数字化变电站的网络通信模式(2)

4 IEC61850数字化变电站通信方案

数字化变电站应用技术改变了变电所控制系统和电气量采集系统、断路器设备间连接的形式，推进了变电站内IED设备之间信息交互的网络化实现，数字化变电站通信方案可以分为三种模式：点对点模式、过程总线模式、过程总线和站总线合并模式。

4.1 点对点连接模式

测量数据总线标准化就是传感器、断路器和保护设备之间信息交互采取点对点的连接模式。隔离刀闸、断路器设备的控制经由过程总线来完成，系统结构如图2所示。测量数据通过直连到保护设备的点对点的连接来发送，过程总线用于控制和监测以及从合并单元到间隔处理单元的有效值的发送。点对点连接和过程总线都是基于10Mbit/s的以太网，只是各自使用的通信协议不同。测量数据遵循规约。这种应用模式的特点是保护的测量数据和控制通信数据严格分离，由于通信模块的使用，这种模式已经为下一步变换数据过程总线做好了准备。

4.2 过程总线模式

控制和测量数据的分离通信系统将合并到一起，IEC61850-9-2标准化是出于对过程总线的考虑，这种应用模式见图3。控制和测量数据的合并减少了间隔接线的复杂性，但间隔层IED设备需要两个以太网口分别与过程总线和变电站总线连接。由于传送了来自合并单元的数字化电气量测系统的瞬时值，此种通信方式比第一种通信方式更快。出于这个原因将使用100Mbit/s以太网，保护装置的跳闸命令通过过程总线发送到断路器。

4.3 过程总线和站总线合并模式

由于在第一、二种模式中过程总线和变电站总线都使用了基于MMS应用层通信堆栈的以太网，因此随着以太网交换技术的发展，使得变电站总线和各种过程总线连接构成一个通信网络将不会影响变电站内信息通信系统的运作。统一总线的优点是信息的完全共享、统一的访问和存储方式;间隔层中的设备只需要一个通信接口，将大大降低设备和变电站运行和维护费用。结构图见图4所示。

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5 结束语

数字化变电站自动化系统是一个系统工程，通信网络是数字化变电站系统的关键技术。可以预计，在现有技术水平不断发展和运行经验不断总结的基础上，数字化变电站将以其在数字化、自动化、智能化、安全性和互操作性等方面的优势，成为未来变电站技术发展的必然趋势。

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