基于報文信息標簽的智能變電站通信服務策略

佟為明, 高吉星, 盧 雷, 金顯吉, 李中偉

(哈爾濱工業大學電氣工程及自動化學院, 黑龍江省哈爾濱市 150001)

0 引言

近年來,IEC 61850通信協議的頒布及智能化電氣設備、工業交換式以太網技術的快速發展為智能變電站各層間設備的數據交換和全站數據共享提供了更廣闊的途徑[1]。

通信網絡是智能變電站繼電保護、監控等功能實現的載體,其實時性和可靠性直接決定了智能變電站的可用性[2-3]。目前隨著通信技術的進步,人們開始研究將智能變電站的所有智能電子設備(IED)接入同一個網絡內(稱為共網方案),這種方法在提高網絡效率的同時,也對通信的實時性和可靠性提出了挑戰[4-5]。

當變電站出現故障或遭到網絡攻擊時,網絡中將出現大量的突發報文或錯誤報文,這些報文將在交換機上堆積,引起網絡擁塞,導致重要報文,如采樣值(SV)報文和通用面向對象的變電站事件(GOOSE)報文的傳輸時間增加,甚至是丟失,嚴重影響通信的實時性和可靠性[6-7]。

目前,智能變電站采用的是從通信領域中引入的優先級隊列(PQ)和虛擬局域網等通用交換技術[8-9]。然而,智能變電站中各類報文具有其明顯的特征,對通信性能(主要包括傳輸時間和丟包率)的要求也有很大差異[10]。而且,錯誤報文可以通過修改優先級標志等方式偽裝成重要報文。這種情況下,錯誤報文將依舊影響重要報文的傳輸。

本文在介紹了智能變電站通信網絡內報文的類型及特性的基礎上,分析了網絡中可能出現的擁塞問題。……