应用从现有的单一用途(通常是专有用途)系统向多功能以太网过渡,已成为一种全球趋势,电力行业也是如此。 IEC 61850标准为所有通信迁移到基于以太网的协议,提供了框架。
这种全球趋势源于越来越多的应用需在网络上运行更多的数据—— “智能电网”就是其中之一。传统电力网络使用TDM (时分复用) 技术。TDM是电信初期开发的技术,它提供了公用电力这类网络所需的稳定性,却无法传输现今电网所需承载的大量数据。基于分组的网络(TCP/IP)可满足数据传输所要求的规模,还有很多的优势,但也带来了相应的挑战。
优势
最明显的优势在于电力远程保护系统 (Teleprotection) 的持续安全运行。新以太网协议如GOOSE, 可使远程保护系统安全可靠地运行。另外通过以太网,电网可收集和运行大量数据,变得更为“智能”。从家庭所用的智能电表到SCADA操作和故障位置警报等等都可得到监控管理,这将提高整个供应链的效能。
挑战
正如前文提到的,选用以太网以及大量增加的数据,对电力事业也提出了相应挑战。第一,数据的增加及其性质,对整个网络的时序精度提出了更高的要求。 传统的单一用途网络,阈值限制较为宽松,为1毫秒,而IEC 61850对网络端到端网络的时间误差限制为1微秒,这比传统网络要求高了很多。
第二,以太网与传统的TDM通信链路相比,以太网网络链路的一致性较差。延迟,丢包及其他数据包损坏等都会对电网产生严重影响,特别是对电网远距离保护方案。数字继电器需在各种网络条件都有良好的适应性。继电器制造商需制造弹性设备,而使用各种类别的设备和协议的电力和公用事业,需确保整个网络系统具有良好的互操作性。
在后续的文章中,我将更详细地讨论测试要求以及相关的测试方案,以帮助解决方案提供商和公用事业自身进行测试,克服上述挑战。您也可访问我们的网站获取更多内容。