基于vlan的智能变电站组网技术

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1、基于VLAN的智能变电站组网技术孙军(鄂尔多斯市神东工程设计有限公司内蒙古伊旗017209)摘要：木文对智能变电站组网技术进行了介绍。分析了各种拓扑结构的优劣,分析了智能站各种组网方式以及过程层的各种组网方式，最后以实例的方式给出了基于VLAN的智能站解决方案。关键词：智能变电站；组M;VLAN0引言根据国家智能电网建设的整体部署，国家电网将大力推广智能变电站建设。智能变电站作为智能电网的核心节点，现在己经成为未来变电站的发展趋势，代表着电网未来发展的方向。智能变电站的出现，给我们带来的不光是变电站架构的变革，更是一种崭新的建设模式、管理模式和生产模式。智能变电站所带来的最直观的变化是全

2、站以光缆为媒介的网络通信数字化架构代替了传统接线的二次电缆，智能变电站采用数字光纤通信技术和计算机网络技术，增强了抗干扰能力，提高了网络系统的共享性与可拓展性。同时在这种高度集中和高度共享的网络中，带来了新的问题即网络堵塞延时大、网络广播风暴报文未到达。为了解决网络数据传输的实时性和可靠性，采用虚拟局域网VLAN(VirtualLocalAreaNetwork)技术，通过VLAN的划分有效的解决了广播风暴和网络安全性问题，同时增大了网络的灵活性和可扩展性，保证了网络可靠、安全的运行。1智能变电站通信网络拓扑结构规划1.1拓扑结构搭建共同遵守的原则由于每个项目的只体情况不同，所以网络的拓扑

3、结构搭建也不同，但是拓扑结构的搭建要共同遵守的原则基木相同，主要有以下几方面:1）可靠性和高性能。可靠性主要包括网络设备的可靠性和网络架构的可靠性，高性能主要表现为选择先进的性能高的设备。2）可扩展性和可升级性。部分变电站有分期建设的需求，以及随着应用水平的提高，就需要网络奋很好的扩展性，并能随着技术水平的提高网络奋很好的升级空间。3）经济性和实用性。在项S建设过程中要始终坚持经济、实用的原则节约资源不形成浪费。1.2网络拓扑结构主要类型0前智能变电站采用的网络拓扑结构主要冇三类：星型、总线型和环装型：1）星型拓扑。该型拓扑中，采用放射式结构所有结点都与一个中心结点连接。这种放射式的网络

4、结构拓扑清晰简单、拓展性强、传输时较延小。但存在可靠性较差的缺点，一旦中心交换机出现故障，将会导致全站瘫痪。由于单星型拓扑结构存在可靠性差的缺点，在实际工程中采用2个相互独立的单星型网络，互为热备用。这样既保证了传输的快速性，又提高了冗余度，很好的解决了网络存在可靠性差的问题，是目前工程采用最多的拓扑结构，如图1.1。2变电站通信网络组网方式智能变电站通信网络逻辑上分为两部分网络，即站控层和间隔层间的站间网络以及间隔层和过程层间的过程层网络。站间网络和过程层网络根据组网方式的不同可以分为两类：两层独立网络和全站统一网络。2.1两层独立网络两层独立网络就是把站间网络和过程层网络在物理上相互

5、独立。两层网络各自根据需要采用相应的拓扑结构。两层独立网络组网的优点在于层次分明，网络扩展性强，每层网络包含的网络节点数0较少，实现简易，维护及管理方便，传输延迟小。存在的缺点有间隔层处于中间层，是过程层和站控层通信的桥梁，所以间隔层设备网络负担较重，每个设备需奋至少两个以太网接U分布接入两层网络，这样导致投资成本高。2.2全站统一网络全站统一网络是将两层独立网络在物理上合并，组成全站统一的网络平台,主要采用星型拓扑结构，将站内数据信息共享范围扩大，系统稳定性提高，提高了传送效率，全站整体性能提高，运维成本降低。冋吋也减少了间隔层设备配置的网络接U,降低了投资成本。但是其存在的缺点是在全

6、站统一的网络平台上，所有数据共享于同一个网络，当网络出现异常情况时，实时数据和非实时数据、控制类数据和非控制类数据将抢占网络资源，增加网络安全风险，影响了系统的可靠性和实吋性。3智能变电站过程层组网方式智能变电站过程层传输的信息包括状态信息GOOSE和采样值信息MSV,这两种信息是全站最基本也是最重要的信息，变电站安全可靠的运行都基于这两种信息传输的稳定性和实时性。所以，在组网方式上要对各种方案进行对比分析,选出安全可靠、经济适用的方案。现阶段过程层组网方式主要有以下3种：3.1MSV点对点GOOSE点对点这种组网方式和传统的组网方式结构上相同，只是传统的控制电缆更换为光缆，虽然能实现信

7、息的可靠传输，但是设备、材料用量大成本较高并且信息不共享，如图如图3.1。4基于VLAN的网络解决方案智能变电站在过程层对数据传输的要求主要有实吋性和安全性，在实吋性方面IEC61850中对GOOSE报文定义了最高传输优先级来确保传输的实吋性，在安全方面主要有以下3个方面：1）网络数据管理安全性。主要为在数据传输的过程中对数据进行监视及配置操作。2）交换机端UI的安全性。防止非法访问。3）抑制广播风暴。分割广播数据，减少无用的广播数