智能变电站网络交换机技术详解.docx

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1、Q/GDW4292023ICS29.240国家电网企业企业原则Q/GDW4292023智能变电站网络互换机技术规范Thetechnica1specificationforEthernet1ANswitchinSmartSubstation2023xxxx公布2023-XX-XX实行国家电网企业发布Q/GDWQ/GDW4292023I目次序言II1范围引用原则13基本技术条件14重要性能规定35安装规定66技术服务6编制阐明7Q/GDW4292023II刖百由于现行国标、行业原则、企业原则和IEC原则等未统一智能变电站网络互换机技术规定等内容，为使智能变电站网络互换机选型、设备采购等工作有所遵照

2、，特编制本原则。本原则的技术参数及功能规定是基于国内外数字化变电站网络互换机的设计、制造和运行经验，并结合智能变电站的技术导则及设计技术规范而提出。由于智能变电站技术仍处在发展阶段，本规范的有关技术原则将伴随技术的发展与成熟逐渐修订和完善。本规范由国家电网企业基建部提出并解释。本规范由国家电网企业科技部归口O本规范重要起草单位：江苏省电力设计院、中国电力工程顾问集团企业、河南省电力勘测设计院、四川电力设计征询有限责任企业，四川电力试验研究院、山东电力工程征询院有限企业。本规范参与起草单位：浙江省电力设计院、陕西省电力设计院、安徽省电力设计院、国网电力科学研究院、浙江电力试验研究院。本规范重要起

3、草人：褚农、朱东升、陈志蓉、曾健、孙纯军、苏麟、黄晓博、于广耀、郑旭、李琪林、周志勇、徐迪、黄国方、阮黎翔、朱凯进、吴琼、葛成。Q/GDW42920231智能变电站网络互换机技术规范1范围本规范规定了智能变电站中日勺网络互换机的技术规定、安装规定以及技术服务等内容。本规范合用于国家电网企业系统内智能变电站的新建工程，其他扩建、改建工程可参照执行。2引用原则下列原则所包括的条文，通过在本规范书中引用而构成本规范书日勺条文。所示原则均应采用最新有效版本。GB2423电工电子产品环境试验GB42081993外壳防护等级(IP代码)GB92542023信息技术设备的无线电骚扰限制和测量措施GB/T17

4、626电磁兼容试验和测量技术YD/T10992023以太网互换机技术规定YD/T16272023以太网互换机设备安全技术规定YD“16932023基于光纤通道的IP存储互换机技术规定D1/T860变电站通信网络与系统Q/GDW3832023智能变电站技术导则Q/GDW3932023110(66)220kV智能变电站设计技术规范Q/GDW3942023330750kV智能变电站设计技术规范IEC62351Powersystemsmanagementandassociatedinformationexchange-Dataandcommunicationssecurity功率系统管理和联合信息互换

5、一数据和通信安全性IEC61588Precisionc1ocksynchronizationprotoco1fornetworkedmeasurementandcontro1systems网络测量和控制系统的精密时钟同步协议IEEE802.3InformationTechno1ogy信息技术3基本技术条件3.1使用环境a）海拔高度：0000mb）环境温度：-5C+45C（户内）-25+55（户外）C）最大日温差：25Kd）最大相对湿度：95%（日平均）90%（月平均）e）大气压力：86kPa106kPaof）抗震能力：水平加速度030g,垂直加速度0.15g。注：以上条件可根据工程当地区实际环

6、境进行修正。3.2重要技术指标3.2.1 电源Q/GDW42920232a）基本参数D额定电压：DC220/110V。为调试以便，互换机也应支持220VAC交流供电2）容许偏差：-20%+15%3）纹波系数：不不小于5%b）电源接线应采用端子式接线方式。c）将输入直流电源的正负极性颠倒，装置无损坏，并能正常工作。d）当电源参数在极限内变化时，互换机应能可靠工作，各项功能和性能指标应符合4.2规定。e）当装置满配满负荷工作条件下的整机功耗不不小于60W。3.2.2 绝缘性能a）绝缘电阻在试验日勺原则大气条件下，装置的外引带电回路部分和外露非带电金属部分及外壳之间，以及电气上无联络的各回路之间，用

7、IoOOV日勺直流兆欧表测量其绝缘电阻值，应不不不小于20M。b)介质强度D在试验的原则大气条件下，装置应能承受频率为50Hz,历时Imin的工频耐压试验而无击穿闪络及元器件损坏现象；2)工频试验电压值按表3.21选择。也可以采用直流试验电压，其值应为规定日勺工频试验电压值的1.4倍；3)试验过程中，任一被试回路施加电压时其他回路等电位互联接地。表3.21工频试验电压值被测回路额定绝缘电压(V)试验电压AC(V)整机引出端子和背板线地602502023直流输入回路地60-2502023信号输出触点地602502023无电气联络的各回路之间602502023以太网（电）接口地60500C）冲击电

8、压互换机各导电回路与地（或与地有良好接触日勺金属框架）之间，对于额定绝缘电压不小于60V日勺回路，应能承受1.250s、开路试验电压为5kV的原则雷电波的短时冲击电压试验；对于额定绝缘电压不不小于60V的回路，应能承受1250ss开路试验电压为IkV的原则雷电波的短时冲击电压试验，互换机容许闪络，但不应出现绝缘击穿或损坏。试验后，装置的技术性能指标应符合4.1、4.2的规定。3.2.3 耐湿热性能装置应能承受GB/T2423.9规定的恒定湿热试验。试验温度为+40C2C,相对湿度为（933）%.试验持续时间48h。在试验结束前2h内，用IoOoV直流兆欧表，测量各外引带电回路部分对外露非带电金

9、属部分及外壳之间、以及电气上无联络的各回路之间日勺绝缘电阻值应不不不小于1.5MQ；介质强度不低于规定值的75%o3.2.4 抗干扰性能抗电磁干扰能力应满足D1/T860原则、GB/T17626系列等原则的有关规定，并提供型式试验检测汇报。网络互换机至少应通过表3.2-2所包括的电磁兼容类试验。Q/GDW42920233表3.2-2抗干扰性能规定和试验序号试验参照原则严酷等级1静电放电抗扰度GB/T17626.2IV级2射频电磁场辐射抗扰度GB/T17626.3In级3电迅速瞬变脉冲群抗扰度GB/T17626.4Iv级4浪涌（冲击）抗扰度GB/T17626.5In级5射频场感应的传导骚扰抗扰度

10、GB/T17626.6In级6工频磁场抗扰度GB/T17626.8V级7脉冲磁场抗扰度GB/T17626.9V级8阻尼振荡磁场抗扰度GB/T17626-10HI级9振荡波抗扰度GB/T17626.12级10直流电源暂降、临时中断抗扰度GB/T17626.290%注：评价等级均采用A。3.2.5 无线电骚扰限值无线电骚扰限值应符合GB/T92542023信息技术设备的无线电骚扰限制和量测措施。表3.2-3互换机在IOm测量距离处的辐射骚扰限制频率范围MHZ准峰值限制dB(Vm)3023023010004047注：1在过渡频率处(230MHz)应采用较低的限制。2.当出现环境干扰时，可以采用附加措

11、施。3.2.6 构造、外观及其他a）机箱尺寸宜采用原则19英寸机箱，高度采用IU日勺整数倍。b）装置的不带电金属部分应在电气上连成一体，具有可靠接地端子，并应有对应的标识。c）金属构造件应有防锈蚀措施。d）外观规定：D应于互换机设备正面（非出线端）设置互换机品牌标志、型号名称；2）背面接线端口应标明端口序号或名称，电源端子上方应标注接线阐明；3）底面板应标注互换机制造方名称、设备名称、型号、MAC地址、默认IP地址、产品序列号、硬件版本号、通过认证标志、产地及其他必要信息；4）互换机前后均设有按端口序号排列日勺指示灯。4重要性能规定4.1 一般技术规定4.1.1 装置应是模块化的、原则化的、插

12、件式构造；大部分板卡应轻易维护和更换，且容许带电插拔；任何一种模块故障或检修时，应不影响其他模块日勺正常工作。4.1.2 装置电源模块应为满足现场运行环境的工业级产品，电源端口必须设置过电压保护或浪涌保护Q/GDW4292023器件。4.1.3 互换机应采用自然散热（无风扇）方式。4.1.4 装置日勺所有插件应接触可靠，并且有良好的互换性。4.1.5单个互换机平均故障间隔时间MTBF2200OOO小时。4.1.6双电源供电的互换机应支持电源输出报文告警功能。4.1.7 网络互换机应具有完善的自诊断功能，并能以报文方式输出装置自身日勺自检信息，与变电站自动化系统状态监测接口。4.1.8 当互换机

13、用于传播SMV或GOOSE等可靠性规定较高的信息时应采用光接口；当互换机用于传播MMS等信息时宜采用电接口。4.1.9 全光口配置的互换机的规格一般选用8口、16口或24口；全电口配置的互换机的规格一般选用16口、24口或48口；光口/电口混合配置的互换机可根据工程详细需求进行选型。4.2基本性能4.2.1 互换机吞吐量等于端口速率X端口数量（流控关闭）。422在满负荷下，互换机可以对的转发帧的速率（端口吞吐量）应等于端口速率。4.2.3当SMV采用组网或与GOoSE共网的方式传播时，用于母线差动保护或主变差动保护日勺过程层互换机宜支持在任意IoOM网口出现持续0.25ms的1000M突发流量

14、时不丢包，在任意1000M网口出现持续0.25ms日勺2023M突发流量时不丢包。4.2.4 互换机MAC地址缓存能力应不低于4096个。4.2.5互换机学习新日勺MAC地址速率不小于IOOO帧/S。4.2.6传播多种帧长数据时互换机固有时延应不不小于10s04.2.7互换机在全线速转发条件下，丢包（帧）率为零。4.2.8虚拟局域网V1AN互换机应支持IEEE802.1Q定义的JV1AN原则；互换机应支持通过V1AN技术实现VPN,至少应支持基于端口或MAC地址的V1AN；应支持同一V1AN内不一样端口间曰勺隔离功能；单端口应支持多种V1AN划分；互换机应支持在转发的帧中插入标识头，删除标识头

15、，修改标识头；其他详细规定参见YD/T1099中7.6规定。4.2.9互换机应支持IEEE802.Ip流量优先级控制原则，提供流量优先级和动态组播过滤服务，应至少支持4个优先级队列，具有绝对优先级功能，应可以保证关键应用和时延规定高的信息流优先进行传播。4.2.10 当互换机采用环形网络时，为实现变电站通信网络设备一致性，网络恢复宜采用迅速生成树协议RSTP或多生成树协议MSTP,并符合IEEE802.1w,且与IEEE802.1d的兼容。环形网络RSTP、MSTP最长恢复时间通过每个互换机不超过50mso4.2.11时钟传播性能互换机作为IED连接的汇集点，应具有实现对于所连接的IED时间同步日勺功能。a)互换机应支持简朴网络时钟(SNTP)时钟传播协议，传播精度不不小于Ims；b)当过程层采用IEC61588网络对时方式时，互换机应支持精密同步时钟传播协议，并可以作为边界时钟、透明时钟、一般时钟等角色。D边界时钟传播精度不不小于200ns；2)EtOE透明时钟单级传播