智能化变电站保护及过程层组网试验研究

2010-08-18周家旭张延鹏

东北电力技术 2010年10期

周家旭，张延鹏

(东北电力科学研究院有限公司，辽宁沈阳 110006)

通过实验室过程层组网试验，对智能化变电站过程层网络三网合一技术可行性进行验证，同时对保护及交换机互操作性进行试验研究。试验的一次系统模型为500 kV一个半断路器接线形式，二次系统组网为SMV、GOOSE、1588同步对时三网合一形式。本次试验侧重于过程层网络性能试验，由3个不同交换机厂家进行二次组网。试验模型如图1所示。

1 试验内容

1.1 GMRP组播协议稳定性试验

a. 模拟区内、外故障

区内故障时保护可靠动作;区外故障时保护可靠不动作。图2为区内故障时的录波图。

b. 交换机动态刷新组播列表检查

将交换机leave all timer设置为10 s，leave timer时间设置为3 s。GMRP组播正常运行。通过交换机管理后台检查，各装置 (保护、故障录播、智能单元)可以动态的join in组播列表。随着连接断开，交换机可以断开未发送的join in的装置。

c. GMRP长时间拷机试验

在上述组网方式下，进行12 h拷机试验。GMRP组播协议稳定运行，未发生丢失数据包现象。

1.2 IEEE1588网络对时试验

a. 交换机同步误差试验

合并单元经三级交换机与时钟相连，通过示波器检查合并单元的同步性，监视1 min，同步误差小于100 ns。IEEE1588同步对时，经过交换机带来的同步误差小于100 ns(见图3)。

b. 时钟切换试验

①主钟优先级为0，从钟优先级为100。将主钟优先级调至120后，合并单元自动进行时钟切换。

②模拟系统A相故障时保护可靠动作。时钟切换之后不影响系统性能。切换。合并单元恢复同步过程中不失步。

图3 经三级交换机级联主钟与合并单元之间的同步误差

④模拟系统A相故障时保护可靠动作。

在时钟切换过程中如果主钟、从钟偏差过大，主钟切换至从钟时合并单元会短时失步。考虑双网运行系统仍然有保护存在。从钟切换至主钟时合并单元不会短时失步，并且时钟切换后不影响保护性能。

c. 时钟阶跃试验

在时钟设置中模拟时钟阶跃10 s，合并单元在短时失步后恢复同步;在时钟设置中模拟时钟阶跃24 h，合并单元在短时失步后恢复同步。

1.3 大背景流量下网络性能研究

a. 大背景流量长时间拷机试验

在上述组网方式下，利用FLUKE网络设备加入70 Mbps背景流量，进行12 h拷机试验，GMRP组播协议稳定运行，未发生丢失数据包现象。

b. 大背景流量下时钟试验

在上述组网方式下，利用FLUKE网络设备加入70 Mbps背景流量，进行主钟、从钟切换试验，试验结果同上述未加背景流量条件下的试验结果;利用FLUKE网络设备加入70 Mbps背景流量，断开、恢复时钟连接，试验结果同上述未加背景流量条件下的试验结果;利用FLUKE网络设备加入70 Mbps背景流量，进行时钟阶跃10 s、阶跃24 h试验，试验结果同上述未加背景流量条件下的试验结果。

c. 大背景流量下系统同步特性

在上述组网方式下，利用FLUKE网络设备加入70 Mbps背景流量，时钟经三级交换机与合并单元级联条件下，合并单元与主钟之间同步误差为100 ns。