光纖自愈環(huán)形以太網(wǎng)

在CBZ-8000變電站自動化系統(tǒng)中采用了光纖自愈環(huán)形以太網(wǎng)作為變電站自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的主干網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)各項參數(shù)對比分析證明，該通信網(wǎng)絡(luò)在通信實時性、高效性、可靠性、信息長距離傳輸和網(wǎng)絡(luò)布線簡潔性方面都達到了最優(yōu)，具備了一個高可靠性變電站通信網(wǎng)絡(luò)必須具有的容錯、高速、適于遠距離傳輸、出現(xiàn)故障恢復(fù)時間短等特點，代表了當(dāng)今變電站自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向。

光纖自愈環(huán)網(wǎng)的自愈原理就是將所有的設(shè)備的信息分布在信號流向相反的兩個環(huán)上，正常時只有主環(huán)在工作，備環(huán)處于備份狀態(tài)。當(dāng)環(huán)上某處光纖斷裂或某節(jié)點發(fā)生故障時，與故障點最近的兩個環(huán)網(wǎng)節(jié)點通過改變數(shù)據(jù)流的發(fā)送和接收方向，在主環(huán)和備環(huán)上自動環(huán)回，這時，環(huán)網(wǎng)仍然是一個閉環(huán)，通信鏈路保持暢通。故障點鏈路恢復(fù)后，備環(huán)回到備份狀態(tài)。這種自愈型環(huán)網(wǎng)極大地提高了通信的可靠性。圖1所示為光纖自愈環(huán)網(wǎng)的構(gòu)成圖。

另外，當(dāng)環(huán)上某處光纖斷裂或某節(jié)點發(fā)生故障時，與故障點最近的兩個環(huán)網(wǎng)節(jié)點在自動環(huán)回的同時，主動向操作員站上送網(wǎng)絡(luò)動作切換信息，操作員站在監(jiān)控唾面上通過網(wǎng)絡(luò)著色的方式，向運行人員提示故障網(wǎng)段，方便通信網(wǎng)絡(luò)故障查找和恢復(fù)。2100433B

在CBZ-8000變電站自動化系統(tǒng)中采用了光纖自愈環(huán)形以太網(wǎng)作為變電站自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的主干網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)各項參數(shù)對比分析證明，該通信網(wǎng)絡(luò)在通信實時性、高效性、可靠性、信息長距離傳輸和網(wǎng)絡(luò)布線簡潔性方面都達到了最優(yōu)，具備了一個高可靠性變電站通信網(wǎng)絡(luò)必須具有的容錯、高速、適于遠距離傳輸、出現(xiàn)故障恢復(fù)時間短等特點。

1)高可靠的光纖通信。高壓、超高壓變電站一般占地規(guī)模大，為了減少主控室的占地面積，簡化變電站二次設(shè)備的互連線，提高二次設(shè)備的可靠性，節(jié)約控制電纜，減小電流互感器和電壓互感器二次負載，變電站自動化系統(tǒng)提出了分層、分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想，系統(tǒng)采用間隔層設(shè)備下放保護小室的方式。但這種方式帶來的最大的問題就是變電站現(xiàn)場的干擾問題，變電站現(xiàn)場存在著強的電磁干擾、射頻干擾和地電位差等多種干擾。由于繼電保護小室的設(shè)備信息上送要經(jīng)過長距離的傳輸，這些干擾都直接威脅著變電站自動化系統(tǒng)通信的可靠性以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜萘?、速度和傳輸距離，如果采用傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)在信息的可靠性方面已經(jīng)得不到保證。該系統(tǒng)采用光纖自愈雙環(huán)網(wǎng)，解決了傳統(tǒng)通信中存在的問題。

2)容錯的網(wǎng)絡(luò)。變電站自動化系統(tǒng)出于可靠性方面的考慮，是不允許出現(xiàn)通信中斷的，即使出現(xiàn)通信中斷，也必須在規(guī)定的時間內(nèi)恢復(fù)。否則，將影響系統(tǒng)的安全運行，嚴重的情況會造成災(zāi)難性的后果。因此容錯網(wǎng)絡(luò)在構(gòu)建變電站網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)時成為必需。這樣，在容錯網(wǎng)絡(luò)中，一旦主通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)中斷或異常，備份的通信網(wǎng)絡(luò)將立即代替主通信網(wǎng)絡(luò)，使出現(xiàn)故障的網(wǎng)段或裝置自動從網(wǎng)中隔離，不至于影響整個網(wǎng)絡(luò)的運行；當(dāng)故障的網(wǎng)段或裝置故障恢復(fù)后，主通信網(wǎng)絡(luò)自動恢復(fù)并且備份網(wǎng)絡(luò)自動退出運行處于備份狀態(tài)。

在網(wǎng)絡(luò)容錯功能設(shè)計上，一般說來，單一的網(wǎng)絡(luò)是難以完成容錯通信的。經(jīng)過對各種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)性能的對比分析，證明最適合的網(wǎng)絡(luò)容錯拓撲結(jié)構(gòu)為光纖自愈式環(huán)網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)。