智能变电站中的交换技术

  摘要：智能变电站技术的慢慢地发展，使得以太网交换机在变电站中的重要性日益明显。文章首先介绍了以太网帧在交换机中的学习和转发原理，然后说明了变电站分层结构下二次系统使用交换机的组网方案，再详细剖析了vlan、qos、镜像、组播等交换技术原理，依据各种IED特点及数据流特点，给出各项技术实际的应用方案。根据不同业务需要和不同的报文类型，设计合理的网络拓扑，并灵活的使用这些交换技术，可以保障智能变电站中的通信报文安全、稳定、可靠地传输，从而使得整个变电站变得更坚强。

  随着信息通信技术、计算机网络技术的日益成熟，以及智能断路器、新型互感器技术的发展，智能变电站成为了研究的热点。智能变电站是使用先进、稳定的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基础要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据自身的需求支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站[1-5]。由此可见，通信网络是变电站智能化的关键依托，而以太网交换机又是整个网络中的枢纽。文章介绍以太网的交换原理及其在智能变电站中的应用。

  交换机是一种连接各类服务器及终端并负责它们之间数据接收和转发的设备。，它检测从以太端口来的数据包的源和目的地的MAC(介质访问层)地址，然后与系统内部MAC表作比较，若数据包的MAC层地址不在查找表中，则将该地址加入查找表中，并将数据包发送到所有端口;如果地址在表中则发送到相应的端口，如果目的地址与该端口相对应则不进行转发。

  地址学习(Address learning)：以太网交换机能够学习到所有连接到其端口的设备的MAC地址。地址学习的过程是通过监听所有流入的数据帧，对其源MAC地址进行检测验证，形成一个MAC地址到其相应端口的映射，并将此映射存放在交换机缓存中的MAC地址表中。

  帧的转发和过滤(Forward/filter decision)：当一个数据帧到达交换机后，交换机首先通过查找MAC地址表来决定如何转发该数据帧。如果目的地址在MAC地址表中有映射，它被转发到连接目的节点的端口，否则将数据帧向除源端口以外的所有端口转发。

  环路避免(Loop avoidance)：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过环网协议协议(如rstp)避免回路的产生，防止数据帧在网络中不断兜圈子的现象发生，同时允许存在后备路径。

  在IEC61850中把变电站分为三层：站控层、间隔层和过程层。网络结构如下：

  上图只是一个间隔内的简单网络结构，其中站控层包括监控后台、故障信息系统、工程师工作站等;问隔层包括保护、录波器、测控装置等;过程层包括智能断路器、电子式互感器、智能终端、合并单元。这三层设备通过两个网络相联，即联系站控层和间隔层的站控层网络，联系间隔层和过程层的过程网络，在站控层网络上传送保护动作事件、保护定值、录波文件、四遥信息等，在过程网络传送保护跳闸、保护启动、保护闭锁、断路器位置、采样值等实时信息[1-5]。

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  10月25日11时45分，随着220千伏新城变电站主变压器带电冲击运行正常，标志着由南方电网云南电网公司投资建设的220千伏新城输变电工程顺利投产。该工程位于云南昭通水富市，水富素有“万里长江第一港、七彩云南北大门”之称，是云南距离成渝地区双城经济圈最近的城市。项目于2022年6月16日开工建设，总

  国网甘肃省电力公司2023年新增第六次物资公开对外招标采购招标编号：27230E1.招标条件项目建筑设计企业为国网甘肃省电力公司或其所属单位（以下简称“项目单位”），项目资金来自企业自有资金，出资比例为100%，资产金额来源已落实，招标人为国网甘肃省电力公司或其所属单位，并委托国网甘肃招标有限公司为招标代理

  近日，全国首套智能变电站新型电力系统保护设施在河南开封220千伏仪封变电站挂网试运行。该装置有助于解决高比例新能源并网条件下新能源及电力设备的弱支撑性和低抗扰性问题。此次挂网运行的保护设施共四套，包括两套新原理线路保护设施、两套性能提升线路保护设施。新原理线路保护设施应用不依赖电源

  10月12日，浙江舟山220千伏长礁变电站一键顺控“双确认”（两个非同样原理或非同源信号确认）改造工作结束，标志着该站具备倒闸操作一键转冷备用功能。该站是舟山市首座完成“一键顺控”改造的智能变电站。改造后，运维人员采用“一键顺控+高清视频智能联动”5分钟内就可以远程完成遥控操作，倒闸操作

  国网上海市电力公司2023年新增第二次物资招标采购推荐的中标候选人公示（招标编号：2309-GK018）

  9月27日，500千伏乐山南变电站全站带电，标志着四川乐山南500千伏输变电工程成功投运。乐山南500千伏输变电工程位于乐山市五通桥区，该工程新建500千伏乐山南变电站1座、铁塔14基、500千伏双回线千伏乐山南变电站设计变电容量480万千伏安，是四川的第61座500千伏变电站。本期投

  四川广安2023年100个重点建设项目之一的仁和110千伏输变电工程21日正式竣工投运，这是该市首个运用“一键顺控”技术建成的数字化智能变电站。据悉，仁和110千伏变电站新建项目位于邻水县城南镇牌坊村，总投资超过5400万元，占地面积6779平方米，变电容量10万千伏安，于2022年9月正式开工建设。

  北极星输配电网获悉，9月20日，重庆荣昌许溪220千伏输变电工程奠基。该工程是国网重庆市电力公司在荣昌区投资建设的第二个220千伏输变电项目，预计2025年6月30日前竣工投产。该工程位于荣昌区广顺工业园区北侧，占地约20亩，总投资约3.8亿元，计划2025年6月30日前竣工投产。该变电站将新增变电容量2台

  近日，国网阿克苏供电公司工作人员正在对新疆温宿县的稻香变电站进行加紧验收，以保障9月22日该站顺利投产送电。据悉，110千伏稻香变电站是温宿县电力发展史上首座GIS智能变电站，或将于9月22日该站顺利投产送电。该项目，位于温宿县阿热勒镇提格艾日克村东北约5公里处，总投资达5552万元。为满足负荷

  17日从国家能源集团青海公司获悉，日前，国家能源集团青海玛尔挡水电站750千伏云杉变电站全站设备带电运行，标志着中国海拔最高的750千伏超高压变电站正式投运。据介绍，该变电站位于海拔3365米的青海省海南藏族自治州同德县境内，距玛尔挡水电站大坝约1.2公里，于2022年10月正式开工，建设时间用了10

  近日，由云南电网公司曲靖供电局建设的110千伏石岩输变电工程顺利投产。工程投产后将优化电网结构，满足当地日渐增长的用电需求。同时满足曲靖市煤矿主产区——富源县9对煤矿双电源用电需求，将提升曲靖市富源县电力供应保障能力。110千伏石岩输变电工程是南方电网智能变电站标准设计在曲靖电网的首次

  8月26日至27日，中国国家电网有限公司董事长辛保安赴埃及开罗，与埃及电力和可再生能源部部长·沙赫尔、中国驻埃及大使廖力强举行会谈，认真落实中国国家主席习与埃及总统塞西达成的重要共识，逐步加强沟通交流，深化能源电力领域合作，推动共建“一带一路”高水平质量的发展。辛保安表示，中

  8月16日，2023中国数字化的经济创新发展大会在广东举行。期间，大会举办了数字技术创新应用大赛，广东电网公司参赛作品“数据要素赋能视角下的数据治理实践与探索”斩获数据治理创新应用赛道第一名，获全国一等奖。截至今年8月，广东电网公司已发布全国首张“数据资产凭证”、下属广东电网能源投资公司成为

  北极星输配电网获悉，7月14日，徐州市生态环境局发布关于公开征集《徐州市减污降碳协同增效实施方案征求意见稿》意见建议的公告。公开征求意见时间为2023年7月14日-8月13日。《方案征求意见稿》指出，加强绿色低碳关键产业技术战略部署，开展烟气超低排放与碳减排协同技术创新，快速推进高效低成本太阳

  辽宁电科院研究山火对500千伏输电线日，辽宁电力科学研究院针对山火对500千伏输电线路间隙放电影响开展真型试验，旨在深入研究火焰条件下颗粒触发间隙放电的机理，最大限度避免山火导致输电线路跳闸事件的发生。试验过程中，该院记录了大量现场数据，为提升山火影响下的500千伏输电线路供电可靠性提供了理论与实践依据，有助于深入分

  辛保安与哥伦比亚国家输电公司首席执行官波萨达、哥伦比亚驻华大使卡夫雷拉会谈

  6月30日，中国国家电网有限公司董事长辛保安在公司总部与哥伦比亚国家输电公司（ISA）首席执行官波萨达、哥伦比亚驻华大使卡夫雷拉举行会谈。公司副总经理金炜参加会谈。辛保安欢迎波萨达一行到访国家电网公司。他表示，中国国家电网公司以投资、建设和运营电网为核心业务，运营管理着全球电压等级最高

  江苏南通市减污降碳协同增效三年行动计划：加强智能电网技术、新型储能等核心技术攻关

  北极星输配电网获悉，5月23日，南通市人民政府办公室发布关于印发《南通市减污降碳协同增效三年行动计划（2023—2025年）》（以下简称《计划》）的通知。《计划》指出，加强科技支撑。充分的发挥市级专项资金引导作用，积极开展减污降碳协同增效基础研究及示范应用，加强智能电网技术、新型储能等核心技

  随着全球能源转型步伐加快，电气化程度提高，可再次生产的能源在发电组合中的份额持续增长。依照国家规划的“双碳”工作目标，到2030年非化石能源消费比重将达到25%左右，2060年将达到80%以上。这在某种程度上预示着可再次生产的能源将主导未来中国电力消费的增量，同时逐步实现对传统能源的替代。“十四五”期间，随着九大陆上

  拟安排6.67亿元！中关村科技园区“储能与智能电网技术”重点专项项目申报

  北极星储能网获悉，5月9日，北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会发布“储能与智能电网技术”重点专项项目申报通知。其中惠企措施涵盖围绕中长时间尺度储能技术、短时高频储能技术、高比例可再次生产的能源主动支撑技术、特大型交直流混联电网安全高效运行技术、多元用户供需互动用电与能效提升技

  适配光储系统！阳光电源发布《干细胞电网技术(Stem Cell Tech)白皮书》

  全球能源加速转型背景下，高比例可再次生产的能源接入、高比例电力电子设备接入、高比例特高压直流输电的“三高”态势逐渐凸显，对新型电力系统的平稳运行提出更大挑战。3月31日，在PAT2023光伏先进的技术研讨会上，阳光电源重磅发布《干细胞电网技术(StemCellTech)白皮书》。作为行业首份光储系统电网技术白皮

  采用高可靠性ix Industrial®接口的高性能交换机 机器监控和诊断系统的一致联网更可靠耐用

  浩亭技术集团开发了一系列新的以太网交换机，以促进在技术密集型应用的最小空间中使用即插即用千兆网络解决方案。在所有工业领域中，用于质量保证和监控的成像过程慢慢的变重要。相机系统提供慢慢的升高的分辨率，但尺寸却越来越小。作为高性能千兆位交换机，浩亭推出的非管理型以太网交换机eCon2000GX

  北京时间12月5日消息（艾斯）根据IDC发布的最新全球季度以太网交换机市场跟踪报告和全球季度路由器市场跟踪报告显示，2016年第三季度(3Q16)全球以太网交换机市场(Layer2/3)的收入为62.9亿美元，同比增长2.0%，全球企业和服务提供商(SP)路由器市场在3Q16的总收入为35.6亿美元，同比增长2.6%。最近的宏观

  研华科技2016年2月研华EKI-7710系列新一代创新型工业以太网交换机，具备先进的自动布建功能，让用户配置与布建交换机的效率可提高90%以上。另外，研华领先的IXM技术，可以让交换机之间进行交叉网管，让用户对网络架构了若指掌，使网络状况一目了然。真正的完成快速的网络部署和设备监控技术，打造网络管

  浩亭Ha-VIS eCon系列以太网交换机荣获《控制工程》杂志颁发的2015年度编辑推荐奖

  上海，2015年12月10日---浩亭特别高兴地宣布Ha-VISeCon系列以太网交换机荣获《控制工程》杂志中文版颁发的2015年度编辑推荐奖。CONTROLENGINEERINGChina(控制工程中文版)是全球工控自动化领域领先媒体美国CONTROLENGINEERING的中文版杂志，以追踪全球工控自动化领域的发展为宗旨，为中国的读者提供全球

  来自DellOro的报告数据显示，3Q15全球Layer23以太网交换机市场出售的收益达到60亿美元，创该市场的历史上最新的记录。Arista、博科、思科和Juniper几家公司的相关出售的收益也都达到了历史顶配水平。许多厂商以及北美市场在3Q15都创了新纪录。这预示着4Q15以太网交换机市场也将有不错表现，以及2015年该市场有望再创记