关键词:
智能变电站
继电保护
组网调试
端口流量
VLAN
摘要:
国家电网有限公司在“十四五”期间规划加快电网的智能化改造,进一步推进电力系统的转型。随着新一代数智化技术的发展,数智化赋能电网进而推动变电站的智能化,同时对继电保护技术产生了深刻影响。为了满足新型电力系统的要求,确保继电保护设备能够跟上电力系统智能化的脚步,实现继电保护设备的稳定运行,使得继电保护设备的调试出现了前所未有的挑战。在进行变电站的停电检修工作时,传统的保护调试方法因为试验仪功能的局限性,保护调试过程中试验仪无法实现与多个检修设备进行组网调试,导致保护调试过程的不完整和效率低。而一些利用额外设备的保护调试方法,虽能够与多个检修设备数据交互,但此类方法不够简便且架构粗糙,因需要对VLAN(Virtual Local Area Network)进行重新划分,若不对设备的各端口流量进行监测和最优分配,就会增加保护调试过程的不稳定性。为了解决当下智能变电站的保护调试方法不能适应现场调试需求的问题,急需对现有的调试方法进行创新,保证保护调试过程的高效性和稳定性。论文开展的研究工作如下:
(1)首先本文对过程层网络拓扑结构和信息流进行了分析,提出VLAN控制网络流量的对策,通过搭建过程层网络的模型,计算网络节点的流量,实现对节点流量的监测,同时提出一种改进的双向广度优先搜索(Bi-directional Breadth-First Search)算法,得到VLAN最优划分方案,通过仿真验证此方案能够实现对节点流量的优化,保证保护调试过程中交换机端口的性能稳定。
(2)然后本文以嵌入式交换机模块为核心研制出调试网络专用模块,该模块可以通过VLAN划分实现试验仪光口之间的数据交互功能,进一步以调试网络专用模块为核心,研制其余试验仪模块,并将各模块集成组装为集成化组网试验仪,并验证集成化组网试验仪能够实现多设备之间交互数据的功能。
(3)最后本文通过辖区内110kV智能变电站现场的保护调试工作,在保证工作安全性的前提下,验证基于VLAN最优划分和装置集成化的保护调试方法的高效性和稳定性。结果表明,相比于传统的保护调试方法,本文提出的保护调试方法既能够保证调试过程的稳定性和可靠性,又可以极大提高保护调试的速度,降低调试所需的人力和时间。