广域保护通信系统仿真研究

大型电网互联对电力系统继电保护和安全稳定控制提出了更高的要求。随着广域通信网络的快速发展和同步相量测量装置的出现,利用广域信息的广域保护系统(Wide Area Protection System)受到国内外电力科技工作者的广泛关注。广域保护系统通过通信网络获得电网广域信息,对广域电网进行协调控制,通信网络的性能是实现广域保护的关键。研究广域保护通信网络的物理载体、传输模式,分析通信技术对通信网络性能的改善具有重要意义。 本文综述了广域保护通信网络的研究现状。比较了电力系统中不同通信网络物理介质的特点,分析了目前广域通信网络中广泛采用的ATM(Asynchronous Transfer Mode)、SDH(Synchronous Digital Hierarch)和MPLS(Multi-Protocol Label Switching)等通信技术的原理及其特点。在分析电力系统通信业务流量和广域保护通信系统性能要求的基础上,结合通信网络物理介质和通信模式的特点,选择光纤为载体、IP over SDH作为通信模式,为某实际电力系统建立了广域保护通信系统,并采用MPLS技术以提高通信网络性能。利用通信仿真软件OPNET对该系统进行了仿真研究,比较了不同情况下报文的端对端延时和通信链路的吞吐量,结果表明文中建立的通信系统能够满足广域保护的要求,优先级的使用、利用MPLS实现对数据的区分服务,能够有效提高通信系统的实时性;使用MPLS技术能够实现通信网络流量的控制和通信链路故障情况下的自愈恢复,能够有效提高广域保护通信系统的可靠性。研究结果对广域保护通信系统的设计有一定的参考意义。