng)綜合自動(dòng)化變電站低壓系統(tǒng)的自動(dòng)化裝置主要包括:變壓器低壓側(cè)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)變低）母線(xiàn)保護(hù)與備用電源自動(dòng)投入（以下簡(jiǎn)稱(chēng)備自投）裝置。傳統(tǒng)變低母線(xiàn)保護(hù)延時(shí)長(zhǎng)，容易造成設(shè)備損毀;現(xiàn)有的備自投裝置對(duì)環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性差，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，擴(kuò)建困難。限于傳統(tǒng)綜合自動(dòng)化變電站的技術(shù)瓶頸，很難從本質(zhì)上解決這些問(wèn)題，數(shù)字化變電站的快速發(fā)展為這些問(wèn)題提供了新的方法。本文依托數(shù)字化變電站平臺(tái)，建立一套20kV站域保護(hù)系統(tǒng)來(lái)解決上述問(wèn)題。
　　首先，進(jìn)行20kV

2、過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字化變電站連接站內(nèi)各種智能模塊的紐帶，其可靠性與實(shí)時(shí)性決定了各種智能裝置的性能。本文先介紹過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)通訊報(bào)文的類(lèi)型與特點(diǎn)，其中SV報(bào)文與GOOSE報(bào)文對(duì)實(shí)時(shí)精度要求達(dá)到毫秒級(jí)別;接著對(duì)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)性與可靠性分析，決定選擇雙星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)作為過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);最后制定20kV過(guò)程層組網(wǎng)配置方案，該方案包括20kV過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)流量分析、過(guò)程層組網(wǎng)方式、交換機(jī)配置方案，通過(guò)流量分析得出SV流量占總網(wǎng)絡(luò)流量

3、99％的結(jié)論，依據(jù)此結(jié)論決定采用GOOSE與SV共網(wǎng)的組網(wǎng)方式，再通過(guò)計(jì)算共網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)與統(tǒng)計(jì)智能設(shè)備端口數(shù)量來(lái)確定交換機(jī)配置方案。
　　其次，提出基于靜態(tài)組播的20kV過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)流量控制方案。GOOSE與SV報(bào)文采用組播方式在網(wǎng)絡(luò)中傳播，不加以控制會(huì)造成裝置CPU過(guò)載和網(wǎng)絡(luò)崩潰。本文詳細(xì)分析網(wǎng)絡(luò)流量控制的三種方式:GMRP動(dòng)態(tài)組播管理、VLAN組播管理和靜態(tài)組播管理，并根據(jù)20kV過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，選取靜態(tài)組播技術(shù)進(jìn)行流量控制，

4、制定20kV過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)靜態(tài)組播配置方案。
　　最后，設(shè)計(jì)20kV站域保護(hù)系統(tǒng)。20kV站域保護(hù)系統(tǒng)由20kV快速母線(xiàn)保護(hù)與20kV環(huán)網(wǎng)備自投組成。依托20kV過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模、邏輯設(shè)計(jì)、整定計(jì)算，設(shè)計(jì)了一套20kV站域保護(hù)系統(tǒng)。其中20kV快速母線(xiàn)保護(hù)實(shí)現(xiàn)快速切除變低母線(xiàn)故障;20kV環(huán)網(wǎng)備自投建立適合環(huán)形電網(wǎng)的4種備自投方式。并通過(guò)20kV過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)、20kV快速母線(xiàn)保護(hù)功能實(shí)驗(yàn)、20kV環(huán)網(wǎng)備自投功能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)