智能变电站网络交换机技术规范讲解

Q/GDW 429 — 2010ICS 29.240国家电网公司企业标准Q / GDW 429 — 2010智能变电站网络交换机技术规范The technical specification for Ethernet LAN switch in Smart Substation2010-××-××发布2010-××-××实施国家电网公司发布Q/GDWQ/GDW 429 — 2010I目次前言 ······························································································································ II 1 范围··························································································································· 1 2 引用标准 ····················································································································· 1 3 基本技术条件 ··············································································································· 1 4 主要性能要求 ··············································································································· 3 5 安装要求 ····················································································································· 6 6 技术服务 ····················································································································· 6 编制说明 (7)Q/GDW 429 — 2010II前言由于现行国家标准、行业标准、企业标准和IEC 标准等未统一智能变电站网络交换机技术要求等内容，为使智能变电站网络交换机选型、设备采购等工作有所遵循，特编制本标准。

智能变电站通信网络技术方案

智能变电站通信网络技术方案1 智能变电站通信网络总体结构智能变电站通信网络采用IEC 61850国际标准，IEC 61850标准将变电站在结构上划分为变电站层、间隔层和过程层，并通过分层、分布、开放式网络系统实现连接。

变电站层与间隔层之间的网络称为变电站层网络，间隔层与过程层之间的网络称为过程层网络。

变电站层网络和过程层网络承载的业务功能截然不同。

为了保证过程层网络的实时性、安全性，在现有的技术条件下，变电站层网络应与过程层网络物理分开，并采用100M及以上高速以太网构建。

通讯在线保护及故障系统服务器系统服务器GOOSE视频监视终端信息管理兼操作员站2兼操作员站1远动远动联动服务器子站工作站1工作站2变电站层MMS/GOOSE网变电站层网络超五类屏蔽双绞线其他智能电能保护故障间隔层设备计量测控录波SMV网光缆过程层网络GOOSE网合并智能单元单元过程层光缆电缆电子式开关设备互感器(主变、断路器、刀闸)智能变电站通信网络基本构架示意图2 变电站层网络技术方案功能:变电站层网络功能和结构与传统变电站的计算机监控系统网络基本类似,全站信息的汇总功能(包括防误闭锁)可依靠MMS/GOOSE网络实现。

拓扑结构选择:环形和星形拓扑结构相比，其网络可用率有所提高(单故障时两者均不损失功能，少数的复故障环形网可以保留更多的设备通信)，但是支持环网的交换机和普通星型交换机相比价格大大提高。

国内经过多年的技术积累，装置普遍具备2~3个独立以太网口, 星型网络在变电站实际应用有着更加丰富的使用经验。

国内220kV及以上变电站层网络一般采用双星型拓扑结构;110kV及以下变电站层网络一般采用单星型拓扑结构。

变电站层双星型网络结构示意图系统服务器兼操作员站远动工作站变电站层变电站层网络变电站层交换机2变电站层交换机1保护测控保护测控保护测控保护测控间隔层变电站层双环型网络结构示意图3 过程层网络技术方案功能:过程层网络分为SMV采样值网络和GOOSE信息传输网络。

智能变电站网络通信技术

智能变电站网络通信技术A 组网方案结合国家电网公司关于智能变电站的技术导则规范，考虑南方电网公司对于数字化变电站的规划，当前智能变电站网络通信的结构主要有以下四种：（1）采用光纤点对点与GOOSE网络相结合的方式，其中，国网智能变电站中的保护装置是“直采直跳”，即点对点采样、点对点跳闸，亦存在“直采网调”的保护构架，集中在南网的数字化变电站；（2）采用光纤点对点、采样值网络与GOOSE网络相结合的方式，对于保护装置是光纤点对点的模式，而就测控、计量、故障滤波则是从采样值网络获取相关信息；（3）采用过程总线方式，即采用交流采样（SMV）和GOOSE组网的方式，其中又分为共网或分网模式；（4）采用完全过程总线方式，即交流采样9-2、IEEE 1588 和GOOSE 统一组网。

方案四与方案三实际的运行方式相似，方案三用IEEE1588进行对时处理，而方案二是用国际流行的B码对时。

现对上述三种方案做简要阐述及评价：方案一的结构与现行常规变电站的网络结构模式是一致的，只是规约由IEC60870 改为IEC 61850，在这一点上3个方案是一致的。

在方案一中，过程层采用光纤点对点与过程总线相结合的方式，即交流采样合并单元采用点对点的方式，将交流实时数据用光纤传输至保护、测控、计量、录波，这样采样数据独立传输，跳合闸等开关量信息采用GOOSE网络方式，为保证动作的可靠性，GOOSE 网必须保证一定冗余，即按照双网方式组建，且必须同时工作于主机方式。

在目前100 M以太网技术成熟的条件下，采样数据独立传输虽然有需要敷设大量光缆的缺点，但其优点是能够保证数据响应实时性。

方案二的结构同方案一类似，不同之处则在于测控、计量、录波等二次设备是通过采样值网络获取相关信息，该方案可一定程度上减少光缆的铺设，并促进数据信息的共享互用。

方案三的特征点在于采样值和GOOSE信号均组网传输，有利于信息的共享化。

在采样值和GOOSE共同组网的情况下，为了保证GOOSE报文的实时性，可以利用VLAN技术将过程层划分为一些功能子网，启用交换机分级服务质量提供优先传输机制，保证重要报文优先传输，减少重要帧的排队延时。

Q／GDW441《智能变电站继电保护技术规范》及讲解

ICS 29.240国家电网公司企业标准Q /GDW 441—2010智能变电站继电保护技术规范Technical Specifications of Protection for Smart Substation2010-04-26发布2010-04-26实施国家电网公司发布Q/GDWQ /GDW 441—2010I目次前言··········································································································································································II1范围····································································································································································12规范性引用文件················································································································································13术语和定义························································································································································24总则····································································································································································45继电保护及相关设备配置原则························································································································46继电保护装置及相关设备技术要求················································································································77继电保护信息交互原则··································································································································128继电保护就地化实施原则······························································································································13附录A （规范性附录）支持通道可配置的扩展IEC 60044-8协议帧格式···················································14附录B （资料性附录）3/2接线型式继电保护实施方案················································································26附录C （资料性附录）220kV 及以上变电站双母线接线型式继电保护实施方案······································36附录D （资料性附录）110（66）kV 变电站实施方案..................................................................................41编制说明. (45)Q /GDW 441—2010II前言为加快建设坚强智能电网，提高智能变电站建设效率和效益，按照“统一规划、统一标准、统一建设”的原则，特制定《智能变电站继电保护技术规范》，以规范智能变电站继电保护应用。

智能变电站通用规程-智能设备部分

8.智能二次设备8.1 合并单元8.1.1概述合并单元（MU）是用以对来自二次转换器的电流和（或）电压数据进行时间相关组合的物理单元。

合并单元可是互感器的一个组成件，也可是一个分立单元。

合并单元作为数据采集同步共享信息中心是一次设备向二次设备延伸的重要环节。

500kV变电站采用常规互感器与合并单元配合方式，因此合并单元配置在就地智能控制柜中，以电缆方式采集常规互感器的二次电流电压，将模拟量转换为数字量后，以光纤输出将间隔的电流、电压、母线电压信息综合后以IEC61850-9-2规约接入间隔层设备，为保护、测控、计量、录波系统、网络报文分析系统提供采样值。

8.1.1.1 功能要求：1）按间隔配置的合并单元应提供足够的输入接口，接收来自本间隔电流互感器的电流信号；若间隔设置有电压互感器，还应接入间隔的电压信号；若本间隔的二次设备需要母线电压，还应接入来自母线电压合并单元的母线电压信号。

2）母线电压应配置单独的母线电压合并单元。

合并单元应提供足够的输入接口，接收来自母线电压互感器的电压信号。

3）对于双母线接线，母线合并单元宜同时接受两段母线电压。

接入了两段及以上母线电压的母线电压合并单元，母线电压并列功能宜由合并单元完成，合并单元通过GOOSE 网络获取断路器、刀闸位置信息，实现电压并列功能，电压切换功能。

4）合并单元应能保证在电源中断、电压异常、采集单元异常、通信中断、通信异常、装置内部异常等情况下不误输出；应能够接收电子式互感器的异常信号；应具有完善的自诊断功能。

合并单元应能够输出上述各种异常信号和自检信息。

8.1.1.2 配置情况：1）500kV 3/2接线方式：按断路器配置两套电流合并单元，按线路（或主变）配置两套电压合并单元，母线配置两套电压合并单元。

满足智能变电站500kV线路、母线、断路器保护及电抗器电量保护均为双重化配置的要求。

2）主变压器高压侧配置两套电压合并单元，中压侧配置两套电压、电流合并单元，低压侧电压、电流合并接入MU，配置两套合智一体装置。

智能变电站继电保护技术规范

二、规范性引用文件三、术语和定义
智能变电站继电保护技术规范
四、总则 -----关键点
4.6 保护装置应不依赖于外部对时系统实现其保护功能。
4.7 保护应直接采样，对于单间隔的保护应直接跳闸，涉及多间隔的保护（母线保护）宜直接跳闸。对于涉及多间隔的保护（母线保护），如确有必要采用其他跳闸方式，相关设备应满足保护对可靠性和快速性的要求。
线路保护
合
智
并
能
单
终
元
端
线路
ECVT
GOOSE网 SV网
母
线
EVT1
电
压
合
并
单
EVT2
元
I母 II母
220kV线路及以上变电站线路66kV、35kV及以下间隔保护实施方案
1. 采用保护测控一体化设备，按间隔单套配置。
2. 当一次设备采用开关柜时，保护测控一体化设备安装于开关柜内。宜使用常规互感器，电缆直接跳闸。
2. 保护装置、智能终端等智能电子设备间的相互启动、相互闭锁、位置状态等交换信息可通过GOOSE网络传输，双重化配置的保护之间不直接交换信息；
3. 3/2接线型式，两个断路器的电流MU分别接入保护装置，电压MU单独接入保护装置；
智能变电站继电保护技术规范
五、继电保护及相关设备配置原则 ➢ 线路保护
4. 变压器保护可采用分布式保护。分布式保护由主单元和若干个子单元组成，子单元不应跨电压等级;
Ⅰ母
高压侧边断路器智能终端
3/2接线变压器保护配置方案
高压侧边断路高压侧中断路器合并单元器合并单元
ECT1
ECT2
EVT1
高压侧中断路器智能终端

110kV变电站数据网路由器和交换机通用技术规范

卓越水泥110kV变电站工程110kV变电站调度数据网路由器柜技术规范长供勘测设计院2010年11月- 1 -货物需求及供货范围一览表序号名称单位招标人要求投标人响应型号、规格、性能参数数量型号、规格、性能参数数量1 路由器台整机转发能力*≥90Kpps内存*≥128MB，可扩充转发时延*≤ 0.1ms(在64 Byte IP包)12 交换机台包转发率*≥5Mpps背板*≥8G内存*≥32MB帧丢失率0转发时延*≤10μsMAC地址学习速率*≥1000帧/sMAC地址缓存*≥4096优先级队列*≥423 电力专用纵向加密认证装置11 总则1.1 本技术规范书为国家电网公司110kV变电站调度数据网接入设备中数据网路由器和交换机的技术规范和说明，包括设备的功能、性能、结构、硬件、软件、验收、质量保证措施、技术服务等要求。

1.2 本技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应提供符合本规范书和工业标准的优质产品。

1.3 如果卖方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着卖方提供的设备完全符合本规范书的要求。

如有异议，不管是多么微小，都应在报价书中的技术规范专用部分的“投标人技术偏差表”中加以详细描述。

1.4 本技术规范书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。

1.5 本技术规范书经买、卖双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。

1.6 投标厂商应至少设计、制造、安装、调试过10套以上类似或高于本招标书技术规范的设备，并在有相当规模或相同电压等级或更恶劣的运行条件下持续运行1年以上的成功经验，并提供业绩清单，用户证明，联系人地址、电话。

1.7 投标人在中标后必须指定每一标段至少一名有经验的业务代表作为该标段工程项目经理，全权负责和协调整个项目的商务与售后服务。

指定一名技术负责人和若干名工程师负责技术工作，技术负责人和工程师均须通过设备原厂商的技术认证。

QGDW 10429-2017 智能变电站网络交换机技术规范

Q/GDW企业标准Q/GDW 10429—2017代替 Q/GDW 1429—2012智能变电站网络交换机技术规范The technical specifications for ethernet switch in smart substation2018 - 09 - 26 发布2018 - 09 - 26 实施Q/GDW 10429—2017目次前言 (II)1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (2)4缩略语 (3)5总则 (4)6技术要求 (4)7外观及接口 (4)8功能要求 (7)9性能要求 (12)10信息模型及通信服务 (15)11版本管理 (17)12标志、包装、运输、储存 (18)附录A（规范性附录）交换机面板布局 (20)附录B（规范性附录）交换机自检信息 (25)附录C（规范性附录）交换机接口配置 (26)附录D（规范性附录）交换机调试端口规定 (28)附录E（规范性附录）逻辑节点类定义 (26)附录F（规范性附录）MIB 库定义 (44)附录G（资料性附录）交换机配置运维原则 (47)附录H（规范性附录）默认出厂设置 (58)附录I（规范性附录）版本信息文件 (59)编制说明 (61)IQ/GDW 10429—2017前言随着智能变电站建设的推进，对智能变电站网络交换机提出了新的应用需求，以加强智能变电站网络交换机标准化为主要手段，以提高变电站运行安全性、智能性、运维便捷性和对调控主站的支撑作用为根本目标，统一外观接口、信息模型、通信服务，规范参数配置、应用功能、版本管理、质量控制，实现智能变电站网络交换机标准化，为电网安全稳定运行提供可靠技术保障，修订本标准。

本标准代替Q/GDW 1429—2012，与Q/GDW 1429—2012 相比，主要技术性差异如下：——增加了装置外观及接口、MIB 库、信息模型及通信服务、版本管理等要求；——增加了配置文件规范性要求，及配置文件自动导入导出要求；——增加了日志要求；——增加了多镜像端口、组播流量控制、交换机延时累加、业务安全功能；——增加了时间同步管理要求；——增加了运行状态监测及管理要求；——修改了对时方式和对时准确度要求；——删除了整个测试方法章节和检验规则章节。