智能变电站作为智能电网的核心节点,对保证电网的高效、可靠、低碳运行发挥着不可替代的作用。新一代智能变电站朝着部署分散化、设备集成化、网络结构简单化等方向发展。如何合理、有前瞻性地设计和优化智能变电站通信网络,对智能变电站的稳定运行极为重要。因此,开展了智能变电站二次设备组网方案的研究与设计,主要研究内容如下:针对保护装置分散化导致线缆铺设复杂问题,提出无线和有线混合的智能变电站组网方案。该方案通过电磁环境、安全性、时延分析,对比和评估各种无线通信技术,选择IEEE802.11标准的工业WiFi作为混合组网的无线通信技术。通过站内报文时延等指标的分析,智能变电站三种常用拓扑和四种典型组网方案的论证,提出混合组网方案,即站控层网络采用星型无线组网方式、过程层网络采用星型共网的有线组网方式。针对混合网络信息流不透明问题,构建二次设备的信息流模型,提出一种基于系统配置描述文件(Substation Configuration Description,SCD)解析的二次设备报文流量分布计算方法,最后给出典型智能变电站二次设备流量计算的算例,为网络搭建和优化提供依据。针对网络优化问题,结合信息流分布提出一种基于最优路径的智能变电站虚拟局域网(Virtual Local Area Network,VLAN)抑制策略,该策略利用加权双矩阵获得最优路径,结合最优路径、PVID编号规则和Trunk-Hybrid模式的端口规则实现变电站VLAN配置。基于以上成果,在110KV科研专用智能变电站中搭建混合网络,分别配置本文VLAN方案和现有VLAN方案,在稳态场景和故障场景中对比两种方案。实验结果表明混合组网方案可以满足智能变电站传输要求,本文VLAN方案的实测流量与二次设备的计算流量相差较小,能更有效的隔绝报文广播域,提升网络整体性能。