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基于GO法的智能变电站通信网络系统可靠性研究

范爱玲  
【摘要】:随着智能电网相关技术的深入研究和建设的大力推进,变电站作为智能电网的重要节点必将朝着智能化、信息化的方向发展。通信网络作为变电站各类信息交换的物理路径,它的实时性、可靠性对站内信息传输和与外界通讯联系有着重要影响,由此可见,研究通信网络系统的可靠性十分必要。目前针对结构较为复杂且设备众多的通信网络系统,大多方法的建模和计算过程都十分繁琐,为了解决问题,本文将GO法引入通信网络系统的可靠性分析,优化了建模和计算过程。采用GO法对智能变电站通信网络的组网方式进行可靠性分析,研究的首要工作就是确定通信网络的组网方式。结合网络拓扑结构,对站控层网络采用双环型、双星型和环星型冗余结构三种组网方式,对过程层网络采用双星型冗余结构的组网方式。参照成功准则,从通信网络的结构和主要设备入手具象化系统,完成状态概率公式组的列写,通过MATLAB程序仿真,进行可靠性计算并提出定量的评价。通过对不同的组网方式的可靠性对比,结果表明:站控层网络的双环型冗余结构具有较高的可靠性,并验证了过程层网络在实际工程的通信模式下,采用双星型冗余结构时的可靠性达到标准。建立通信网络系统可靠性模型应深入到元件层面,将元件概率重要度分析引入系统中,对通信网络结构进行薄弱环节的确定。结合系统的主要元件的可靠性参数,通过灵敏度分析,指出系统中的重要设备。结果表明:影响系统可靠性最显著的是光纤链路,次之的是交换机。参考较优冗余结构提出合理的改进方案,对交换机实现集中备用和交叉备用的连接方式,进一步应用GO法对其可靠性进行评价,并以实际交换机为例,完成经济性讨论。基于GO法的理论基础,结合某地区智能变电站的220kV过程层网络及拓扑结构,给出了在理论上对通信网络结构改进的组网方式和从过程层交换机入手提高可靠性的方法。


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