名词解释：智能箱变的“三层三网”及“对时系统”：

 

1、智能箱变“三层”：

 

（1）、智能箱变自动化系统站控层设备包括：监控主机、数据通信网关、数据服务器、综合应用服务器、操作员站、工程师工作站、PMU数据集中器和计划管理终端等；

 

（2）间隔层设备包括：继电保护装置、测控装置、故障录波装置、网络记录分析仪、及稳控装置等；

 

（3）过程层设备包括：合并单元、智能终端、智能组件等。

 

2、智能箱变“三网”：

 

箱变网络在逻辑上可分为：站控层网络、间隔层网络、过程层网络。全站通信采用高速工业以太网组成。

 

站控层网络是间隔层设备和站控层设备之间的网络，实现站控层内部以及站控层和间隔层之间的数据传输；（上图接口1/3/6/9）

 

过程层网络是间隔层设备和过程层设备之间的网络，实现间隔层设备和过程层设备之间的数据传输。（上图接口4/5）

 

间隔层设备之间的通讯，在物理上可以映射到站控层网络，也可以映射到过程层网络。（上图接口8）

 

（1）站控层网络：

 

站控层网络设备包括站控层中心交换机和间隔交换机。站控层中心交换机连接数据通信网关机、监控主机、综合应用服务器、数据服务器等设备间隔交换机链接间隔内的保护、测控和其他智能电子设备。间隔交换机与中心交换机通过光纤连成同一物理网络。上期提到过，站控层和间隔层之间的网络通信协议采用MMS，故也称为MMS网。网络可通过划分VLAN（虚拟局域网）分割成不同的逻辑网段，也就是不同的通道。

 

（2）过程层网络：

 

过程层网络包括GOOSE网和SV网。

 

GOOSE网用于间隔层和过程层设备之间的状态与控制数据交换。GOOSE网一般按电压等级配置，220kV以上电压等级采用双网，保护装置与本间隔的智能终端之间采用GOOSE点对点通信方式。

 

SV网用于间隔层和过程层设备之间的采样值传输，保护装置与本间隔的合并单元之间也采用点对点的方式接入SV数据。也就是我们常说的“直采直跳”。关于直采、网采、直跳、网跳的概念我们在后面再详细介绍。

 

3、智能箱变的“对时系统”：

 

智能站自动化系统中另一个重要的组成部分就是对时系统：

 

（1）对时系统由主时钟、时钟扩展装置、对时网络组成；

 

（2）主时钟采用双重化配置，支持北斗导航系统（BD）、GPS系统、地面授时信号，其中优先采用北斗导航系统；

 

（3）时钟同步精度优于1µs；

 

（4）站控层设备与时钟同步一般采用简单网络时间协议（SNTP）方式，经站控层网络对时报文接受对是信号；

 

（5）间隔层和过程层一般采用IRIG-B码、秒脉冲对时方式。

 

下图为根据某220kV智能箱变的自动化系统简化的结构示意图，方便大家了解：

 

 

箱变自动化系统简化图

 

IEC61850标准提出的箱变的三层功能结构。其中提到逻辑接口可以采用几种不同的方法映射到物理接口，一般逻辑接口1、3、6、9映射到站控层中，逻辑接口4、5映射到过程层中。间隔之间的通信接口8可以映射到任何一种或者同时映射到两种。具体的解说看下图：

 

 

智能箱变的三层三网形象示意图

 

接口1：间隔层和站控层之间交换保护数据；

 

接口3：间隔层内交换数据；

 

接口4：过程层和间隔层之间交换瞬时采样数据；

 

接口5：过程层和间隔层之间交换控制数据；

 

接口6：间隔层和箱变层之间交换控制数据；

 

接口8：间隔层之间交换数据；

 

接口9：站控层之间交换数据；

 

 

智能箱变的三网

 

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