基于SCD解析的智能变电站VLAN划分方法与实现

VLAN技术通过限制智能变电站报文的广播域,隔离多余报文,减轻交换机工作负荷,提高变电站网络传输效率和通信质量。但VLAN的划分主要由人工完成,缺乏统一的准则,没有正反校验,容易导致配置错误,存在划分方案非最优等问题。介绍了VLAN的特点,分析了VLAN划分存在的误区,提出基于SCD解析的智能变电站VLAN划分方法与实现,从充分必要条件阐述了划分方法的正确性,基于流量差异性肯定了VLAN划分方案的优势,最后给出VLAN划分方案的实例。     

采用SV和GOOSE共口传输的过程层组网方案

为了解决智能变电站过程层组网中采用SV和GOOSE共口传输方式所面临的报文过滤问题,简述了智能变电站过程层网络组网方案,通过分析智能电子设备IED之间的报文流量特征和通信需求,探讨了限制SV和GOOSE两种多播报文的配置方案,从工程应用的角度提出了一种基于VLAN技术的组网方案:根据IEEE802.1Q标签区分SV和GOOSE报文,对两种报文采取不同的VLAN划分原则。搭建试验平台对该方案进行了测试和分析,结果表明:该方案具有减少终端IED接收网络压力、工程实施简单、数据流向清晰的优点。该方案对新一代智能变电站过程层组网具有参考意义。     

智能变电站虚拟局域网精细化配置方法

为了解决现阶段智能变电站虚拟局域网（VLAN）划分方案及配置规则缺乏统一标准所带来的网络性能不确定性问题,借鉴广度与深度优先搜索算法思想,提出双邻接条件搜索算法用以确定报文传输路径经过交换机端口的情况。明晰虚拟局域网作用机理,提出以“信源-信宿”为单位的虚拟局域网划分方案及基于Trunk-Hybrid/Hybrid-Hybrid（简称T-H/H-H）模式的交换机端口设置规则,结合所确定的报文传输路径来配置虚拟局域网,进一步优化网络流量。仿真结果表明：所提出的精细化配置方法与现有的方法相比,更贴近理想优化效果,同时能有效地控制流量分布,具有较强的实用性。     

南方电网智能变电站网络结构分析及优化

为了优化网络结构、节省工程投资,通过分析南方电网典型的220 kV智能变电站网络结构,提出了一种适用于南方电网智能变电站间隔层设备的MMS和GOOSE报文共口共网传输方案。此外,针对MMS和GOOSE报文共口共网传输网络结构存在的问题,给出了一种虚拟局域网(VLAN)网络划分方案。结果表明,VLAN网络划分方案可极大地减轻网络负担,减小GOOSE报文传输对MMS报文的影响,为MMS和GOOSE报文共口共网传输提供了技术支持。     

智能变电站全站统一式通信网络研究

智能变电站以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本特征。优良的网络性能对实现智能变电站的高级功能十分重要。文章针对全站统一式的网络报文传输延时进行了分析,并进一步研究了VLAN划分方法和原则,通过VLAN和优先级标记来降低网络负载和信息数字化数据传输延时。最后在OPNET环境下,验证了在故障的极端情况下,VLAN方案划分的合理性和在降低网络时延方面的有效性。     

智能变电站通信网络实时故障诊断模型与方法

为提高智能变电站通信网络的运维水平,提出了基于网络报文分析仪所具有的信息来实现通信网络故障诊断的方法。首先阐述了故障诊断方法的实现思路,建立了通信网络信息流通模型,包括通信网络连接模型、信源模型以及信宿模型等,并提出了基于该模型的报文传输路径搜索算法,构建了设备间通信关系与实体设备之间的映射,基于此给出了通信网络故障诊断的算法流程。最终,以一个典型110 kV变电站的110 kV侧过程层网络为例进行案例分析,分析结果表明所提故障诊断方法具有足够的精确性和工程有效性,能够指导运维人员快速恢复通信网络的正常运行。     

智能变电站虚拟局域网精细化配置方法

为了解决现阶段智能变电站虚拟局域网(VLAN)划分方案及配置规则缺乏统一标准所带来的网络性能不确定性问题,借鉴广度与深度优先搜索算法思想,提出双邻接条件搜索算法用以确定报文传输路径经过交换机端口的情况。明晰虚拟局域网作用机理,提出以“信源-信宿”为单位的虚拟局域网划分方案及基于Trunk-Hybrid/Hybrid-Hybrid(简称T-H/H-H)模式的交换机端口设置规则,结合所确定的报文传输路径来配置虚拟局域网,进一步优化网络流量。仿真结果表明:所提出的精细化配置方法与现有的相比,更贴近理想优化效果,同时能有效控制流量分布,具有较强的实用性。     

智能变电站GOOSE组网应用

为了保证智能变电站GOOSE报文传输的实时性和可靠性,分析和比较了MAC地址静态组播、虚拟局域网（VLAN）、组播注册协议（GMRP）3种多播报文过滤技术的特征,指出基于端口的VLAN划分方式是现阶段智能变电站GOOSE组网工程应用中切实可行的方案。分析了智能电子设备（IED）之间GOOSE报文的数据流向和交互范围,提出一种基于GOOSE信息分类和保护间隔的VLAN划分方案,最后结合工程实例给出了GOOSE组网配置方案,该方案易于实现,GOOSE数据流向清晰,能够有效隔离多播报文。     

基于多阶段传输的智能变电站安全通信策略

以太网技术的应用促进了智能变电站信息共享的发展,但信息的传输面临着诸多风险,基于IEC 62351标准的智能变电站对信息传输安全提出了新的要求.目前,智能变电站通信报文存在非法窃取、篡改、拒绝服务、抵赖和重放攻击等安全威胁,针对此问题,文中提出了一种基于多阶段传输的安全通信策略.该策略通过双序列函数实现通信主体身份的双向认证,利用双序列函数产生的随机因子校验报文的新鲜性,结合数字签名算法检验报文的完整性和解决主体的抵赖威胁.进一步地,以D2-1型变电站星形和环形网络下两种母线故障场景为例,对所提策略的延时进行定量计算和OPNET仿真验证,得到了两种网络结构下安全报文进行多阶段传输的端对端通信延时.仿真结果表明,所提通信策略在满足智能变电站通信实时性要求的同时有效提高了通信报文的安全性.     

基于通信地址的智能变电站变压器保护新配置方法研究

目前,智能变电站虚端子配置通常采用人工手配方式,智能化水平有待提高。为此,提出智能变电站变压器保护新配置的解决方法。针对智能变电站变压器保护配置实现方式,探讨了智能变电站智能设备之间通信配置和报文发布订阅自动识别原理,指出了智能变电站变压器保护新配置趋势及原因。根据220 kV变压器间隔信息流,深入分析变压器保护新配置实现方法,通信链路参数设置方法,发布数据集条目数量和描述规范化定义,以及后期扩建变压器中压侧时变压器保护相关参数修改及验证问题。通过变压器中压侧间隔模型解析,证明基于通信地址的智能变电站变压器保护新配置方法的可行性。