【正文】 精度的變化情況 。 IEEE1588采用網(wǎng)絡(luò)方式傳輸并校正時(shí)間 ， 盡管其結(jié)合了硬件的時(shí)標(biāo)獲取方式 ， 減少了軟件干預(yù)的不定因素 ， 但其算法中均需要有一段時(shí)間來(lái)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定 ， 并且其典型算法的前提是假設(shè)網(wǎng)絡(luò)雙向的通行時(shí)間是對(duì)稱的 ， 而實(shí)際網(wǎng)絡(luò)傳輸情況會(huì)隨網(wǎng) 絡(luò)通信流量的波動(dòng)有很大的變化 。 變電站站內(nèi)時(shí)標(biāo)管理系統(tǒng)可以接收 GPS 秒脈沖 、 北斗時(shí)統(tǒng)信號(hào)以及上級(jí)調(diào)度通過(guò) SDH 通道傳送的時(shí)鐘同步信號(hào) ， 并且可以設(shè)置優(yōu)先級(jí)別從而確保時(shí)標(biāo)系統(tǒng)的可靠性 。 邊界時(shí)鐘的從屬時(shí)鐘與所外接主時(shí)鐘保持同步 ， 邊界時(shí)鐘的主時(shí)鐘同步其所在子網(wǎng)的其他從屬時(shí)鐘 。 鑒于 GPS 同步信號(hào)故障情況的兼容設(shè)計(jì) ， 建議 MU 具備產(chǎn)生本地同步基準(zhǔn)信號(hào)的功能 ， 考慮到高頻晶振存在抖動(dòng) 、 漂移大 、 間歇振蕩 、 可靠性低等不穩(wěn)定因素 ， 建議采用低頻率且高可靠性晶振 ， 并在ECT、 EVT 信號(hào)處理中加入故障判別 、 故障報(bào)告功能 。 MU 收到外部基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)后 ， 經(jīng)過(guò)處理 、 即刻發(fā)送至 ECT、 EVT 形成 A/D轉(zhuǎn)換芯片的同步轉(zhuǎn)換脈沖 。 目前 A/D 采樣時(shí)序普遍采用的是時(shí)鐘分頻 、 倍頻技術(shù) ， 時(shí)標(biāo)參考系統(tǒng)普遍采用的是 GPS Global Positioning System， IEEE1588對(duì)時(shí)技術(shù) 。 1μ s。這種方案能實(shí)現(xiàn)同時(shí)與多個(gè) IED對(duì)時(shí)，并且簡(jiǎn)單易行。 BPDU主要包含交換機(jī)優(yōu)先級(jí)、端口優(yōu)先級(jí)、本交換機(jī)到根交換機(jī)的最小路徑開(kāi)銷等信息。 最高級(jí) ： 電氣量保護(hù)跳閘 、 保護(hù)閉鎖信號(hào) ； 次高級(jí) ： 遙控分合閘 、 斷路器位置信號(hào) ； 普通級(jí) ： 刀閘位置信號(hào) 、 一次設(shè)備狀態(tài)信號(hào) ； 站控層與過(guò)程層公用網(wǎng)絡(luò)時(shí) ， 應(yīng)設(shè)置 GOOSE 報(bào)文的優(yōu)先級(jí)高于站控層非實(shí)時(shí)性報(bào)文的優(yōu)先級(jí) 。 對(duì)時(shí)報(bào)文處理： 統(tǒng)一分配一個(gè) VLAN，默認(rèn)為 VLAN1。所有的用戶必須明確地分配給一個(gè)VLAN，在這種初始化工作完成后，對(duì)用戶的自動(dòng)跟蹤才成為可能。 VLAN的劃分 模式 ： 基于端口的 VLAN； 這種方式是把局域網(wǎng)交換機(jī)的某些端口的集合作為 VLAN 的成員。 基于 IEC6185092 工程中實(shí)際最大 報(bào)文長(zhǎng)度（ SVLD為變長(zhǎng)量），單間隔 SMV理論計(jì)算流量 為： 按照每幀 1點(diǎn) (12個(gè)模擬量通道 )計(jì)算，一個(gè)合并器每秒種的數(shù)據(jù)流量： S=159 字節(jié) 8 bit/字節(jié) 50 周波 /s 80 點(diǎn) /周波 = Mbit/s； GOOSE工程中實(shí)際最大報(bào)文長(zhǎng)度： 按照 T=10 s 計(jì)算，一個(gè)智能設(shè)備每秒種的數(shù)據(jù)流量： S = 6016 字節(jié) 8bit/字節(jié)（ 1s/10）幀 = Mbit/s。 根據(jù) IEC6185071標(biāo)準(zhǔn)，過(guò)程層和間隔層采用 IEC6185091/ 2協(xié)議和 GOOSE 協(xié)議通信，間隔層裝置和站 控層采用 IEC6185081（ MMS）通信。 星形網(wǎng)是指交換機(jī)之間采用級(jí)聯(lián)方式組網(wǎng) 。 裝置單環(huán)網(wǎng) 優(yōu)點(diǎn)在于 ：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用低。 這種組網(wǎng)方式的前提是支持 協(xié)議交換機(jī)的應(yīng)用 。 三網(wǎng)合一的配置方案 針對(duì)間隔層的二次設(shè)備，數(shù)據(jù)通信的模式差別如表 1所示。 方案三的特征點(diǎn)在于采樣值和 GOOSE信號(hào)均組網(wǎng)傳輸，有利于信息的共享化。 方案 四 與 方案三 實(shí)際的運(yùn)行方式相似 ， 方案三用IEEE1588 進(jìn)行對(duì)時(shí)處理，而方案二是用國(guó)際流行的 B碼對(duì)時(shí) 。 給出三網(wǎng)合一的實(shí)例： 以變壓器保護(hù)為例， 采用 IEC6185092 采樣信息、 GOOSE 信息、 IEEE1588 對(duì)時(shí)信息共網(wǎng)傳輸。 基于 GOOSE傳送的信息對(duì)實(shí)時(shí)性以及可靠性的要求 ， GOOSE 網(wǎng)絡(luò)采用獨(dú)立組網(wǎng) 。 隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展 ， 采樣報(bào)文基于 IEC6185092 標(biāo)準(zhǔn) ， 過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)與變電站層網(wǎng)絡(luò)合并是數(shù)字化變電站組網(wǎng)方式發(fā)展的目標(biāo) 。具體 指連接裝置的交換機(jī)之間采用實(shí)時(shí)環(huán)網(wǎng)的通信方式 ， 如 下 圖 所示。 缺點(diǎn) 則是： 網(wǎng)絡(luò)冗余性較差 ， 星形網(wǎng)交換機(jī)之間網(wǎng)絡(luò)發(fā)生單點(diǎn)故障時(shí) ，網(wǎng)絡(luò)通信將受到較大影響。而IEC6185092 方式將合并器采樣數(shù)據(jù)信號(hào)以光纖方式接入過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)，間隔層測(cè)控、計(jì)量等設(shè)備不再與合并器直接相連，通過(guò)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)獲取信息數(shù)據(jù)，從而達(dá)到采樣信號(hào)的信息共享。按照單位間隔估算，如 SMV數(shù)據(jù)中的保護(hù)電流、 GOOSE 數(shù)據(jù)等。這種 VLAN 方式的優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，從一個(gè)端口發(fā)出的廣播直接發(fā)送到 VLAN 內(nèi)的其他端口，也便于直接監(jiān)控。 基于端口的 VLAN 劃分模式是最簡(jiǎn)單、有效的方法，在智能化變電站網(wǎng)絡(luò) 中得到了充分有效的應(yīng)用。如果 10 kV線路的間隔比較多 (例如 50 多個(gè) )，而所用交換機(jī)支持的最大 VLAN 個(gè)數(shù)又比較有限 (如 RUGGEDCOM 型號(hào)交換機(jī)支持 64 個(gè) VLAN)，可以一段母線或者多條線路間隔劃為 1 個(gè) VLAN，以滿足交換機(jī)的本身參數(shù)要求。 根據(jù)裝置的 GMRP 注冊(cè)報(bào)文動(dòng)態(tài) 劃分?jǐn)?shù)據(jù)流向，注冊(cè)報(bào)文流向全網(wǎng)，交換機(jī)定時(shí)查詢所有運(yùn)行裝置，運(yùn)行裝置需要給出回答報(bào)文；需要配置裝置訂閱報(bào)文的 MAC 地址，體現(xiàn)在 SCD 模型文件中，儲(chǔ)存在裝置內(nèi)部。 在 RSTP 中 ， 交換機(jī)必須首先檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)斷線 ， 然后再逐級(jí)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)配置報(bào)文 ， 直到所有交換機(jī)都作出相應(yīng)改變才能實(shí)現(xiàn)完全的網(wǎng)絡(luò)自愈 ， 無(wú)法滿足零自愈時(shí) 間要求。 針對(duì)變電站這種一體化的通信網(wǎng)絡(luò)和更高的同步精度要求，IEC61850引入了簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議（ Simple Network Time Protocol，SNTP）。系統(tǒng)中的時(shí)鐘工作在主時(shí)鐘（ Master Clock）、從時(shí)鐘（ Slave Clock）和無(wú)源時(shí)鐘（ Passive Clock）三種狀態(tài)。 發(fā)送 A/D 采樣時(shí)序 ， 確保同一間隔中所有 ECT、 EVT 采樣值同步 。 時(shí)間同步系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 為確保站內(nèi)間 隔之間 、 站與站之間所有采樣脈沖同步 ， 所有 MU 發(fā)送至 ECT、 EVT 的基準(zhǔn)信號(hào)應(yīng)保持絕對(duì)同步 ， 必須引入系統(tǒng)時(shí)標(biāo)參考源作為 MU 的時(shí)鐘基準(zhǔn)參考 。 該協(xié)議根據(jù)系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘精度及時(shí)間可溯源性 ， 采用最佳時(shí)鐘算法選擇區(qū)域內(nèi)的主時(shí)鐘 ， 并以主時(shí)鐘為基準(zhǔn) ， 在包括時(shí)間標(biāo)記的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報(bào)文中計(jì)算各節(jié)點(diǎn)設(shè)備與主時(shí)鐘的時(shí)間偏移量及傳輸延遲 ， 并及時(shí)反饋調(diào)節(jié)各節(jié)點(diǎn)設(shè)備 的時(shí)間 ， 保證分散節(jié)點(diǎn)設(shè)備上獨(dú)立運(yùn)行的時(shí)鐘與主時(shí)鐘同步對(duì)時(shí) ， 對(duì)時(shí)精度可達(dá)亞微秒 ， 且具有更高的可靠性 。 數(shù)字化變電站過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)與站控層網(wǎng)絡(luò)均采用 IEEE1588進(jìn)行高精度對(duì)時(shí)之后 ， 可以滿足單個(gè)變電站中母線差動(dòng)保護(hù) 、 變壓器差動(dòng)保護(hù)的采樣值同步需求 。 時(shí)間同步系統(tǒng)結(jié)構(gòu) e 對(duì)時(shí)試驗(yàn) （ 1） 時(shí)鐘同步模塊的時(shí)間精度 。 根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)評(píng)估網(wǎng)絡(luò)流量對(duì) IEEE1588對(duì)時(shí)精度的影響 。 1) 可靠度 R?？捎枚仁敲枋隹尚拊O(shè)備或系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)，表示其處于正常工作的穩(wěn)態(tài)概率。 網(wǎng)絡(luò)冗余 IEC62439 標(biāo)準(zhǔn)中提出利用并行冗余協(xié)議 PRP（ Parallel Redundancy Protocol, PRP）以提高系統(tǒng)的可靠性。 IEC將在 IEC 61850 PRP的并行冗余網(wǎng)絡(luò)。間隔保護(hù)單元與間隔控制單元皆具有雙網(wǎng)絡(luò)端口，分別通過(guò)交換機(jī)接入兩個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)中。假定所有設(shè)備的 MTTR為 24 h。 電子式互感器負(fù)責(zé) 一次設(shè)備模擬量的采集與發(fā)送，數(shù)據(jù)處理過(guò)程中產(chǎn)生的延時(shí)可換算成相應(yīng)的相位差 。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)文引起的延時(shí) tsm與數(shù)據(jù)報(bào)文長(zhǎng)度 L、數(shù)據(jù)速率 r有關(guān)，可表示為 tsm = L/r。前者規(guī)定過(guò)程層與間隔層采用單向多路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行通信，通過(guò)光纖點(diǎn)對(duì)點(diǎn)單向傳輸數(shù)據(jù)，不存在數(shù)據(jù)報(bào)文沖突及存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)問(wèn)題， Td = t1 + tp + t2；后者規(guī)定過(guò)程層與間隔層基于過(guò)程總線通信，采用以太網(wǎng)交換機(jī)過(guò)程層組網(wǎng)，不僅支持過(guò)程層與間隔層之間數(shù)據(jù)的雙向傳輸，還支持間隔層數(shù)據(jù)信息的相互傳輸，對(duì)電流 /電壓的采樣率和間隔層的內(nèi)部通信等有更高要求， Td = t1 + tq + tsm + tp + t2。 遵循 GOOSE規(guī)約的 GOOSE 報(bào)文長(zhǎng)度一般為 76~752 字節(jié)，典型 GOOSE報(bào)文的長(zhǎng)度為 200 字節(jié)左右；而遵循 IEC6185092規(guī)約的 SAV報(bào)文可靈活配置，其報(bào)文長(zhǎng)度由配置內(nèi)容和編碼方式?jīng)Q定。