基于GMRP的变电站过程层网络分析与实现-论文.pdf

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1、2015年7月计算机工程与设计July2015第36卷第7期COMPUTERENGINEERINGANDDESIGNVo1．36No．7基于GMRP的变电站过程层网络分析与实现张沪寅，郑显瑞+(武汉大学计算机学院，湖北武汉430072)摘要：对GMRP协议和IEC61850标准进行研究，以离散事件仿真技术为基础设计完成一种基于GMRP协议的专用智能变电站仿真测试系统。该系统克服了通用网络仿真工具在基于IEC61850协议的智能变电站CX)OSE网络模块、GMRP协议实现困难，智能变电站网络仿真需要较高专业技能等不足。通过对基于GMRP协议和

2、vLAN技术应用下过程层网络数据传输过程的模拟，对运行在各种环境的数据传输进行了分析，论证了该测试平台的可用性以及采用GMRP技术对数据传输进行过滤的可行性。关键词：智能变电站；过程层网络；离散事件仿真；GARP组播注册协议；虚拟局域网中图法分类号：TP391．9文献标识号：A文章编号：1000—7024(2015)07—1681—05doi：10．16208／j．issnl000—7024．2015．07．001DesignandpracticeofprocesslevelnetworkinsubstationbasedonGMRPZHA

3、NGHu-yin。ZHENGXian-rui十(ComputerSchool，WuhanUniversity，Wuhan430072，China)Abstract：ThroughthestudyofGMRPprotocolsandIEC61850standard，thespecialsimulationsystemofsubstationsimulationbasedondiscreteeventsimulationtechniqueisdesignedandimplemented．Thesimulationsystemovercameth

4、eshortageofgeneralnetworksimulationtoolsthattheyaredifficulttoimplementintelligentsubstationGOOSEnetworkmodulebasedonIEC61850andGMRPprotocolandrequirehighprofessionalskillstosimulateintelligentsubstationnetwork．ResultsofthesimulationbasedonGMRPprotocolandVLANtechnologyonth

5、esimulationplatformshowthattheplatformcanrunwellandtheuseofGMRPprotocolsindatatransmissionisfeasible．Keywords：smartsubstation；processlevelnetwork；discreteeventsimulation；GMRP；VLAN系统，对基于GMRP协议的智能变电站过程层网数据传输0引言进行仿真实现，并对运行在GMRP协议之上的智能变电站IEC61850标准规范了智能变电站数据共享和设备间互过程网络中的数据进行了分

6、析。操作的实现，从数据结构、功能建模方法、变电站信息层1模型设计与分析次及关系映射等方面进行了详尽的描述口。]。文献[3，4]针对不同组网方式下数值和控制报文的传输进行了分析，1．1智能变电站通信网络架构并在此基础上对进行了仿真测试。上述文献中涉及过程层在智能变电站网络中，从逻辑和功能上划分为3个层数据过滤技术时均使用基于IEEE802．1Q的虚拟局域网次，即站控层，间隔层，过程层[。智能变电站通信网络(VLAN)技术，但是VLAN技术的实施具有较高的复杂如图1所示。性，且如不能广播数据进行过滤会增加终端处理压力。智能变电站通信系统中每一层

7、的主要功能如下_2]：GMRP技术通过动态创建组播映射关系，可以实现精确的(1)站控层：利用各间隔或全站的信息，对多个间隔网络流量控制，并简化工程实施的难度。文献[7，8]分或全站一次设备产生作用；与远方控制中心、工程站及人析和论证了GMRP协议在智能变电站网络中的可行性。本机界面的通信；文设计完成了一种基于GMRP协议的专用智能变电站仿真(2)间隔层：利用本间隔的数据对本间隔的一次设备收稿日期：2014—07—28；修订日期：2014—09—30基金项目：国家教育部博士点基金项目(2O13Ol4l11OO22)；湖北省电力公司电力科学院基

8、金项目(鄂电科研(2013)第254号)作者简介：张沪寅(1962一)，男，江苏苏州人，博士，教授，研究方向为网络体系结构、高性能计算机、E-Learning；+通讯作者：郑显瑞