基于MOXA以太网架构的大型数字化变电站
0 引言
高压变电站是大区域电力能源管理的基本节点,其数字化通信是现代电力系统管理运行的基础，通常面临强电磁干扰和室外恶劣环境，属于自动化设备安全性要求极高的应用领域。因此，建立一个高可靠、坚固的变电站自动化数字通信网络是保证电力输送与配电过程顺利进行的关键环节。这类环境中的网络设备必须满足最高的电磁干扰EMI防护要求，工业可靠性要求以及环境适应性要求。
1 大型变电站以太网架构
1.1 系统通信任务
大型变电站自动化系统对电网和输电线路的电流量进行实时监视，因此，要求保证变电站与远程控制室之间的无间断优先数据通信的可靠性外，还应满足变电站中多个标准与专有协议的要求。作为标准变电站通信协议，IEC61850规定了网络设备的通信规范，从而满足基于以太网技术的可扩展性与兼容性要求。
1.2 系统通信要求
大型变电站自动化系统通信要求如下：
（1）对恶劣电磁干扰EMI环境的防护能力，网络设备符合IEC 61850-3变电站环境认证或IEEE 1613电力配电站中通信网络设备的环境和测试要求，提供最佳的EMI屏蔽能力和无故障通信能力；
（2）网络的高可用性，冗余以太网结构实现安全的数据通信；
（3）坚固的光线连接，光线电缆连接具备无噪声、远距离传输特点，带宽的可扩展能力满足未来升级要求；
（4）能够承受极端环境变化，变电站环境的温度边界条件变化非常大，变电站局域网LAN必须能够在宽温条件下可靠运行；
（5）大型变电站3层路由功能，路由能力可以提升大规模变电站网络的整体网络性能。
2 MOXA数字化变电站解决方案
基于MOXA 3层以太网架构的大型数字化变电站解决方案如图1所示。
图1 MOXA数字化变电站解决方案
2.1总体网络架构
整个变电站监控体系采用双星型网络连接，站控层采用MOXA PT7728电力交换机搭建，过程层则采用PT7324电力交换机搭建。当系统网络出现故障时，既可通过现场交换机的继电器输出报警信息，也可通过E-mail、SNMP Trap方式把故障点及原因报告给站控层管理员，便于及时做出判断和维护。过程层采用传统互感器，通过MU合并单元将其同步采集信号转化为数字帧送出，并将此信息透过交换机向间隔层传递，从而在对一次设备、二次设备的监控过程中完全实现了数字化操作。
2.2 方案的优势
