变电站在过去十年中取得了长足的进步。 它们曾经只是简单的电压转换和切换点，现在已经发展成为实现现代智能电网的复杂的、数据驱动的枢纽。
如今’的数字化变电站的特点是能够实时监控设备、预测维护需求并快速检测故障。 如果没有智能且有弹性的骨干网络，电网的可靠性和效率就会受到威胁。
随着变电站不断发展，处理更多的数据、更多的设备和更高的需求，其设计、部署和运行变得更加复杂和具有挑战性。 这种新的复杂程度要求采用创新方法实现连接、自动化和 网络弹性—，而不是继续依赖过去的传统架构。
重新思考数字变电站的网络设计
为了确保持续运行，当今的变电站需要网络冗余和可靠性来应对不断增长的数据负载和关键的实时通信。’ 但他们需要在空间和电力通常受限的密集环境中实现这一目标。
这些限制使得应用传统网络概念并仍期望获得最佳性能变得困难。 鉴于’现代电网运营的要求，当今’的 数字变电站 呼吁：
- 更高的端口密度（尤其是光纤）以连接更多设备
- 紧凑的硬件，不需要占用太多空间’
- 使电力使用更方便、更高效的解决方案
- 简化的基础架构，减少集成和维护多个设备的需求
换句话说，变电站网络设计的传统思维已不再适用。 现在’是时候挑战过时的假设并找到以更少的投入完成更多任务的方法，以降低复杂性并简化操作。 以下是一些示例。
从计数交换机转变为计数端口
在数字化变电站中，交换机充当 通信的中央枢纽 保护继电器、控制器、传感器和其他设备之间—一直到控制系统。 其职责是确保变电站网络之间可靠、高速、安全的数据交换，以实现实时监控、自动化和控制。
但通过开关数量来指定的日子正在逐渐消失。 如果他们’不想局限于某些变电站网络设计或拓扑，运营团队需要通过端口数来指定要求。 例如，传统的 IT 交换机有 24 个端口。 如果一个变电站需要连接 48 个设备，那么总是需要两个交换机 … 对吗？ 并非总是如此。
虽然大多数交换机最多有 24 或 28 个光纤端口，但像 Hirschmann GREYHOUND 2000 这样的新选择 Belden 提供多达 34 个全光纤端口。 当需要的交换机数量减少时，您可以节省机架空间、消耗更少的电力，并且由于需要管理的故障点更少，因此可以降低复杂性。
随着端口密度的增加，您可以重新思考如何设计和采购变电站网络基础设施。
从前置端口布局转变为灵活配置
工业变电站中大多数典型的线装开关都有前置端口。 在这种配置中，网络电缆与状态灯和控件连接在同一侧，因此’在需要时可以轻松访问。
然而，在某些环境中，后置端口更受欢迎，以节省空间、减少混乱、改善线路管理并保持前面板控制清晰。 这对于变电站来说尤其重要，因为变电站变得密集，并且更难以进入和维护。
当您同时考虑这两个选项时，您可以选择最符合您的变电站网络设计和布局、实践和维护偏好的配置。
从依赖于硬件的冗余转变为软件驱动的弹性
大多数交换机需要专用硬件来支持 PRP 和 HSR 冗余协议。 这意味着您通常必须购买并安装额外的设备，称为 “红盒” 或 “冗余盒” ，以将传统网络段连接到 PRP 或 HSR 网络。 每个红框通常支持一个 PRP 或 HSR 实例。
但是 GREYHOUND 2000 交换机通过软件而不是硬件实现 PRP 和 HSR 支持。 这些先进的冗余功能开箱即可使用。 工厂组装的模块化设计意味着花费在货架、堆放和布线上的时间更少。
由于该交换机允许在单个交换机中安装多个 PRP 和 HSR 实例，因此可以实现更灵活、更具弹性的网络拓扑，让您使用一台设备连接和分段网络的不同部分。
更智能的交换机，实现更智能的变电站网络设计
Hirschmann GREYHOUND 2000 开关不仅仅是一个标准开关。 它充当数字变电站的四分卫，协调关键设备之间的无缝、安全和可靠的数据流。 它的功能可以释放’变电站网络设计—以及许多其他类型的工业环境中的各种可能性。
运营团队无需为硬件限制而苦苦挣扎，而是可以专注于自动化和可靠性，因为他们知道 GREYHOUND 2000 是：
- 坚固耐用，符合 IEC 61850-3 和 IEEE 1613 认证
- 专为无风扇运行而设计，在恶劣环境中提供更少的维护和更高的可靠性
- 开箱即用，无需组装部件套件
- 由 PTP 提供支持，可在所有联网设备上实现极其精确的时间同步，以确保可靠的实时自动化、故障检测和事件记录
- 一种面向未来投资的方法，因为它承载更多端口，可灵活选择 SFP 并提供五年保修/保证
- 一种智能设备，其中 GRP 提供板载处理引擎以加载应用程序和虚拟机，从而在边缘提供智能
了解有关 GREYHOUND 2000 的更多信息。
相关链接：
关于作者
Guilhermme Lisboa 是一名电气工程师，在巴西出生和长大。 他于 2007 年获得 UFPR 电气工程学士学位，目前正在该大学攻读硕士学位。 作为系统集成商，他已在保护和控制系统领域工作了 15 年，从解决方案设计到输配电设施以及其他大型工业和地铁系统的调试。 他于 2022 年加入 Belden 担任数字自动化顾问，专注于能源领域。