RPR5610白皮书.docx
《RPR5610白皮书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《RPR5610白皮书.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
RPR5610白皮书
变电站综合自动化通信解决方案
（运用RPR产品构建高效、可靠的控制接入环网）
–RPR-5610设备
Ø与现场电力自动化系统的无缝接入
Ø同时传输多种工业控制信号
Ø业务分级和分道传输，保障关键业务传输的实时性、可靠性和安全性
Ø对数据业务传输通道进行统计复用和空间复用
Ø小于50毫秒环切换保护
Ø直流供电和无风机散热，可以适应恶劣的工业环境
二00七年
第一版Version1.0
深圳市信桥科技有限公司
Copyright,2007
目录
1前言2
2变电站对通信的要求3
2.1快速的实时响应能力3
2.2高可靠性3
2.3通信网络系统结构简单3
2.4组网灵活,容易扩展和扩容3
3目前变电站通信网络现状4
4基于RPR-5610的RPR通信网组网方案5
5RPR-5610组网方案特点7
5.1接入组成双纤保护环，高带宽，高可靠性7
5.2多网合一，节省投资，便于管理7
5.3业务可分等级，保障信号传输实时性和安全性7
6RPR-5610网络设备技术性能介绍8
1
前言
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，人们对电力的需求日益增长，对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。
变电站建设作为电力建设的重要环节，对其内部的设备进行有效的管理意义重大。
然而，由于现行通信技术的局限，目前变电站内部各种控制信号的传输存在着各种信号网络分立、可靠性不高、实时性没有保障等问题。
弹性分组环技术（RPR）作为一种可靠性高、多业务传输的数据通信技术，为解决目前变电站控制信号传输所面临的上述问题提供了最佳方案。
本公司为工业控制领域开发的基于RPR技术的工业控制信号综合业务传输设备RPR-5610，在变电站内部，将工业串口信号、以太网信号、开关量信号和时钟定时信号等统一在一个环形通信网络上传输，为设备层、间隔层和站控层提供了一个高可靠性的通信平台，同时，可以为配电通讯网络提供可靠和高效的接入方案，使变电站设备管理水平和调度自动化水平上升到一个新的高度。
2
变电站对通信的要求
由于数据通信在变电站自动化系统的重要性，经济、可靠的数据通信成为系统的技术核心，而由于变电站的特殊环境和自动化系统的要求，变电站自动化系统内的数据网络应满足下列要求：
2.1快速的实时响应能力
1997年8月国际大电网会议上，WG34.03工作组提出了变电站内通信网络传输时间要求：
设备层和间隔层之间、间隔内各设备之间、间隔层各间隔单元之间为1-100ms，间隔层和变电站层之间为10-1000ms，变电站层各设备之间、变电站和控制中心之间为1000ms。
各层之间的数据流峰值为：
设备层和间隔层之间数据流大概250KB/S，取决于模拟量的采样速度，间隔层各单元之间数据流大概60KB/S或130KB/S，取决于是否采用分布母线保护；间隔层和变电站层之间及其他链路之间数据流大概在100KB/S及以下。
2.2高可靠性
可靠性的要求包含了设备可靠和网络可靠，因为电厂自动化通信系统的绝大多数通讯节点都工作于户外恶劣环境下，要求设备在高温高湿雷电等恶劣条件下能长期稳定工作，并避免电磁干扰，最好能够在停电时设备仍能工作。
同时要求网络生存性能优越，在节点和路径故障时具有保护路由，保证通讯业务不受影响。
2.3通信网络系统结构简单
通信网络系统结构简单，越简单，其可靠性越高，成本越低。
2.4组网灵活,容易扩展和扩容
考虑到将来电力需求的发展，变电站也应当能够实现方便的扩展和扩容，相应的要求配电通信网络也能随时做节点的增减等修改，做到组网灵活，容易扩展和扩容以及平滑升级。
3目前变电站通信网络现状
目前变电站网络由一个主控和若干隔间子单元及GPS时钟定时信号传输系统组成，每个隔间子单元都有一套控制管理系统，每个隔间子单元之间可以互相通信也可与主控之间通信，通信传输的信号大多采用的是以太网的信号、工业串口信号（包括：
RS232、RS485、LON-WORKS、CANBUS四种信号）和开关量信号，如图：
调度中心
主控
时钟GPS
工业总线
以太网
开关量线缆
隔间子系统2
开关量线缆
工业串口
设备
设备
设备
图1变电站通信网络现状
目前变电站通信网络现状有以下缺点：
1）四种控制信号分离在四个网上传输，投资大，管理不方便
目前以太网的信号、工业串口信号（包括：
RS232、RS485、LON-WORKS、CANBUS四种信号）、定时信号和开关量信号通过各自分立的网络传输，造成重复投资，并且管理不便。
2）可靠性不高
各种信号传输网络多采用星形拓扑结构，没有自愈保护机制，不能有效避免单点传输设备失效和线路断裂造成的信号传输中断。
3）业务不能分等级，实时性差，响应慢
控制、保护、测量、录波、定时等不同业务在同一网络传输时，没有分级，造成各种业务相互干扰，关键业务实时性差，响应慢。
4基于RPR-5610的RPR通信网组网方案
本公司基于弹性分组环技术（RPR）专门为工业控制领域设计的多业务宽带数据传输与交换设备RPR-5610，利用RPR弹性分组环技术的优势，使得该设备组建的数据环网，不仅可以传输电力、煤矿、公安、交通等系统的工业控制信号，如远程数据采集，控制和图像监控等，还可以承载办公自动化和通信业务，如远程数据网络互联和会议电视等。
RPR-5610多业务宽带数据传输与交换设备的主要接口为：
Ø双向100M环形干线接口，电/光可选，50ms环保护，符合IEEE802.17RPR1.0国际标准
ØRS232/485接口
Ø10/100M以太网接口
Ø开关量接口
Ø定时信号接口
结合变电站控制的通信特点，本公司提供了基于RPR技术的通信网组网方案。
整个组网方案示意如下：
以太网信号
主控
RPR-5610
A
100M环网
RPR-5610
B
RPR-5610
RPR-5610
C
D
以太网信号：
时钟信号：
工业串口信号：
开关量信号
图2RPR-5610设备在变电站网络的应用
RPR-5610多业务宽带数据传输与交换设备组成的双纤保护环带宽高达200Mbps（双向100M），将众多的隔间子系统的RS232信号、以太网信号、开关量信号和时钟信号高速传输到站控中心，通过上传通信处理器传到调度中心。
双纤环网络拓扑具备抗单点失效的能力，在发生节点或者路径故障时，实现50ms内保护倒换，保证通讯业务不受影响。
200Mbps的高速环路带宽分级承载网管数据和业务数据，保障关键业务响应时间的同时为将来网络的扩展预留了充足的带宽空间。
5RPR-5610组网方案特点
弹性分组环（RPR）技术作为最先进的宽带数据传输骨干网络技术，其组网方案的优点是：
Ø性价比高:
专为数据传输设计，建网成本大大低于ATM和SDH；
Ø可靠性好:
使用双环网络结构，在线路故障时有小于50毫秒环切换保护，实现业务的无损伤传输；
Ø服务质量保证：
时延和抖动符合G.703标准，实时业务有保障；
Ø多业务传输：
以太网信号和工业控制信号等在同一平台上传输；
弹性分组环（RPR）技术在通讯领域的技术特点,也可以应用在工业控制领域。
本公司的多业务宽带数据传输与交换设备，利用RPR技术的优良特性，为变电站的设备层、间隔层和站控层各种控制信号的传输提供了最佳解决方案，具有无可比拟的优势。
5.1接入组成双纤保护环，高带宽，高可靠性
接入环上带宽为双向100M，即可提供动态分配的200M共享环网带宽，并能实现网络故障时50ms保护倒换，网络可靠性高。
5.2多网合一，节省投资，便于管理
利用RPR的多业务传输特性，将以太网信号、工业串口信号、开关量信号和时钟定时信号统一在一个网络上传输，方便了管理。
5.3业务可分等级，保障信号传输实时性和安全性
利用RPR的分道传输和分级传输技术，可将自动控制、保护业务、定时业务、录波业务划分优先等级分道传输，保障关键业务的实时性。
6
RPR-5610网络设备技术性能介绍
RPR-5610多业务宽带数据传输与交换设备规格参数：
外观：
小型密封机盒式外观AC220V工作电源/48V直流供电
功能描述：
实现RS232/485、以太网、开关量和定时信号至RPR协议转换功能
接口描述：
名称
接口类型
业务接口1
RS232/485DB9接头可配置600bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19.2kbps速率。
业务接口2
10/100BASE-T以太网接口
业务接口3
开关量信号
业务接口4
时钟定时信号
管理接口
RS232RJ45接头9600bps本地超级中端
线路接口
100Base-FxRPR单模1310nm30km/多模850nm6km
例1
配电箱/环网柜
配电网自动化系统：
根据RPR技术的特性，实现配电通信网络分层组网，由主站和子站构成通信骨干网，子站和相邻的配电终端设备层构成通信子网，FTU、DTU通过电缆接入子网中的配电终端设备层。
主站主要负责采集、管理整个系统子站传上来的数据；子站根据主站下达的命令执行故障诊断、隔离、恢复以及常规的操作功能；配电终端设备层完成FTU、TTU、DTU等各种现场信息的采集处理及监控功能。
例2
间隔层设备
变电站内部自动化系统：
根据RPR技术的特性，实现将各个变电站间隔层的以太网、工业串口、定时信号和开关量信号统一在一个RPR环网上，分级分道传输到站控中心，保障关键信号的实时性和可靠性。
依据RPR提供的汇聚特性和专线特性，汇聚点可以提供间隔层设备的业务管理和实时监控，实现站点设备的远程控制和管理。
例3
DCS子系统
RPR5610
一类业务
二类业务
三类业务
电厂DCS自动化系统：
利用RPR技术的特性，将各个DCS子系统的各种业务统一在一个RPR环网上分级分道传输，保障关键业务的实时性和可靠性。
深圳市信桥科技有限公司
深圳市南山区高新南区留学生创业大厦8层
电话：
（0755）86329665
升级会员 