[实用新型]一种智能变电站故障录波系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及故障录波系统,特别是一种智能变电站故障录波系统。 

背景技术

故障录波装置是提高电力系统安全运行的重要自动装置，其在系统发生故障及振荡时，可自动、准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况，为分析故障和检测电网运行情况提供依据。

故障录波装置监测记录的主要数据包括系统一次的电流电压、变电站继电保护及断路器等一、二次设备的开关量等。在常规变电站中，电压电流等模拟量录波通常通过接入保护级电流、电压线圈实现（电流采样也有单独使用独立二次绕组或串接在保护装置之后实现的）；开关量录波则通常取自备用接点或信号接点。但在智能变电站中，由于电压、电流等模拟量的传输通过采样值(SV)报文实现，继电保护及断路器等一、二次设备的开关量(状态量和跳闸等信息)的传输通过通用面向对象变电站事件(GOOSE)报文实现，因此，智能变电站用故障录波装置数据的采集主要通过实时采集站内SV、GOOSE报文实现。根据不同的智能变电站组网结构，数据报文的采集可以采用点对点方式、网络方式或者二者混合方式。网络方式可充分发挥智能变电站的信息共享优势，在越来越多的智能变电站故障录波系统中得到了应用。采用网络采集方案时，每个间隔配置一台间隔交换机，本间隔的合并单元(发送含电流、电压信息的SV报文)、智能终端(发送含开关、刀闸位置等GOOSE报文并接收跳闸GOOSE报文) 及保护装置(发送跳闸GOOSE报文并接收开关、刀闸位置等GOOSE报文和含电流、电压信息的SV报文)均连接在这台交换机上；合并单元、智能终端及保护装置之间的信息交互通过间隔交换机转发完成。

网络传输方式在充分发挥智能变电站内信息共享优势的同时，也带来许多需要考虑和注意的问题，如通信网络的负载问题。通常认为，网络负载超过40%时，将导致网络性能大幅降低，易出现丢包等不稳定的情况。因此，在规划网络结构和进行站内二次设备组网连接时，应注意使每个端口的负载不超过其端口速率的40%。目前智能变电站内所用网络交换机一般采用百兆端口(100Mbit/s)，因此，网络交换机每个端口的流量应不超过40Mbit/s。

相比于SV报文，GOOSE报文产生的流量几乎可以忽略不计，因此网络负载主要由SV报文产生，应主要考虑SV报文产生的负载情况和故障录波装置对SV报文的处理能力。 

智能终端只接收和发送GOOSE报文，其报文采集端口流量肯定小于40Mbit/s限值；间隔内的保护装置主要接收间隔内的SV报文和GOOSE报文，由于GOOSE报文流量可忽略，一个基于IEC61850-9-2规约的SV报文约为7Mbit/s，因此，保护装置报文采集端口流量约为7Mbit/S，小于40Mbit/s的限值；故障录波装置需要采集各个间隔内的含电流、电压信息的SV报文以及含开关、刀闸位置和跳闸信息的GOOSE报文，同样，由于GOOSE报文流量可忽略，故其采集端口流量主要为SV报文流量，约为(7*N)Mbit/s，N为间隔数。由此可见，当N大于6时，故障录波装置的采集端口流量将超过40Mbit/s的限值，必须采取措施满足其功能要求。最为直接的方式是将网络升级为千兆网络，但这无疑将大幅增加智能变电站的建设成本。此外，考虑到目前智能变电站各类保护、测控和交换机设备仍普遍采用百兆网口，数据处理速度也受到限制，难以处理数百兆的数据。

因此，当智能变电站站内间隔较多时，迫切需要一种新的故障录波系统，在不增加智能变电站建设成本的同时，有效解决故障录波装置报文采集端口报文流量过大时的报文快速采集和可靠接收问题。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种智能变电站故障录波系统，当智能变电站站内间隔较多时，能够在不增加智能变电站建设成本的同时，有效解决故障录波装置报文采集端口报文流量过大时的报文快速采集和可靠接收问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种智能变电站故障录波系统，包括故障录波装置、中心交换机、两个以上间隔交换机、合并单元、智能终端和保护装置，为所述故障录波装置配置两个百兆端口，所述故障录波装置通过两个百兆端口分别接到所述中心交换机的两个采集口上，所述间隔交换机与所述中心交换机通信，每个间隔交换机均连接有一个合并单元、一个智能终端和一个保护装置。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型对故障录波装置配置两个百兆端口分担网络负载，大大提高了报文采集速度，有效解决了报文的可靠接收问题。

附图说明

图1为本实用新型一实施例原理结构图。