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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。
满足IEC 61850-9-2的电子式互感器合并单元赵应兵，周水斌，马朝阳（许继电气技术中心，河南省，许昌市，461000）摘要：文章介绍了一种电子式互感器合并单元，该合并单元采用FPGA+DSP的硬件架构。
该合并单元利用FPGA的实时性能，保证接收互感器数据以及同步脉冲的实时性；利用DSP的数据计算能力，采用抛物线插值算法，同步各互感器的采样数据。
合并单元输出采样数据包目前支持IEC60044-8、IEC 61850-9-1、IEC61850-9-2等标准。
IEC60044-8标准的接口为串口，有通信方式落后，通信效率低等缺点；IEC 61850-9-1标准接口为以太网，合并单元与智能设备间采用点对点通信方式，其跨间隔通讯效率低；本合并单元采用IEC61850-9-2标准，采样数据包支持网络传输模式。
关键词：电子互感器；合并单元；IEC 61850；同步Merging Unit Meeting IEC 61850-9-2ZHAO ying-bing ,ZHOU shui-bin MA zhao-yang（XJ ELECTRIC T echnical Center，Xuchang 461000,Henan Province,China）ABSRACT：This paper presents a merging unit of electronic transformer, this merging unit uses FPGA + DSP hardware architecture. The merging unit using FPGA for real-time performance to ensure transformer data and synchronization pulse to receive real-time.The use of DSP computational power of data, using parabolic interpolation algorithm, synchronous sampling data on each transformer.Mergeing unit output sampled data packagets currently supports IEC60044-8,IEC 61850-9-1,IEC61850-9-2 standards. IEC60044-8 standard interface for serial, there are backward communication and low rate of defects; IEC 61850-9-1 standard interface for Ethernet, merging unit and intelligent use of point to point communication between devices, cross-interval of communication efficiency is low; this merging unit adopt IEC61850-9-2 standard, sampled data packagets of support the network transmission model.KEY WORDS：Electrical transformers；Merging unit；IEC 61850；synchronization0．引言随着电力系统传输容量的增加，运行电压等级越来越高，传统的电磁式电流电压互感器暴露出如绝缘要求高、磁饱和、铁磁谐振、动态范围小以及频带窄等一系列缺点。
一、主要特点GDHG-208电子式互感器校验仪主要用于对符合IEC61850（-9-1、-9-2、-9-2LE）标准输出的电子式互感器进行校验。
校验项目包括：比值差、相位差、延时、极性等。
同时配置有小信号输入端子，可对小信号输出的电子式互感器进行校验以及对小信号输入的合并单元进行校验等。
二、特点a、使用传统互感器校验装置（BHE 型）和Agilent 3458A 数字多用表实现量值传递。
b、可使用内置的GPS 或高稳定度的晶体输出脉冲同步信号。
c、能对IEC61850（-9-1、-9-2、-9-2LE）的协议包进行全帧解析,自动分析ASDU 个数,采样点数等，可显示所有通道波形图，无需抓包即可直观查看所有通道数据。
d、具有ST/SC 双光纤以太网接口和双RJ45 以太网接口,提高可靠性,同时方便接入不同接口的电子式互感器。
e、阶准同步算法使得非同步采样的算法误差逼近于零。
f、采用24Bit AD 芯片和512 倍过采样技术,大大扩展带宽提高精度。
g、采用多档位自动切换和FIR 滤波器提高动态范围和降低信噪比。
h、实时显示波形、频率、幅度、相位等数据便于综合分析互感器性能。
i、带有工控机，800*600 触摸屏。
更能方便操作。
j、配有功能强大，操作简便的操作软件，可运行于工控机或笔记本k、可统计比值及相位的均值，变差，极值，多次误差等数据，可对电子式互感器的稳定性及线性进行全面检定。
产品技术规范书l、可进行多次谐波分析及对电子式互感器的各次谐波精度进行校验。
m、可对测试过程全程录制及回放。
n、可进行丢帧测试，实时的统计丢帧数。
三、主要技术指标a、准确度等级：0.05 级(比差< 0.05%,角差< 2')b、通信协议: IEC61850-9-1/ IEC61850-9-2/ IEC61850-9-2LEc、输入范围1）电压量程：100V/ 3 和100V2）电流量程：1A、5A3) 小信号输入量程150mV、200mV、225mV、4V、1.625V、1V、2V、3.25V、4V、6.5Vd、精确测量范围电压(V):10%-120%Un (有效值0.05%RD Un =100/ 3 V 或100V)电流(A):1%-120%In (有效值0.05%RD In=1A 和5A)小信号输入1V 以上量程:1%-120%Un (0.05S 级用于检测量互感器)1V 以下量程100%~2000%Un 0.05%级(用于检保护互感器)2。
IEC61850-9-2帧格式说明ISO/IEC 8802-3以太网帧结构IEC 61850-9-2LE采样值报文在链路层传输都是基于ISO/IEC 8802-3的以太网帧结构。
帧结构定义如下图所示：帧格式说明：（1）前导字节（Preamble）前导字段，7字节。
Preamble字段中1和0交互使用，接收站通过该字段知道导入帧，并且该字段提供了同步化接收物理层帧接收部分和导入比特流的方法。
（2）帧起始分隔符字段（Start-of-Frame Delimiter）帧起始分隔符字段，1字节。
字段中1和0交互使用。
（3）以太网mac地址报头以太网mac地址报头包括目的地址（6个字节）和源地址（6个字节）。
目的地址可以是广播或者多播以太网地址。
源地址应使用唯一的以太网地址。
IEC 61850-9-2 多点传送采样值，建议目的地址为01-0C-CD-04-00-00 到01-0C-CD-04-01-FF。
（4）优先级标记（Priority tagged）为了区分与保护应用相关的强实时高优先级的总线负载和低优先级的总线负载，采用了符合IEEE 802.1Q 的优先级标记。
优先级标记头的结构：TPID值：0x8100User priority：用户优先级，用来区分采样值，实时的保护相关的GOOSE 报文和低优先级的总线负载。
高优先级帧应设置其优先级为4～7，低优先级帧则为1～3，优先级1 为未标记的帧，应避免采用优先级0，因为这会引起正常通信下不可预见的传输时延，优先级默认为4。
采样值传输优先级设置为优先级4CFI：若值为1，则表明在ISO/IEC 8802-3 标记帧中，Length/Type 域后接着嵌的路由信息域(RIF)，否则应置0。
VID：虚拟局域网标识，VLAN ID。
（5）以太网类型Ethertype由IEEE著作权注册机构进行注册，可以区分不同应用。
（6）以太网类型PDUAPPID：应用标识，建议在同一系统中采用唯一标识，面向数据源的标识。
IEC 61850过程层数据帧格式说明ISO/IEC 8802-3以太网帧结构IEC 61850-9-2LE采样值报文在链路层传输都是基于ISO/IEC 8802-3的以太网帧结构。
帧结构定义如下图所示：帧格式说明：（1）前导字节（Preamble）前导字段，7字节。
Preamble字段中1和0交互使用，接收站通过该字段知道导入帧，并且该字段提供了同步化接收物理层帧接收部分和导入比特流的方法。
（2）帧起始分隔符字段（Start-of-Frame Delimiter）帧起始分隔符字段，1字节。
字段中1和0交互使用。
（3）以太网mac地址报头以太网mac地址报头包括目的地址（6个字节）和源地址（6个字节）。
目的地址可以是广播或者多播以太网地址。
源地址应使用唯一的以太网地址。
建议目的地址为：（4）优先级标记（Priority tagged）为了区分与保护应用相关的强实时高优先级的总线负载和低优先级的总线负载，采用了符合IEEE 802.1Q 的优先级标记。
优先级标记头的结构：TPID值：0x8100User priority：用户优先级，用来区分采样值，实时的保护相关的GOOSE报文和低优先级的总线负载。
高优先级帧应设置其优先级为4～7，低优先级帧则为1～3，优先级1 为未标记的帧，应避免采用优先级0，因为这会引起正常通信下不可预见的传输时延。
采样值传输优先级设置建议为最高级7。
CFI：若值为1，则表明在ISO/IEC 8802-3 标记帧中，Length/Type 域后接着内嵌的路由信息域(RIF)，否则应置0。
VID：虚拟局域网标识，VLAN ID。
（5）以太网类型Ethertype由IEEE著作权注册机构进行注册，可以区分不同应用。
（6）以太网类型PDUAPPID：应用标识，建议在同一系统中采用唯一标识，面向数据源的标识。
为采样值保留的APPID值范围是0x4000-0x7fff。
可以根据报文中的APPID 来确定唯一的采样值控制块。
ISO/IEC 8802-3以太网帧结构
IEC 61850-9-2LE采样值报文在链路层传输都是基于ISO/IEC 8802-3的以太网帧结构。
帧结构定义如下图所示：
IEC 61850-9-2 采样值报文帧格式
（1）IEC 61850-9-2 采样值报文APDU部分
一个APDU可以由多个ASDU链接而成。
采用与基本编码规则(BER)相关的ASN.1 语法对通过ISO/IEC 8802-3 传输的采样值信息进行编码。
基本编码规则的转换语法具有T-L-V(类型-长度-值Type-Length-V alue)或者是(标记-长度-值Tag-Length-V alue)三个一组的格式.所有域(T、L 或V)都是一系列的8 位位组。
值V 可以构造为T-L-V 组合本身。
（2）IEC 61850-9-2 采样值报文APDU结构
APDU的Length表示数据域的长度。
假定数据域的字节数为n。
按ASN.1的编码规则，当n≤127时Length只有一个字节，值为n；当n＞127时，Length有2～127字节，第一个
字节的Bit7为1，Bit0～6为Length总字节数，第二个字节开始给出n，基于256，高位优先。
（3）IEC 61850-9-2 采样值报文ASDU结构
（4）IEC 61850-9-2 采样值报文采样值序列结构
模拟采样值需要乘上比例因子。
（5）数据品质
APDU格式
保护电流基准：01CFH 测量用电流基准：2D41H。
