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Westermo时间同步以太网交换机R208应用于变电站改造
技术分类:网络与通讯 发表时间:2008-07-23

  ELKOMTECH 公司最近在对波兰电气运营商PS 监管网络内的变电站进行改进时,为这些变电站选择并装配了Westermo公司的时间同步R208以太网交换机。该网络管理波兰境内1700余个高压变电站。这些变电站负责向3500万居民和多家工厂配送电力。因此,高可靠性非常重要。Westermo公司的 R208 交换机是市场上时间戳精度最高的产品。在PSE项目中,Elkomtech公司还为这些交换机配备了专有的冗余电源。

  

  PSE 在新建或改进变电站系统中使用基于IEC61850标准的通信解决方案已有很长时间。IEC61850是专门针对变电站自动化设计的标准,属于国际电工技术委员会(IEC)TC 57 技术分委员会电气系统参考体系结构的组成部分。该标准的目的是确保可靠性和将来易于扩展的可能性。2006 年,Elkomtech 公司安装了WindEx,它通过对多种不同的变电站控制系统远程访问支持监控中心。
  在最近两年里,Elkomtech 已通过Westermo在波兰的代理公司Tekniska订购了100 余部Westermo交换机。最近,该公司在新项目开发中选用了R208


  ”我们销售好几个品牌的交换机,但Westermo公司生产的R208交换机在时间同步精度方面是当前市场上最好的,具有最高的可靠性,”Tekniska公司工程师Kawale 先生说。”对于这样的关键性应用,R208 是非常理想的选择。我们还为交换机添加了专用的冗余电源,以进一步增加系统的可靠性。”
  R208 提供了双冗余输入。R208 从与交流电源相比较具有最高电势差的输入上获取电源。这样,可以使用48V电源作为主电源,以 24 V 直流电池作为备用电源。另外,电源输入具有反极性保护功能。
  在工业自动化中,以太网网络一直在受交换机内数据包传输延迟抖动的影响。 根据网络负载、数据包大小、服务器和客户端之间交换机数目和以太网交换机内数据传输速率的不同,可导致数毫秒的延迟抖动。 由于交换机的QoS(服务质量)技术,有时先进入交换机的数据包甚至会在后到达数据包出来后才被发送出去。
  此外,包含非定制交换机的网络会累积时间服务器和时间客户端之间网络通道上各交换机的时间同步误差。 这样,就无法满足高压或中压变电站自动化的高精度数据分析需求。
  Westermo 公司的 R208 型交换机具有高精度时间戳性能,可提供完整详细的数据事件历史。 对于复杂或关键的工业过程,无论其是否具有实时性,现在都可通过现成的 SNTP 以太网协议管理。 R208允许工业以太网网络以冗余环配置安装,可根除因光纤或铜缆主干线故障造成的网络故障。 R208 的重配置时间为 30ms。
  ”我们正在研究同步相量采集和干扰纪录等新型解决方案,这些解决方案需要整体时间分辨率低于 10 毫秒,”Elkomtech 公司研发主管Szaniawski 先生说。 “这使得 Westermo 公司的1 毫秒时间同步解决方案成为非常适合我们要求的非常好的解决方案。 在使用 Westermo 交换机时,Tekniska 公司为我们提供了很好的技术支撑。 我们深信,他们将为 R208 系列产品提供高质量的服务。”
  分布式控制
  ELKOMTECH 公司开发的 WindEx 可连续监视波兰境内的高压设备-即监测危险点、报警和异常现象。 系统由配备有 12 台实时服务器的六个控制中心组成。 其中 6 台服务器在 WAN 网内一起工作,确保完全的冗余性,而另外六台服务器承担辅助功能。 这样就创建了一个功能分散而数据库统一的一致系统。


  分布式控制系统示意图

  每个控制中心都有专门的操作终端机。 WindEx 系统内的所有终端机都有连接至局域网的主连接和连接至其他节点的备用连接。 当 WAN 发生故障时,每台服务器可独立工作,通过本地终端机支持变电站控制系统。 
  所有的远程变电站控制系统都通过位于两个不同控制中心内的服务器分两路连接至WindEx系统。 如主连接发生故障,系统将自动切换至备用连接。

  WindEx 通过变电站控制系统接收信息。 在具有最高电压的变电站中,Elkomtech 采用了自己的系统 Ex-LHV,该系统可完全监视和远程访问记录器、EAZ和其他的变电站自动化装置。 Ex-LHV 系统为分布式结构,组成包括现场驱动器、变电站计算机、HMI 工作站和网络服务器。 系统采用 PN EN 60870-5-104 作为信息交换协议。
  变电站局域网要求系统内所使用的所有硬件都具有很高的物理和功能可靠性。 变电站局域网对以太网交换机也提出了严格的要求,交换机必须具有冗余连接、极性保护、VLAN 和多信道广播、快速重新配置、局域网运行完全诊断功能;同时,交换机还必须适于

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