《智能变电站网络交换机技术规范》

Q/GDW 429 2010ICS 29.24029Q/GDW国家电网公司企业标准Q/GDW 429 2010智能变电站网络交换机技术规范thetechnicalspecificationforethernetlanswitchinsmartsubstation2010-宣布2010-实施国家电网公司发布的目录前言II1范围12引用标准13基本技术条件14主要性能要求35安装要求66技术服务6制作说明书7简介由于现行国家标准、行业标准、企业标准和IEC标准等智能变电站网络交换机的技术要求等内容不统一，为遵循智能变电站网络交换机的选型、设备采购等工作制定本标准。本标准的技术参数和功能要求是根据国内外数字变电站网络交换机的设计、制造和运行经验，结合智能变电站的技术指南和设计技术规范提出的。 由于智能变电站技术还处于发展阶段，本规范的相关技术原则随着技术的发展和成熟而逐渐修订和完善。本规范由国家电网公司基础建设部提出并解释。本规范由国家电网公司科技部出口。本规范的主要起草单位为江苏省电力设计院、中国电力工程顾问集团公司、河南省电力测量设计院、四川电力设计咨询有限责任公司、四川电力试验研究院、山东电力工程咨询院有限公司。本规范参与起草机构：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。本规范主要起草人：楚农、朱东升、陈志蓉、曾健、孙纯军、苏麟、黄晓博、于广耀、郑旭、李林、周志勇、徐迪、黄国方、阮黎翔、朱凯进、吴琼、葛成。IQ/GDW 429 2010智能变电站网络交换机技术规范一个范围本规范规定了智能变电站网络交换机的技术要求、安装要求及技术服务等内容。本规范适用于国家电网公司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引用标准以下标准所包含的条文，通过引用于本规范书而构成本规范书的条文。 列出的标准应采用最新的有效版本。GB 2423电气电子产品环境试验GB 4208-1993 shell保护级别(IP代码)GB 92542008信息技术设备无线骚扰的限制与测量方法GB/T 17626电磁兼容测试与测量技术YD/T 10992005以太网交换机技术要求YD/T 16272007以太网交换机设备的安全技术要求YD/T 16932007基于光纤通道的IP存储交换机技术要求DL/T 860变电站通信网络与系统Q/GDW 3832009智能变电站技术指南q/gdw393-2009年110(66)220kv智能变电站设计技术规范q/gdw394-2009年330750kv智能变电站设计技术规范iec 62351 powersystemsmanagementandassociationinformationexchange-datandcommunicationssecurity电源系统管理和协作信息交换-数据和通信安全iec 61508 precisionclectrocksynchronizationprotecontollfornetworkedmeasurementandcontrolsystems网络测量控制系统的精密时钟同步协议IEEE 802.3信息技术3基本技术条件3.1使用环境a )海拔： 1000m米b )环境温度：-5 45(用户内)-25 55(室外)c )最大日差： 25Kd )最大相对湿度： 95% (日平均)90% (月平均)e )大气压： 86kPa106kPa。f )抗震能力：水平加速度0.30g，垂直加速度0.15g。注：上述条件可根据工程本地区的实际环境修改。3.2主要技术指标3.2.1电源a )基本参数1 )额定电压： DC 220/110V。 交换机也必须支持220V AC交流电源，以便于调试2 )允许偏差：-20% 15%3 )波动系数：5%以下b )电源接线请采用端子式接线方式。c )使输入直流电源的正极性和负极性相反，装置不破损，正常工作。d )电源参数在极限内变化时，开关可靠工作，各功能和性能指标应满足4.2要求。e )装置在满负载下动作的条件下，装置整体的消耗功率为60W以下。3.2.2绝缘性能a )绝缘电阻在试验的标准大气条件下，在装置的外拉带电电路部分和露出的非带电金属部分和外壳之间以及未电连接的各电路之间，用1000V的直流兆欧表测量绝缘电阻值，使其在20M以上。b )介质强度1 )在试验的标准大气条件下，装置应经过频率为50Hz、1min的工频耐压试验，承受无破坏闪络和零件破损现象2 )商用频率试验电压值在表3.2-1中选定。 也可以采用直流试验电压，其值必须是规定工频试验电压值的1.4倍3 )在测试中，向任意一个被测试电路施加电压时，该剩馀电路的等电位相互接地。表3.2-1工频试验电压值被检测电路额定绝缘电压(v )试验电压AC(V )单元引出端子和背板线地 60到2502000直流输入电路地 60到2502000信号输出接点地 60到2502000没有电连接的各电路间 60到2502000以太网(电气)接口地60500c )冲击电压在交换机的各导电电路与接地(或者与接地良好接触的金属框架)之间，对于额定绝缘电压为60V以上的电路，能够承受1.2/50ms、开路试验电压为5kV的标准雷波的短时间浪涌电压试验，对于额定绝缘电压不足60V的电路，能够承受1.2/50ms、开路试验电压试验后，装置技术性能指标应符合4.1、4.2的规定。3.2.3耐湿热性能装置必须经得起GB/T 2423.9规定的一定湿热试验。 试验温度为402，相对湿度为(933)%，试验持续时间为48小时。 在试验结束前的2h内，使用1000V的直流兆欧表，测定各外拉带电电路部分露出的非带电金属部分和外壳之间以及与电气无关的各电路之间的绝缘电阻值的介质强度在规定值的75%以上。3.2.4抗干扰性能抗电磁干扰能力应符合DL/T 860标准、GB/T 17626系列等有关标准的要求，提供型号试验检测报告。网络交换机必须至少通过表3.2-2中包含的电磁兼容性测试。表3.2-2抗干扰性能的要求和试验序列号实验参考标准苛刻的等级1静电放电的抗干扰性GB/T 17626.2级2高频电磁场辐射抗干扰GB/T 17626.3级3电快速瞬变脉冲群的抗干扰度GB/T 17626.4级4浪涌(冲击)抗干扰度GB/T 17626.5级5射频场感应的传导干扰抗性GB/T 17626.6级6工频磁场的抗干扰性GB/T 17626.8v级7脉冲磁场的抗干扰性GB/T 17626.9v级8阻尼振动磁场的抗扰性GB/T 17626-10级9振荡波的抗干扰度GB/T 17626.12第ii类10直流电源暂时降低，暂时抗干扰GB/T 17626.290%注：评价等级均采用a。3.2.5无线干扰限制值无线骚扰限制值必须符合GB/T 92542008信息技术设备的无线电骚扰限制和量测方法。表3.2-3开关10m测量距离下辐射骚扰的限制频率范围MHz准峰值限制dB(V/m )30230230至10004047注：1.过渡频率(230MHz )请采用较低的限制。2 .发生环境干扰时，可采取额外措施。3.2.6结构、外观和其他a )壳体尺寸优选采用标准19英寸壳体，高度优选采用1U的整数倍。b )装置的未带电的金属部分成为电气一体，具备可靠的接地端子，需要相应的标识。c )金属结构物必须采取防锈措施。d )外观要求：1 )在开关设备的正面(非导线一侧)设置开关品牌型号名称2 )请在背面的配线端口中注明端口号和名称，并在电源端子上填写配线说明3 )底面板必须显示开关的制造商名称、设备名称、型号、MAC地址、默认IP地址、产品序列号、硬件版本号、合格认证标记、产地及其他必要的信息4 )开关的前后设置有按端口编号分类的指示灯。4主要性能要求4.1一般技术要求4.1.1装置应模块化、标准化、插入式结构的大多数卡易于维护和更换，必须允许带电插拔的任何模块发生故障或检查时，不影响其他模块的正常工作。4.1.2装置电源模块是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设备。4.1.3开关采用自然散热(无风扇)方式。4.1.4装置的所有插件必须切实接触，并且具有良好的兼容性。4.1.5每个开关的平均故障间隔mtbf200万小时。4.1.6双电源开关必须支持电源输出消息警告功能。4.1.7网络交换机具有完整的自诊断功能，可通过消息方式输出设备自身的自诊断信息，与变电站自动化系统状态监控接口连接。4.1.8交换机在传输SMV或GOOSE等可靠性高的信息时，采用光接口的开关在传输MMS等信息时，采用电接口。4.1.9全光纤端口布置开关规范一般选择8端口、16端口或24端口全光纤端口布置开关规范一般选择16端口、24端口或48端口混合光纤端口/电纤端口布置开关，以满足工程具体需求4.2基本性能4.2.1交换机吞吐量等于端口端口数量(流控制关闭)。4.2.2在完全负载下交换机可以正确传输帧的速率(端口吞吐量)必须与端口速率相同。4.2.3smv以组织网或GOOSE和共同网方式传输的情况下，母线差动保护或主变差动保护的过程层交换机在任意的100M网口持续0.25ms的1000M突发流量时不受分组损失，在任意的1000M网口连接0.25ms的2000M突发流量4.2.4交换机的MAC地址缓存能力必须至少为4096个。4.2.5交换机学习到新的MAC地址速率超过每秒1000帧。4.2.6携带各种帧长度的数据时，交换机固有的时延应小于10s。4.2.7开关为全线速度传输条件，丢包率为零。4.2.8虚拟LANVLAN交换机必须支持IEEE 802.1Q中定义的VLAN标准交换机必须通过VLAN技术支持VPN，并且必须至少支持基于端口或MAC地址的VLAN必须支持同一VLAN中不同端口之间的隔离单端口必须支持多个VLAN分区交换器应当支持在已转发的帧中插入标签报头、删除标签报头和修改标签报头其他具体要求请参阅YD/T 1099中的7.6规定。4.2.9交换机支持IEEE 802.1p业务优先级控制标准，提供业务优先级和动态多播过滤服务，至少支持四个优先级队列，具有绝对优先级功能，并且具有关键应用和高延迟请求的信息流4.2.10当交换机采用环形网络时，网络恢复采用快速生成树协议RSTP或多生成树协议MSTP，与IEEE 802.1w兼容，以实现变电站通信网络设备的一致性环形网络RSTP、MSTP的最大恢复时间为每个交换机50ms以下。4.2.11时钟传输性能交换机作为IED连接的聚合点，必须具备实现与连接的IED的时间同步的功能。a )交换机应当支持简单的网络时钟(SNTP )时钟传输协议，传输精度小于1msb )当过程层使用IEC 61588网络对方案时，交换机支持精确同步时钟传输协议，并且可以发挥边界时钟、透明时钟、普通时钟等。1 )边界时钟传输精度小于200ns2)EtoE透明时钟单级传输精度小于200ns3)PtoP透明时钟的单平台传输精度小于200ns。4.3.12支持IPV4协议，与IPV4协议兼容。4.2.13以太网接口交换机的接口类型和技术要求满足IEEE 802.3要求。a )光接口性能指标多模式光学器件单模光学器件发光元件接收设备发光元件接收设备波长850nm/1310nm1310nm/1550nm发光功率-14dBm-8dBm接收灵敏度-25dBm-25dBm注：智能变电站应统一采用多模光器件，发光器件采用1310nm波长，接口采用ST型。b )电气接口的性能指标5种双绞线的传输距离在100m以上，传输速度在端口线速度以上，连接器统一选择了RJ45连接器。4.3功能要求4.3.1数据