vlan技术在过程层网络的应用

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1、VLAN技术在过程层网络的应用（青海省电力设计院青海省丙宁市810000）摘要：塔拉750kV变电站750kV、330kV电压等级及主变过程层网络采用GOOSE双网方式，无单独的SVIM络。GOOSE报文含保护跳闸、开关分合闸、开关位置等重要信息，GOOSE网络的可靠、实时传输在电网安全运行中起决定性作用。过程层仅存在GOOSE网络的情况下，网络流量并不大，但是如何使跨交换机的GOOSE信息更快更安全的传输，我们需要引入VLAN技术，即把有相互联系的二次设备组成一个逻辑局域网，类似“工作组”的概念，避免GOOSE报文在整个网络上以广播方式传播对无相关联系的设备增加负担。木文根据塔拉

2、750kV变电站的特点，提出变电站层网络结构中采用VLAN技术的划分方案。利用VLAN（虚拟局域网）技术将变电站设备划分为几个虚拟局域网，通过以太网交换机使其在同一网络上实现不同网段的通信，有效地解决智能变电站中网络通信问题，最大限度提高系统数据传输效率和资源利用率。基于VLAN技术，提出了塔拉变各电压等级过程层VLAN的划分方法，使得整个过程层网络安全、有序地工作。关键词：智能变电站；一个半断路器接线；VLAN划分；数据流；一、智能变电站网络结构智能化变电站是构建智能电网的重要组成部分之一。随着电网的不断发展,变电站作为输配电系统的信息源和执行终端，接受的信息量和实现的控制功能越

3、来越多，对于数字化、信息化的要求越来越迫切，智能化变电站成为未来变电站发展的方向。依据国家电网公司颁布的《110（66）kV〜220kV智能变电站设计规范》，智能变电站网络可从逻辑上分为“两网”，即站控层网络和过程层网络。其中，站控层网络连接了站控层设备与间隔层设备，主要是传输站控层内部、间隔层内部、以及站控层与间隔层之间的数据信息，内容以MMS报文为主。过程层网络连接过程层设备与间隔层设备，主要是传输过程层内部、间隔层内部以及过程层与间隔层之间的数据信息，内容以GOOSE和SV报文为主。由此三层两网结构数据流如下：而XL近年来基于IEC6185O标准的智能变电站建设越来越多，多数

4、的智能变电站配置站控层、间隔层和过程层3层结构。随着对IEC61850标准研究和应用的深入以及国内各厂商基于IEC61850标准产品的丰富，特别是智能一次设备中更多的整合二次设备的功能，而且越来月来的变电站利用先进的以太网交换机信息传播技术，使智能变电站配置上采用VLAN组网技术技术上提供了可行性。二、虚拟局域网智能化变电站过程层网络信息数据总量十分可观，但人部份信息数据不需要横向流通，在过程层网络中采用VLAN组网技术，为100M以太网交换机在智能化变电站组网中的应用奠定了理论基础，既降低了组网成本，又满足了网络安全、可靠性。2.1虚拟局域网VLANVLAN(VirtualLoc

5、alAreaNetwork)又称虚拟局域网，是指在交换局域IM的基础上，采用网络管理软件构建的可跨越不同网段、不同网络的端到端的逻辑网络。虚拟局域网VLAN(VirtualLocalAreaNetwor)技术是通过将局域网内的设备逻辑地划分成不同网段，从而实现组建虚拟工作组的技术，达到减少碰撞和广播风暴、增强网络安全性，并为802.1D协议的实现奠定了技术基础，提供了实现手段。一个VLAN组成一个逻辑子网，即一个逻辑广播域，它可以覆盖多个网络设备,允许处于不同地理位置的网络用户加入到一个逻辑子网中。VLAN是一种比较新的技术，其0的将相互之间冇联系的设备划分在一个工作组内，把整个网

6、络划分成若干个逻辑网络，避免报文在仅有一个广播域的情况下对网络上所有节点设备的干扰。广播域，指的是广播帧(目标MAC地址全部为1)所能传递到的范围，亦即能够直接通信的范围。严格地说，并不仅仅是广播巾贞，多播巾贞(MulticastFrame)和0标不明的年播巾贞(UnknownUnicastFrame)也能在冋一个广播域中畅行无阻。本来，二层交换机只能构建单一的广播域，不过使用VLAN功能后，它能够将网络分割成多个广播域。如果仅奋一个广播域，奋可能会影响到网络整体的传输性能。具体原因可如下图示。图1一个广播域方式下的报文俾输方式图中，是一个由5台二层交换机(交换机1〜5)连接了大量

7、客户机构成的网络。假设这吋，计算机A需要与计算机B通信。在基于以太网的通信中，必须在数据帧中指定0标MAC地址才能正常通信，因此计算机A必须先广播“ARP请求(ARPRequest)信息”，来尝试获取计算机B的MAC地址。交换机1收到广播帧(ARP请求)后，会将它转发给除接收端口外的其他所冇端口，也就是Flooding了。接着，交换机2收到广播巾贞后也会Flooding。交换机3、4、5也还会Flooding。最终ARP请求会被转发到同一网络中的所有客户机上。这个AR