CN101692645B - 基于电压等级划分vlan的goose网络配置方法 - Google Patents

基于电压等级划分vlan的goose网络配置方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于电压等级划分VLAN的GOOSE网络配置方法，包括下述步骤：(1)按照电压等级将全站GOOSE网络划分不同的VLAN，设置相应的VLAN标识；(2)将主变间隔网络单独划分为一个VLAN，设置相应的VLAN标识；(3)将每个电压等级网络内和主变间隔网络内的网络终端设备的网络报文设为相同的VLAN标识；(4)在每个电压等级母线保护交换机上设置各端口需要接收的VLAN标识，从而完成GOOSE网络的VLAN配置。本发明按照电压等级对GOOSE网络进行VLAN划分配置，其实现方法简单有效，提高了工作效率，并且利于GOOSE网络的扩展，非常适用于采用间隔组网的星型网络结构GOOSE网络的VLAN配置。

Description

基于电压等级划分VLAN的GOOSE网络配置方法
技术领域
本发明属于数字变电站领域，尤其是一种基于电压等级划分VLAN的GOOSE网络配置方法。
背景技术
目前，以一次设备智能化、二次设备网络化、通信平台标准化为主要特征的数字化变电站代表了今后变电站发展的方向。一次设备智能化体现为带数字输出的电子互感器和智能开关；二次设备网络化体现在二次设备对上和对下联系均通过网络通信；通信平台标准化体现为IEC61850标准。IEC61850标准将数字化变电站自动化系统划分为站控层、间隔层和过程层三层，三层之间通过网络连接，规定网络介质采用以太网通信。GOOSE是IEC61850为满足变电站内快速可靠通信传输的需求(尤其是跳闸命令)，提出了一种快速报文的机制。GOOSE网络是智能开关的过程层接口与间隔层设备之间的网络，其数据内容是智能开关与间隔层设备之间以及间隔层设备之间的开入开出数据。
GOOSE网络是数字化变电站相对传统变电站的一个重要区别，其将传统的硬接点信号全部转换为网络信号进行传输，大大节约了电缆，提高了抗干扰性，使得网络运行更加安全可靠。为了降低GOOSE网络的流量和便于运行维护，一般采用VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)技术来配置GOOSE网络进行网络报文的过滤。目前，VLAN的划分有很多种方法，从交换机的原理上可以分为基于端口、基于MAC地址、基于协议三种方法，但实际应用中往往根据需要从功能上对VLAN进行划分，目前通常的做法是按照间隔划分VLAN。按照间隔划分VLAN的方法存在的问题是：对于一个系统规模较大的变电站而言，GOOSE应用配置可能比较多，如果要完全隔离无用报文，必须设置大量的VLAN，这将导致交换机的配置十分复杂、容易出错，实际上，大部分交换机也无法支持数量过多的VLAN配置；另外，当变电站扩展增加新的网络设备时，需要重新配置GOOSE网络，费时费力也容易出错，严重地影响工作效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种方法简单、可靠的基于电压等级划分VLAN的GOOSE网络配置方法。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种基于电压等级划分VLAN的GOOSE网络配置方法，该方法包括下述步骤：
(1)按照电压等级将全站GOOSE网络划分不同的VLAN，设置相应的VLAN标识；
(2)将主变间隔网络单独划分为一个VLAN，设置相应的VLAN标识；
(3)将每个电压等级网络内和主变间隔网络内的网络终端设备的网络报文设为相同的VLAN标识；
(4)在每个电压等级母线保护交换机上设置各端口需要接收的VLAN标识，从而完成GOOSE网络的VLAN配置。
本发明的优点和积极效果是：
1、本VLAN配置方法按照电压等级对GOOSE网络进行VLAN划分配置，全站网络仅划分几个电压等级VLAN和主变间隔子网VLAN，避免了传统方法全站多个VLAN的复杂性，在母线保护交换上易于实现GOOSE网络配置。同时，当GOOSE网络上增加新的设备时，不需要增加新的VLAN标识，母线保护交换机的GOOSE网络配置不需要改变，避免了按照间隔划分VLAN需要重新设置母线保护交换机GOOSE网络配置的缺点。
2、本发明按照电压等级对GOOSE网络进行VLAN划分配置，其实现方法简单有效，提高了工作效率，并且利于GOOSE网络的扩展，非常适用于采用间隔组网的星型网络结构GOOSE网络的VLAN配置。
附图说明
图1是一种220kV数字化变电站GOOSE网络系统的连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。
如图1所示，是一种采用间隔组网的星型网络结构GOOSE网络的系统连接示意图，该GOOSE网络是一种典型的220kV数字化变电站系统，在该GOOSE系统中包括220kV、110kV和35kV三种电压等级网络。在图1中，带箭头的线均表示网络连接；不带箭头的横线均表示GOOSE交换机。
一种基于电压等级划分VLAN的GOOSE网络配置方法，包括如下步骤：
(1)按照电压等级将全站GOOSE网络划分不同的VLAN，设置相应的VLAN标识。对于本GOOSE网络，将220kV电压等级网络划分为VLAN2，VLAN标识设置为2；将110kV电压等级网络划分为VLAN3，VLAN标识设置为3；35kV电压等级网络划分为VLAN4，VLAN标识设置为4。由于VLAN1通常为交换机自带的VLAN，在进行VLAN划分时，不使用VLAN1。
(2)将主变间隔网络单独划分为一个VLAN，设置相应的VLAN标识。对于本GOOSE网络，将主变间隔网络划分为VLAN5，VLAN标识设置为5。
(3)将每个电压等级网络内和主变间隔网络内的网络终端设备的网络报文设为相同的VLAN标识；
(4)在每个电压等级母线保护交换机上设置各端口需要接收的VLAN标识，从而完成GOOSE网络的VLAN配置。
下面以国内最为常用的罗杰康RSG2100交换机(20口)说明如何配置母线保护交换机。罗杰康RSG2100交换机的VLAN划分基于入口不检、出口检测的规则来划分VLAN。根据本发明所述方法进行配置后的结果如下：
1、对于220kV母线交换机，其交换机端口、连接设备和接收的VLAN标识如下表所示：
  交换机端口   连接设备   接收VLAN标识   备注
  1   110kV母线交换机   5
  2   35kV母线交换机   5
  3   主变子网交换机   2，3，4
  4   220kV母联间隔子网交换机   2，5
  5   220kV电压间隔子网交换机   2
  6   220kV线路间隔子网交换机   2
  7   220kV母线保护   2
  8   220kV备自投   2
  9   220kV录波器   2，5
  10-11，13-20   220kV间隔保留   2
对应的220kV母线交换机VLAN设置如下表所示：
  VLAN标识   VLAN名称   禁止端口   IGMP协议
  2   VLAN2   1-2   关
  3   VLAN3   1-2，4-11，13-20   关
  4   VLAN4   1-2，4-11，13-20   关
  5   VLAN5   3，5-8，9-11，13-20   关
2、对于110kV母线交换机，其交换机端口、连接设备和接收的VLAN标识如下表所示：
  交换机端口   连接设备   接收VLAN标识   备注
  1   220kV母线交换机   3
  2   110kV母联间隔子网交换机   3，5
  3   110kV电压间隔子网交换机   3
  4   110kV线路间隔子网交换机   3
  5   110kV母线保护   3
  6   110kV备自投   3
  7   录波器   3
  9-11，13-20   220kV间隔保留
对应的110kV母线交换机VLAN设置如下表所示：
  VLAN标识   VLAN名称   禁止端口   IGMP协议
  3   VLAN3   无   关
  5   VLAN5   1，3-11，13-20   关
3、对于35kV母线交换机，其交换机端口、连接设备和接收的VLAN标识如下表所示：
  交换机端口   连接设备   接收VLAN标识   备注
  1   220kV母线交换机   4
  2   35kV母联间隔子网交换机   4，5
  3   35kV电压间隔子网交换机   4
  4   35kV线路间隔子网交换机   4
  5   110kV母线保护   4
  6   110kV备自投   4
  7-20   “保留”
对应的35kV母线交换机VLAN设置如下表所示：
  VLAN标识   VLAN名称   禁止端口   IGMP协议
  4   VLAN4   无   关
  5   VLAN5   1，3-11，13-20   关
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (1)

1.一种基于电压等级划分VLAN的GOOSE网络配置方法，其特征在于：该方法包括下述步骤：
(1)按照电压等级将全站GOOSE网络划分不同的VLAN，设置相应的VLAN标识；
(2)将主变间隔网络单独划分为一个VLAN，设置相应的VLAN标识；
(3)将每个电压等级网络内和主变间隔网络内的网络终端设备的网络报文设为相同的VLAN标识；
(4)在每个电压等级母线保护交换机上设置各端口需要接收的VLAN标识，从而完成GOOSE网络的VLAN配置。
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