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智能变电站通信系统解决方案

解决方案概览

为新型电力系统构建自主、安全、确定性的变电站通信网络

在新型电力系统加速建设的背景下,智能变电站作为电网的核心枢纽节点,正从传统的机电式向数字化、智能化深度转型。这对站内通信网络提出了超高可靠性、确定性低时延、强电磁兼容及自主可控的严苛要求。

行业挑战

行业背景:智能变电站通信面临的三大挑战

  • 关键报文“零丢包”挑战

    GOOSE报文承载着保护跳闸等关键控制命令,要求网络具备组播报文精准传输能力,任何丢包都可能导致重大事故。
  • 强电磁环境适应性挑战

    变电站内开关操作、雷击等产生强烈的电磁干扰,要求设备必须具备EMC 4A级及以上的抗扰度,确保通信不中断。
  • 互操作性与时钟同步挑战

    站内存在大量不同厂商的IED设备,需严格遵循IEC 61850标准实现设备互操作,并支持IEEE 1588精确时间同步协议,满足合并单元等设备对时要求。
行业挑战

MRD™子午线®解决方案:为智能变电站量身打造的三层通信架构

严格遵循IEC 61850标准体系,为每一层网络提供最适合的通信产品。

MRD™子午线®解决方案:为智能变电站量身打造的三层通信架构

我们的方案严格遵循IEC 61850标准体系,为每一层网络提供最适合的通信产品。

1. 过程层网络:关键数据的实时采集与跳闸指令的可靠传输

场景特点:连接合并单元、智能终端等一次设备,传输SV采样值及GOOSE跳闸命令,对实时性、确定性、可靠性要求最高。

方案核心:采用符合IEC 61850-3标准的四统一过程系列工业以太网交换机,部署于过程层网络。

关键技术:

组播报文精准控制:支持IGMP Snooping和GMRP组播过滤机制,确保GOOSE、SV报文在网络中高效、不丢失地传输。

服务质量保障:支持802.1p优先级和QoS,为GOOSE等关键控制报文提供最高优先级的转发队列,确保实时性。

2. 间隔层网络:保护、测控与计量数据的可靠汇聚

场景特点:连接保护装置、测控装置、故障录波器等间隔层设备,需汇聚本间隔内所有数据,并与站控层通信。

方案核心:四统一过程系列工业以太网交换机。

关键能力:

三层交换与隔离:支持三层路由功能,可实现不同子网间(如保护网、监控网)的逻辑隔离,提升网络安全性与管理效率。

电力A级认证:通过EMC 4A级测试,具备前后指示灯及掉电告警功能,便于现场状态判断与远程运维。

3. 站控层网络:全站监控与管理的信息枢纽

场景特点:连接监控后台、远动通信装置、对时系统等,实现全站设备的统一监控、管理与调度。

方案核心:可选用四统一过程系列工业以太网交换机。,确保站控层网络永不中断。

核心产品组合:为变电站场景精选的可靠设备

产品系列关键特性典型部署位置核心优势
四统一过程层系列工业以太网交换机* 电力A类认证,EMC 4A级 *符合IEC 61850-3*符合Q/GDW10429*符合Q/CSG1203066过程层网络(智能终端柜)间隔层网络(保护测控柜)环境适应性强,接口丰富,支持冗余环网,专为关键控制报文优化
四统一过程层系列工业以太网交换机* 电力A类认证,EMC 4A级* 符合IEC 61850-3* 符合Q/GDW10429* 符合Q/CSG1203066间隔层汇聚站控层接入高密度、高可靠、易扩展,满足变电站对接口密度与可靠性的核心要求
四统一站控层系列工业以太网交换机符合IEC 61850-3符合Q/GDW10429符合Q/GDW 11202.4站控层核心(监控机房)电信级冗余,超大交换容量,是大型枢纽变电站站控层核心的理想选择

标杆案例

标杆案例

核心产品

TNM4000系列通用机架式40口TSN三层工业交换机

TNM4000系列通用机架式40口TSN三层工业交换机

支持 40 个以太网端口 ,包括 8 个 10G 以太网端口 支持多种管理方式:WEB 浏览器 ,CLI ,MIB 支持 QoS (IEEE 802.1p/1 Q 和 TOS/DiffServ) 支持 SNMPv1/2c/v3

查看产品

MRD™子午线®产品可靠性设计基因

任何方案都建立在对产品底层的极致追求之上。我们公开以下设计细节,接受最严苛的工程师审视:

  • MTBF(平均无故障时间)

    基于SR-332算法进行器件级应力预测,整机MTBF超百万小时。
  • 寿命(使用寿命)

    不仅看器件标称,更基于最低工作参数@工作温度下的电解电容容值衰减瓶颈进行实测估算。
产品对比
散热
防腐
PCB
网络隔离
电源
软件健壮性
我司产品
吸风设计(风量更均匀)
导电氧化(保证接地导通)
沉金工艺(防氧化、耐插拔)
单口独立变压器(故障隔离更彻底)
供电隔离(抗浪涌、防串扰)
周期性内存检查(防止内存泄漏积累)
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市面上其他产品
吹风设计
喷漆
镀锡
多口集成变压器
非隔离

为什么选择MRD™子午线®

  • 权威认证与标准合规
    权威认证与标准合规

    产品通过中国电科院、国网电科院、南网电科院等权威机构测试,取得国网A类及相关型式检测报告,符合IEC 61850-3及IEEE 1613规范。

  • 全业务场景覆盖
    全业务场景覆盖

    方案不仅适用于智能变电站,同样成熟应用于配网自动化、用电信息采集、光伏/风电监控、输电线路状态监测等电力全业务场景。

  • 大规模在网运行验证
    大规模在网运行验证

    产品已成功应用于国家电网和南方电网的二十多个省级电网公司、五大发电集团,在网运行设备近10万台,包括北京、上海、天津、山东、江苏等地大型项目。

  • 自主可控的可靠性设计
    自主可控的可靠性设计

    采用基于SR-332标准的MTBF算法与寿命评估;关键设计细节涵盖散热、导电氧化与沉金工艺、端口防护、供电隔离与软件内存检查,保障电力复杂环境下的长寿命。

产品推荐

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方案一

为智能变电站量身打造的三层通信架构

严格遵循IEC 61850标准体系,覆盖过程层、间隔层到站控层的全场景通信需求。

1. 过程层网络

关键数据的实时采集与跳闸指令的可靠传输

场景特点:连接合并单元、智能终端等一次设备,传输SV采样值及GOOSE跳闸命令,对实时性、确定性、可靠性要求最高。

方案核心:采用符合IEC 61850-3标准的四统一过程系列工业以太网交换机,部署于过程层网络。

组播报文精准控制:支持IGMP Snooping和GMRP组播过滤机制,确保GOOSE、SV报文在网络中高效、不丢失地传输。

服务质量保障:支持802.1p优先级和QoS,为GOOSE等关键控制报文提供最高优先级的转发队列,确保实时性。

2. 间隔层网络

保护、测控与计量数据的可靠汇聚

场景特点:连接保护装置、测控装置、故障录波器等间隔层设备,需汇聚本间隔内所有数据,并与站控层通信。

方案核心:四统一过程系列工业以太网交换机。

三层交换与隔离:支持三层路由功能,可实现不同子网间(如保护网、监控网)的逻辑隔离,提升网络安全性与管理效率。

电力A级认证:通过EMC 4A级测试,具备前后指示灯及掉电告警功能,便于现场状态判断与远程运维。

3. 站控层网络

全站监控与管理的信息枢纽

场景特点:连接监控后台、远动通信装置、对时系统等,实现全站设备的统一监控、管理与调度。

方案核心:可选用四统一站控层系列工业以太网交换机,确保站控层网络永不中断。

方案二