SCALANCE交换机在电力配网的应用
西门子(中国)有限公司 传感器与通讯部 舒鹏
摘 要：本文以西门子SCALANCE交换机为例，介绍了工业以太网交换机在配网自动化行业中的应用
关键字：电网，配电自动化，交换机
一、客户基本情况: 广东电网公司东莞供电局
东莞供电局是中国南方电网广东电网公司属下的特大型供电企业，主要负责东莞地区电网管理、电力营销和业务服务，直管客户174万户，供电营业网点33个。2007年，东莞供电局完成供电量508亿千瓦时，实现了3个百日无考核事故安全记录，最高连续安全运行676天，全面实现了2007年初与广东电网公司签订的11项安全生产目标；至2008年11月，东莞电网共有110千伏及以上变电站123座、主变总容量3963万千伏安、110千伏及以上输电线路3000千米、10千伏及以下线路43000千米。
二、项目背景
东莞供电局城区A16、A39区配网自动化试点工程以及城区配网自动化建设涉亚专项工程，在整个配网通信系统中，需要传输的数据包括：普通数据、视频数据、音频数据、四遥信号等。根据某地配网自动化建设的实际情况，结合西门子工业以太网产品和应用的实际情况，该城区自动化配网工程网络建设可包含三个大的层次结构。
第一层 汇聚层
此级别包含了分局级数据，即将各镇、区级数据通过光纤主干网（比如SDH,或万兆工业以太网）连接到市局。
第二层 骨干层
此级别为变电站级别，将各变电站通过光纤连接成千兆的冗余环网，作为主干通讯。
第三层 接入层
每个变电站所辖的开闭站、分界室、配电室、刀闸小室等采用二层工业交换机形成数据接入网络，主要包括远动控制系统以及视频监控系统的传输。本层系统采用 100M 冗余光纤网络。区域内根据网络配置需求配置不同业务的环网数量。
二、配电自动化建设涉亚专项工程的设计范围如下：
东莞城区A3-1区、A3-2区、A4区、A7-1区、A7-2区、A15区实现配网自动化“三遥”，采用工业以太网交换机技术。主干通信网在原有基础上新增6个通信子站。
东莞供电局了解到到西门子工业以太网交换机卓越的性能之后, 决定首先在A3-1 A3-2区域配网自动化工程接入层网络使用SCALANCE交换机, 该区域共含13个站点, 每一站点计划首期含有4个业务终端,网络结构采取环形结构。
三、西门子方案
本区域包括 2台SCALANCE 308-2M 以及 11台X204-2LD, 其中广电中心一台X204-2LD暂未投。本区域通过图书馆站交换机和新海关大厦站交换机各自连接至银丰通信子站和西平通信子站三层交换机交换机, 最终汇入骨干层网络
四、西门子SCALANCE在配电网通信中的优势
§ 高可靠性
可靠性是电力系统的生命。西门子工业以太网交换机，通过长期在各行各业的应用，专业应对恶劣的现场环境。金属外壳，多种电压等级可供选择， IP30的防护，冗余环网技术形成可靠链路，统一的网络管理极好的适应各种运行条件，具有很好的防潮、防腐、防晒性能。以及耐高电压、大电流、雷击等干扰。许多产品容易忽视的网络接口，西门子工业以太网交换机也增加的高防护的护罩。
§ 具备良好的兼容性和扩展性
以西门子工业以太网交换机为主体的配电通信系统，采用标准网络通信协议，网络在实现扩容或接入其他网络系统的时候非常容易，兼容性良好，使用户可以方便的进行平滑扩容，不影响用户的在线使用。整个系统利用先进的IP软件技术实现，为用户日后的业务拓展提供良好的扩展性
§ 线路故障时保证正常通信
配电自动化系统在线路故障或网络结构发生变化时不允许中断对配电系统中的配电设备的监测，要完成故障定位、故障隔离及恢复供电能力。西门子工业以太网交换机充分考虑了网络系统的断点故障，整个网络系统不受线路故障和网络结构发生变化的影响。并且充分考虑故障情况下的气象条件和线路故障电流产生的干扰。
§ 操作维护方便
配电自动化通信终端数量多，以西门子工业以太网交换机为主体的配电通信系统，充分考虑了设备的通用性，功能的隔离型，减少故障点。设备维护简单，操作方便。
§ 灵活的组网方式
提供基于端口的冗余技术，可以使用多种介质组网，如光纤组网、工业以太网线组网以及光纤电气网线混合组网；可以实现复杂的网络结构，如星型网络、环行网络、树形网等，系统切换时间小于300ms。
§ 统一的网络管理系统
本系统提供远程网络管理系统，能方便将网络管理数据在中心统一管理，并在各个分局实现不同的客户端进行管理，并通过不同的管理用户级别，分享不同权限，保证网络系统的安全性
参考文献:
[1]《西门子工业网络通信指南》，主编：崔坚，机械工业出版社
[2]《西门子工业网络通信技术详解》，主编：王德吉，机械工业出版社
