數(shù)字化變電站簡介

　　數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備（電子式互感器、智能化開關(guān)等）和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層（過程層、間隔層、站控層）構(gòu)建，建立在IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。

　　數(shù)字化變電站是應(yīng)用IEC61850進行建模和通信的變電站，數(shù)字化變電站體現(xiàn)在過程層設(shè)備的數(shù)字化，整個站內(nèi)信息的網(wǎng)絡(luò)化，以及開關(guān)設(shè)備實現(xiàn)智能化。數(shù)字化變電站有如下特點：

　　(一)智能化的一次設(shè)備

　　一次設(shè)備被檢測的信號回路和被控制的操作驅(qū)動回路采用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計，簡化了常規(guī)機電式繼電器及控制回路的結(jié)構(gòu)，數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號網(wǎng)絡(luò)取代傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接。換言之，變電站二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替，常規(guī)的強電模擬信號和控制電纜被光電數(shù)字和光纖代替。

　　(二)網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備

　　變電站內(nèi)常規(guī)的二次設(shè)備，如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、遠(yuǎn)動裝置、故障錄波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及正在發(fā)展中的在線狀態(tài)檢測裝置等全部基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的微處理機設(shè)計制造，設(shè)備之間的連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò)通信，二次設(shè)備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復(fù)的I／O現(xiàn)場接口，通過網(wǎng)絡(luò)真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源其享，常規(guī)的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。

　　(三)自動化的運行管理系統(tǒng)

　　變電站運行管理自動化系統(tǒng)應(yīng)包括電力生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)、狀態(tài)記錄統(tǒng)計無紙化；數(shù)據(jù)信息分層、分流交換自動化；變電站運行發(fā)生故障時能及時提供故障分析報告，指出故障原因，提出故障處理意見；系統(tǒng)能自動發(fā)出變電站設(shè)備檢修報告，即常規(guī)的變電站設(shè)備“定期檢修”改變?yōu)?amp;ldquo;狀態(tài)檢修”。

數(shù)字化變電站的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)對以太網(wǎng)交換機的要求

　　IEC61850標(biāo)準(zhǔn)將變電站自動化系統(tǒng)從網(wǎng)絡(luò)通信角度分為三層：站控層、間隔層和過程層。

　　系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和通信上采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系，自動化系統(tǒng)、繼電保護等二次智能設(shè)備均采用以太網(wǎng)接口通信，通過面向通用對象變電站事件（GOOSE）的報文實現(xiàn)間隔層I/O測控裝置之間聯(lián)閉鎖功能，與繼電保護設(shè)備統(tǒng)一建模、統(tǒng)一組網(wǎng)，共享統(tǒng)一的信息平臺。

數(shù)字化變電站對以太網(wǎng)交換機的要求

　　性能方面(Performance)
　　電磁兼容性與可靠性需達到或高于保護裝置的要求
　　符合 IEC 61850-3, IEEE 1613 CLASS 2 標(biāo)準(zhǔn)
　　提供型式試驗報告

　　交換功能方面(Switching Functions)
　　保證GOOSE報文傳輸，零丟包
　　保證網(wǎng)絡(luò)實時性，支持優(yōu)先級
　　支持VLAN
　　支持RSTP網(wǎng)絡(luò)冗余
　　具有足夠的安全性
　　支持鏈路聚合
　　帶端口鏡像功能
　　支持組播管理

西門子解決方案

SCALANCE XR324-4M EEC
專用于 IEC 61850變電站以太網(wǎng)的西門子工業(yè)交換機

　　SCALANCE XR324-4M EEC產(chǎn)品系列包括八個產(chǎn)品類型： 供電電源可以選擇DC 24 V 和 AC 230 V，端口分別配有正面或背面出線。若為背面出線，則將線束向后敷設(shè)，同時可以在正面通過 LED 對設(shè)備進行診斷。SCALANCE XR324-4M EEC 采用模塊化端口技術(shù)，適用于光纖、電氣 端口介質(zhì)模塊。機架式交換機 SCALANCE XR324-4M EEC 適合安裝于 19 英寸機柜中，具有 16 個內(nèi)置RJ45 端口以及 4 個介質(zhì)模塊插槽。

　　SCALANCE XR-300EEC 是一款性能強大、適合工業(yè)用途的 19 英寸工業(yè)以太網(wǎng)交換機，除了具有工業(yè)應(yīng)用功能之外，還具有源自 IT 領(lǐng)域的功能。這些交換機可在惡劣環(huán)境條件下使用，其工作溫度范圍較大，并且具有很高的電磁兼容性（EEC = Enhanced Environmental Conditions）。這些交換機均滿足 IEC 61850-3 以及 IEEE 1613 標(biāo)準(zhǔn)的要求。該產(chǎn)品主要應(yīng)用于具有不同連接介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)組件端口密度較高且包括企業(yè)網(wǎng)絡(luò)接口的大型網(wǎng)絡(luò)。具有充分的冗余功能（STP/RSTP/MRP，鏈路聚集），可作為冗余管理器使用，并且具有豐富多樣的管理/診斷選項（VLAN, Quality of Service, IGMP, RMON），因此可實現(xiàn)較高的設(shè)備可用性和可配置性。

SCALANCE XR324-4M EEC 的優(yōu)勢 :

　　西門子XR324-4M ECC業(yè)已通過IEC61850-3標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，完全符合數(shù)字化變電站通訊要求，是變電站通訊安全的重要保障。鑒于未來數(shù)字化變電站已經(jīng)是確定的發(fā)展方向，當(dāng)前普通變電站采用IEC61850-3標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證產(chǎn)品，可以保障將來變電站升級時，無需再次重新投資購買交換機，節(jié)省投資成本。

　　西門子XR324-4M ECC支持國家工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)Profinet(GB/Z 20541-2006 )支持TCP/IP和IT標(biāo)準(zhǔn)；

　　西門子XR324-4M ECC為金屬外殼

　　西門子XR324-4M ECC具備高可靠性，設(shè)備平均無故障時間（MTBF）達到43萬8000小時（50年），在保障高可靠通訊的同時，設(shè)備終身免維護，可節(jié)省大量維護成本。

　　西門子SCALANCE X系列專門針對最惡劣的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境設(shè)計制造，可以在高溫（＋70°C）(16個小時以內(nèi), 可允許85°C)，高濕度（相對濕度95%）環(huán)境工作，并且采用自然通風(fēng)方式散熱，達到IP20防護等級。

　　西門子SCALANCE XR324－4M ECC采用模塊化設(shè)計，最多可帶有24個端口，其中有16個集成的RJ45電氣端口，以及4個介質(zhì)插槽，每個插槽可插入一個2 端口光纖或電氣介質(zhì)模塊。

　　三種類型的電源輸入:

　　1. DC 24V~48V (冗余)
　　2. DC 60V~250V (冗余或非冗余)
　　3. AC 100V~240V (冗余或非冗余)

SCALANCE XR324-4M EEC 所獲得的認(rèn)證

　　美國艦艇協(xié)會
　　挪威船級社
　　德國勞氏船級社
　　日本海事協(xié)會
　　法國船級社

通過包括IEC61850－3的國際標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證