CN103179226A - 一种配电终端通过nat方式接入调度数据网的方法 - Google Patents

Abstract

一种配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，属电力自动化领域。其通过在变电站侧网络交换机与局侧光线路终端设备之间设置NAT设备，将一个变电站的配电自动化终端及通信系统组成一个私网，在现有公网的基础上形成“一对多”的二级网络模式，对多通道协议进行应用层报文信息的解析和公—私网地址的转换，将各个变电站中需要进行地址转换的IP地址或端口进行相应的转换和处理，从而保证应用层通信的正确性，通过NAT方式来解决配网自动化终端通过调度数据网接入配网主站系统中所遇到的IP地址紧缺的问题，节省、扩展可用的公网IP地址空间，满足配电网自动化系统的建设需求。可广泛用于电力调度数据网的设计、构建以及现有电力调度数据网的改扩建领域。

Description

一种配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法

技术领域

本发明属于电力系统自动化领域，尤其涉及一种用于电力调度数据网配电自动化终端的接入方法。

背景技术

配电网（Power Distribution Network）是从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网，作为电力供应的末端，直接面向社会和广大客户的重要能源载体之一。

配电网自动化系统是指利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系统。

配电自动化系统一般由配电自动化终端、通信系统与配电自动化主站组成。

其中，配电自动化终端是采集配电设备（如变压器、开关等设备）的电力运行参数自动化设备；配电自动化主站是对配电网进行数据采集、监控的一个电力调度主站系统；通信系统主要是指电力调度数据网（SPDnet，State Power DispatchingNetwork)，是配电自动化主站系统与配电自动化终端设备通信、联系的纽带，配电自动化通信方式主要采用光纤以太网通信、电缆屏蔽层载波通信这两种主要的通信技术。

随着近年来电力生产调度的需求以及配电网的建设发展，通过电力调度数据网（SPDnet）接入配电自动化主站的配电自动化终端种类繁多，有RTU(RemoteTerminal Unit，远方数据终端)、DTU(Data Transfer unit，数据传输单元)、FTU（FeederTerminal Unit，馈线自动化测控终端）、TTU（distribution Transformer supervisoryTerminal Unit，配电变压器监测终端）、电度表等。尤其是馈线自动化技术的发展，更是配电自动化发展的重要方向。

馈线自动化技术简称FA（Feeder automation）技术，是指变电站电力出线到用户用电设备之间的馈电线路自动化技术，其内容可以归纳为两大方面：一是正常情况下的用户检测、资料测量和运行优化；二是指事故状态下的故障定位、故障定位、负荷转移与自动恢复供电。

配电自动化终端（简称FA终端，下同）负责采集对应的各种安装在开关站、配电站、配电变压器、箱式变压器、开关、闸刀上的各种配电自动化终端（RTU、DTU、FTU、TTU、电度表等）的电力实时数据。

根据国际规定，IP地址划分为A、B、C、D、E五类，A类地址范围从0.0.0.1～126.0.0.0，可用的A类网络有126个，每个网络能容纳1亿多个主机；B类地址范围从128.0.0.0～191.255.255.255，可用的B类网络有16382个，每个网络能容纳6万多个主机；C类地址范围从192.0.0.0～223.255.255.255，可用的C类网络可达209万余个，每个网络能容纳254个主机；D类地址用于多点广播，即广播地址；E类地址为将来使用保留。

在日常网络环境中，基本都使用B、C类地址，A、D、E这3类地址都不可能被使用到。

上世纪90年代以来，国内电力系统35kV及以上变电站逐步实现了四遥功能，但随着近年来逐步发展起来的馈线的故障定位于隔离和自动恢复供电、负荷控制、远程自动读表、最低网损、电压\无功优化、线损精细化管理系统等新技术、新系统，接入配网自动化主站系统的各种配电终端越来越多。

申请人所在单位实际运行中的配电自动化系统使用的网络采用一个C类的网络，即配电自动化主站与配电自动化终端之间的通过电力调度数据网的网络通信，配置同一个C类网络中的不同IP地址，因此最多使用254个IP地址。

而申请人所在单位的配网自动化主站系统在现阶段在只接入了各种中压开关站（简称K型站）、箱式变电站（简称W型站）的情况下，使用目前的网络配置的IP地址池空间已经用去67%，在不久的将来，随着配电网自动化发展的深入，各种大量的配电终端的接入，将面临IP地址严重不足的境地，因此，IP地址空间不足是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，其采用网络地址转换的方式，通过IP地址公、私转换的方式（NAT方式）将私有（保留）地址转化为合法IP地址，来解决在目前的配电自动化系统网络配置中可用的IP地址有限、公网地址不足、配电自动化终端接入需求大的矛盾，以满足未来配网自动化系统的建设要求。

本发明的技术方案是：提供一种配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，包括通过指定IP地址的方式，以一个C类网络构架，将各个配电终端接入配电自动化主站主机，构建一个电力调度数据网的网络通信模式，其特征是：

A、根据变配电系统设备的实际层次关系，建立基于EPON网的配电自动化系统通信链路图；

B、确定配电自动化系统网络段；

根据现有的网络配置，确定配电自动化主站主机的IP地址，即，确定配电自动化系统的公网网络；

C、根据配电自动化系统通信链路图，布置NAT设备并进行安装，形成新的配电自动化系统通信链路；其中，

在变电站侧网络交换机与局侧光线路终端设备之间布置一台NAT设备；将一个变电站下连接的所有配电终端组成一个私网，通过NAT设备的设置，实现公网与私网的隔离；即，在配电自动化主站主机系统与电力调度数据网组成的公网的基础上，以每个变电站为一个单位，将一个变电站网络交换机以下的配电自动化终端与通信系统组成一个私网，形成一个二级网络模式；

D、更改同一变电站下各个配电自动化终端的IP地址，由原来的C类公网地址更改为另外一个网段的C类网络地址作为私网地址；其所述的私网地址与原来的C类公网地址不在同一网段，且同一变电站下各个配电自动化终端的私网IP地址在同一网段；同时，给同一私网中的各个配电自动化终端分配同一个私网网关，作为该变电站私网的接口地址；

E、对NAT设备进行参数设置，实现一对多地址转换；

F、在配电自动化主站主机对各个配电自动化终端的相关参数进行修改，将各个配电自动化终端的地址由原来的C类公网地址修改成所述的不同网段的C类私网地址；

G、进行公网与私网之间的网络通信测试；

H、在配电自动化主站主机对各个配电自动化终端进行自动化业务的测试；

I、通过在变电站侧网络交换机与局侧的光线路终端设备之间设置NAT设备，采用应用层网关的方式，将一个变电站网络交换机以下的配电自动化终端及通信系统组成一个私网，在现有公网的基础上形成“一对多”的二级网络模式，对多通道协议进行应用层报文信息的解析和公—私网地址的转换，将各个变电站中需要进行地址转换的IP地址或端口进行相应的转换和处理，从而保证应用层通信的正确性，通过NAT方式来解决配网自动化终端通过调度数据网接入配网主站系统中所遇到的IP地址紧缺的问题，节省现有公网IP地址空间，扩展可用的公网IP地址空间，满足配电网自动化系统的建设需求。

具体的，所述的变配电系统设备的实际层次关系，包括配电站层、变电站层、电力调度数据网层和配电自动化主站主机层。

其中，配电站层的配电自动化终端将自动化信号以网络信号的方式传送给用户侧的光网络单元，光网络单元将网络信号转换成光信号，通过光缆传送至变电站内的局侧光线路终端设备；局侧光线路终端设备将光网络单元的光信号转换成网络信号，传输至变电站内的网络交换机，从而接入电力调度数据网，完成与配电自动化主站主机系统的自动化通信。

其所述的EPON网由局侧光线路终端OLT和用户侧光网络单元ONU组成，所述的局侧光线路终端OLT设置在变电站中，所述的用户侧光网络单元ONU设置在配电站、中压开关站或箱式变电站中。

进一步的，所述的对NAT设备进行参数设置，包括下列步骤和设置内容：

1、增加NAT地址对象，根据需求分配一个第一公网地址，所述的第一公网地址作为配电自动化终端的使用的虚拟地址；

2、增加NAT地址池，定义同一变电站中各个配电自动化终端的真实私网IP地址；

3、增加自定义服务对象，定义公网地址的服务端口，此端口作为同一个私网下的每一个配电自动化终端的虚拟服务端口；

4、定义公、私网的接口，另外设置一个第二私网地址以及一个第二公网地址，这两个地址分别作为私网与公网的网关地址，实现私、公网络之间“桥”的作用的连接；

5、定义目的网地址转换方式，定义源地址、目的地址、服务、转换后的目的地址、转换后的端口以及入接口；其中，

5.1、源地址：在客户端/服务器模式中，称配电自动化主站主机为客户端，配电自动化终端为服务器；设置定义为客户端发起连接；即，由配电自动化主站主机向指定的配电自动化终端请求数据，配电自动化终端收到请求后，向配电自动化主站主机发送其请求的数据；

5.2、目的地址：选择4.1步骤中所定义的NAT地址对象，及分配的公网虚拟IP地址；

5.3、服务：选择4.3步骤中所定义的自定义服务对象，即虚拟服务端口；

5.4、转换后的目的地址：选择4.2步骤中所定义的地址池中各相应配电自动化终端的真实地址，即私网地址；

5.5、转换后的端口：选择2404端口；

5.6、入接口：选择客户端发起接入NAT设备的接口地址，即4.4步骤中所分配定义的公网接口地址。

其所述的NAT设备为防火墙或路由器。

其所述的公网与私网之间的网络通信测试，包括在配电自动化主站主机上，利用ping命令和telnet命令测试配电自动化主站主机至各个配电自动化终端之间的网络及2404端口是否能正确连接。

其所述自动化业务的测试，包括：

（1）配电自动化主站主机向指定的配电自动化终端请求连接，发出连接报文，包含源地址、目的地址、源端口号、目的端口号；

（2）NAT设备完成公、私网地址以及服务端口的转换；

（3）配电自动化终端向配电自动化主站主机响应连接请求；

（4）配电自动化主站主机向配电自动化终端请求各类自动化数据；

（5）配电自动化终端响应，上传反映各类电力设备运行状况的实时自动化数据；

（6）在配电自动化主站主机上的监控程序中实时显示各类电力设备运行状况的实时自动化数据或运行状况参数。

其所述的配电自动化主站与各个配电自动化终端之间采用IEC104规约通信报文进行网络通讯与自动化业务的往来。

其所述的应用层网关在所述公网与所述私网之间建立控制连接和数据连接，其中，所述的控制连接专门用于FTP控制命令及命令执行信息传送；所述的数据连接专门用于传送数据。

与现有技术比较，本发明的优点是：

1.以一个变电站为单位建立一个私网，若公网、私网均为C类网络，那么至少可以为126座变电站建立私网，每个私网至少可以接254个配电自动化终端，那么采用NAT方式接入电力调度数据网的配电自动化终端数最终可以达到32004个，可以很轻松地化解目前公网地址池空间严重不足的困境；

2.采用局域网（C类网络）通信规约来实现对电力调度数据网与配电自动化终端的连接以及数据传送，改变了电力系统历史上沿用多年的载波通信模式，便于电力调度数据网与其他管理网络或智能决策网络之间的数据交换，有助于推进智能电网和坚强电网的建设和发展；

3.配电自动化主站与各个配电自动化终端之间采用IEC104规约通信报文进行网络通讯与自动化业务的往来，有利于统一和规范电力调度数据网的数据传送模式。

附图说明

图1是现有配电自动化系统通信链路示意图；

图2是本发明技术方案的步骤顺序方框图；

图3是本发明的配电自动化系统通信链路示意图；

图4是本发明公网与私网“一对多”二级网络模型结构示意图；

图5是实施例中原有配电自动化系统的通信链路示意图；

图6是配电终端通过NAT方式接入调度数据网实施例的配电自动化系统通信链路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1中，现有配电自动化通信系统一般采用如图所示的链路结构，大致分为两种：

其一，配电站内的配电自动化终端通过电缆屏蔽层载波方式，从载波机将配电自动化终端（图中简称配电终端）的自动化信息转换成载波信号传送至主载波机，主载波机将此信号通过串口方式传送至终端服务器，终端服务器将其信号以网络信号的方式发送给变电站内的网络交换机从而接入电力调度数据网，完成与配电自动化主站系统的自动化通信。

这种方式下每个终端服务器必须设置一个公网IP地址。这种方式在变电站汇聚处只需设置一个IP地址，不存在浪费公网IP地址的概念，但是载波方式通信可靠率低，传输特性差。

其二：实现馈线自动化（FA）技术的配网自动化终端，即安装了FA终端设备。这种设备的通讯方式是基于EPON网的。

EPON网是一种新型的光纤接入网技术，具备了成本低、易扩展、高带宽、支持电接口的特点，正逐渐成为配电网通信的发展热点。EPON系统由局侧的光线路终端（Optical Line Terminal，OLT）、用户侧的光网络单元（Optical Network Unit，ONU）组成。FA终端将自动化信号以网络信号的方式传送给ONU，ONU将网络信号转换成光信号，通过光缆传送至变电站内的OLT设备，OLT设备将其信号转换成网络信号连接至变电站内的网络交换机从而接入电力调度数据网，完成与配电自动化主站系统的自动化通信，这种方式下每个FA终端必须设置一个公网IP地址。

为了便于识别，图中采用空心箭头表示光缆连接方式，细实线箭头表示网线连接方式，虚线箭头表示串口连接方式，以下各图中均采用相同的表示方法，不再单独强调。

图2中，本技术方案包括下列步骤：

第一步：确定配电自动化系统网络段。

根据现有的网络配置，确定配电自动化主站主机IP地址，即确定配电自动化系统的公网网络。例如：配电自动化主站主机IP地址选定为192.1.3.1，则确定了配电自动化系统的使用的公网网络，该公网网络其他IP地址范围为192.1.3.2～192.1.3.254。

第二步：安装NAT设备。

NAT，即网络地址转换（Network Address Translation）的缩写，是一种将私有（保留）地址转化为合法IP地址的转换技术，它被广泛应用于各种类型Internet接入方式和各种类型的网络中。实现NAT功能的设备一般有路由器、防火墙等。

根据配电自动化系统通信链路图，布置NAT设备并进行安装，形成新的配电自动化系统通信链路。即在变电站网络交换机与OLT设备之间布置一台NAT设备。通过NAT设备上的设置，实现公网与私网的隔离。形成配电自动化主站系统与电力调度数据网组成的公网，变电站网络交换机以下的配电自动化终端与通信系统组成一个私网。

第三步：更改FA终端的IP地址，由原来的公网地址更改为不同网段的私网地址。

由原来的C类公网地址更改为任意一个另外的C类网络的地址作为私网地址，例如：原来公网192.1.3.2可以更改为192.1.100.1～192.1.100.254之间的任意一个地址，作为私网地址，同时给同一私网中的FA终端的分配一个私网网关，作为私网的接口地址。

第四步：NAT设备（一对多目的地址转换）参数设置方法及步骤：

4.1增加NAT地址对象，根据需求分配一个公网地址，此公网地址作为配电自动化终端的使用的虚拟地址。

4.2增加NAT地址池，这里定义配电自动化终端的真实私网IP地址，即前述第三步中更改的目标配电自动化终端的私网地址。

4.3增加自定义服务对象，这里定义公网地址的服务端口，此端口作为同一个私网下的每一个配电自动化终端的虚拟服务端口。

4.4定义公、私网的接口，这里需要设置另外设置一个私网地址以及一个公网地址，这两个地址分别作为私网与公网的网关地址，实现私、公网络之间“桥”的作用的连接。

这里说明了本技术方案中实现一个公网地址转换成多个私网地址的方法实际需要2个公网地址，如果以同一个变电站下有N个FA终端为例，实施方案的最终结果可以节省N-2个公网地址空间。

4.5定义目的网地址转换方式，这里需要定义源地址、目的地址、服务、转换后的目的地址、转换后的端口以及入接口。

4.5.1源地址：在配电自动化系统中，采用IEC104规约为问答式规约，由配电自动化主站向配电自动化终端请求数据，配电自动化终端收到请求后，向配电自动化主站发送其请求的数据，这样形成“一问一答”的通信方式，在客户端/服务器模式（C/S模式）中，定义配电自动化主站为客户端，配电自动化终端为服务器。

所以这里设置的定义为客户端（主站）发起连接，这里不作具体制定，可以定义为“ANY”。

4.5.2目的地址：选择4.1步骤中所定义的NAT地址对象，及分配的公网虚拟IP地址。

4.5.3服务：选择4.3步骤中所定义的自定义服务对象，即虚拟服务端口。

4.5.4转换后的目的地址：选择4.2步骤中所定义的地址池中各相应配电自动化终端的真实地址，即私网地址。

4.5.5转换后的端口：选择2404端口。

IEC104规约中规定了服务口采用TCP协议中的2404端口。

4.5.6入接口：选择客户端发起接入NAT设备的接口地址，即4.4步骤中所分配定义的公网接口地址。

第五步：网络测试，在配电自动化主机上，利用ping命令测试网络及2404端口是否能正确连接。

以在公网IP为192.1.3.10的主机上测试192.168.1.1的配网终端（名字为rtu105-1）的网络及2404端口连接是否正常为例。

ping命令：

ping192.168.1.1

如结果为：

PING192.168.1.1:56data bytes

64bytes from rtu105-1(192.168.1.1):icmp_seq=0.time=9.79ms

64bytes from rtu105-1(192.168.1.1):icmp_seq=1.time=10.0ms

64bytes from rtu105-1(192.168.1.1):icmp_seq=2.time=10.9ms

则网络连接正常；

如结果为：

PING192.168.1.1:56data bytes

Request timed out

Request timed out

Request timed out

则网络连接没有建立，网络设置有问题。

telnet命令：

telnet192.168.1.12404

如结果为：弹出一个空白黑色对话框，则表示端口打开成功。

如结果为：弹出的黑色对话框中显示“不能打开到主机的连接，在2404端口：连接失败”，则表示端口打开失败。

第六步：配电自动化主站相关参数修改。

在主站系统中将原来的公网地址修改为私网地址，将IEC规约中规定的TCP2404服务端口修改为4.5.3中自定义服务对象的虚拟服务端口。

第七步：自动化业务的测试。

IEC104规约通过NAT方式后的传输如下所述：

（1）配电自动化主站向配电自动化终端请求连接，发出连接报文，包含源地址、目的地址、源端口号、目的端口号。

（2）NAT设备完成公、私网地址以及服务端口的转换。

（3）配电自动化终端向配电自动化主站响应连接请求。

（4）配电自动化主站向配电自动化终端请求各类自动化数据。

（5）配电自动化终端响应。

在配电自动化主站系统通信报文监视程序中，可以看到两者“一问一答”的进行通信，配电自动化主站系统监控程序中可以显示配电自动化终端上送的各类电力实时参数。

图3中，本发明的技术方案在变电站网络交换机与OLT设备之间布置一台NAT设备。

通过NAT设备上的设置，实现公网与私网的隔离。形成配电自动化主站系统与电力调度数据网组成的公网，变电站网络交换机以下的配电自动化终端与通信系统组成一个私网。

图4中，本发明的技术方案通过NAT设备上的设置，实现公网与私网的隔离。形成配电自动化主站系统与电力调度数据网组成的公网，变电站网络交换机以下的配电自动化终端与通信系统组成一个私网。

这样，就可以形成1个公网下面连接多个私网，而同时1座变电站下连接的所有配电终端可以组成1个私网，形成一个二级网络模式，并藉此实现“一对多”目的地址的转换。

实施例：

以图5所示现有配电自动化系统通信链路为例，对本发明的技术方案进行进一步的细述。

XX公司某配电自动化主站系统的主机地址为192.1.3.13，故其配电自动化系统的公网网络为192.1.3.1～192.1.3.254。

假定现有一变电站下有8个FA终端已接入电力调度数据网，配电自动化主站与各FA终端能正常进行网络通讯与自动化业务的往来，配电自动化主站系统正确收到FA终端采集上送的配电运行实时参数。

8个FA终端原有IP地址分别为192.1.3.101～192.1.3.108，服务端口为2404端口，具体如图5所示。

如图6所示，按照本发明之配电自动化终端NAT方式接入电力调度数据网的技术方案，在变电站OLT装置与网络交换机之间增加了一台NAT设备（天清汉马防火墙USG600C），并按照下列步骤和参数进行NAT配置。

1、配电自动化主站主机的IP地址为192.1.3.13，那么我们认为192.1.3.1～192.1.3.254为公网。

2、将FA终端的IP地址从原来的公网地址192.1.3.101～192.1.3.108分别更改为对应192.168.1.1～192.168.1.8的私网地址。

3、分配私网接口地址192.168.1.254，并在FA终端上配置好。

4、分配此变电站分配一个公网地址（192.1.3.210），并在防火墙上设置为NAT地址对象。

5、在防火墙上增加NAT地址池，并将根据已修改的FA终端的私网地址192.168.1.1～192.168.1.8在地址池中座相应的定义。

6、在防火墙上定义192.1.3.210的8个虚拟服务端口分别为6001～6008。

7、在防火墙上设置192.1.3.209为公网接口地址，私网的接口地址为192.168.1.254。

8、在防火墙上定义一对多地址转换。将192.1.3.210分别与8个FA的私网地址192.168.1.1～192.168.1.8定义。如FA终端1的私网地址为192.168.1，虚拟服务端口为6001，则做以下定义：

A、源地址：ANY。

B、目的地址：选择已定义的公网虚拟IP地址：192.1.3.210。

C、服务：虚拟服务端口6001。

D、转换后的目的地址：选择此FA终端的私网地址192.168.1.1

E、转换后的端口：选择2404端口。

F、入接口：选择公网接口地址192.1.3.209。

9、依次对剩余7个FA终端在防火墙上定义一对多地址转换，修改相应的私网地址，虚拟服务端口。

10、通过ping命令与telnet命令测试网络通以及TCP2404端口能正常打开访问。在调度自动化主站主机上依次用ping命令ping192.168.1.1～192.168.1.8：telnet192.168.1.1～192.168.1.1的2404端口。

a)如ping192.168.1.1

b)结果：

c)PING192.168.1.1:56data bytes

d)64bytes from rtu105-1(192.168.1.1):icmp_seq=0.time=9.79ms

e)64bytes from rtu105-1(192.168.1.1):icmp_seq=1.time=10.0ms

f)64bytes from rtu105-1(192.168.1.1):icmp_seq=2.time=10.9ms

g)则网络连接正常；

h)如telnet192.168.1.12404

i)结果：弹出一个空白黑色对话框，则表示端口打开成功。

11、配电自动化主站数据库中修改相应参数，将8个FA终端的地址由原来的公网地址192.1.3.101～192.1.3.108修改成相应的192.168.1.1～192.168.1.8；将网络端口由原来统一的2404依次修改成6001～6008。

12、通过主站报文监视程序，可观察到配电自动化主站与8个FA终端之间的104规约通信报文进行正常通信；打开主站监控程序，可观察各电力实时参数变化正常。

通过本发明的技术方案，可以以一个变电站为单位建立一个私网，如果以公网、私网均为C类网络为例，那么至少可以为126座变电站建立私网，每个私网至少可以接254个配电自动化，那么最终通过NAT方式接入电力调度数据网的配电自动化终端数可以达到32004个，可以很轻松地化解目前公网地址池空间不足，可用的IP地址有限，配电自动化终端接入需求大的矛盾，满足未来配网自动化系统的建设要求。

通过NAT方式来解决配网自动化终端通过调度数据网接入配网主站系统中所遇到的IP地址紧缺的问题，证明是一种可行、可靠的技术手段，为今后配电网的发展、各种配电终端的接入调度数据网的接入方式，提供了一种全新的方法和思路。

本发明可广泛用于电力调度数据网的设计、构建以及现有电力调度数据网的改扩建领域。

Claims (9)

1.一种配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，包括通过指定IP地址的方式，以一个C类网络构架，将各个配电终端接入配电自动化主站主机，构建一个电力调度数据网的网络通信模式，其特征是：

A、根据变配电系统设备的实际层次关系，建立基于EPON网的配电自动化系统通信链路图；

B、确定配电自动化系统网络段；

根据现有的网络配置，确定配电自动化主站主机的IP地址，即，确定配电自动化系统的公网网络；

C、根据配电自动化系统通信链路图，布置NAT设备并进行安装，形成新的配电自动化系统通信链路；其中，

在变电站侧网络交换机与局侧光线路终端设备之间布置一台NAT设备；将一个变电站下连接的所有配电终端组成一个私网，通过NAT设备的设置，实现公网与私网的隔离；即，在配电自动化主站主机系统与电力调度数据网组成的公网的基础上，以每个变电站为一个单位，将一个变电站网络交换机以下的配电自动化终端与通信系统组成一个私网，形成一个二级网络模式；

D、更改同一变电站下各个配电自动化终端的IP地址，由原来的C类公网地址更改为另外一个网段的C类网络地址作为私网地址；其所述的私网地址与原来的C类公网地址不在同一网段，且同一变电站下各个配电自动化终端的私网IP地址在同一网段；同时，给同一私网中的各个配电自动化终端分配同一个私网网关，作为该变电站私网的接口地址；

E、对NAT设备进行参数设置，实现一对多地址转换；

F、在配电自动化主站主机对各个配电自动化终端的相关参数进行修改，将各个配电自动化终端的地址由原来的C类公网地址修改成所述的不同网段的C类私网地址；

G、进行公网与私网之间的网络通信测试；

H、在配电自动化主站主机对各个配电自动化终端进行自动化业务的测试；

I、通过在变电站侧网络交换机与局侧的光线路终端设备之间设置NAT设备，采用应用层网关的方式，将一个变电站网络交换机以下的配电自动化终端及通信系统组成一个私网，在现有公网的基础上形成“一对多”的二级网络模式，对多通道协议进行应用层报文信息的解析和公—私网地址的转换，将各个变电站中需要进行地址转换的IP地址或端口进行相应的转换和处理，从而保证应用层通信的正确性，通过NAT方式来解决配网自动化终端通过调度数据网接入配网主站系统中所遇到的IP地址紧缺的问题，节省现有公网IP地址空间，扩展可用的公网IP地址空间，满足配电网自动化系统的建设需求。

2.按照权利要求1所述的配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，其特征是所述的变配电系统设备的实际层次关系，包括配电站层、变电站层、电力调度数据网层和配电自动化主站主机层；其中，配电站层的配电自动化终端将自动化信号以网络信号的方式传送给用户侧的光网络单元，光网络单元将网络信号转换成光信号，通过光缆传送至变电站内的局侧光线路终端设备，局侧光线路终端设备将光网络单元的光信号转换成网络信号，传输至变电站内的网络交换机，从而接入电力调度数据网，完成与配电自动化主站主机系统的自动化通信。

3.按照权利要求1所述的配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，其特征是所述的EPON网由局侧光线路终端OLT和用户侧光网络单元ONU组成，所述的局侧光线路终端OLT设置在变电站中，所述的用户侧光网络单元ONU设置在配电站、中压开关站或箱式变电站中。

4.按照权利要求1所述的配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，其特征是所述的对NAT设备进行参数设置，包括下列步骤和设置内容：

4.1、增加NAT地址对象，根据需求分配一个第一公网地址，所述的第一公网地址作为配电自动化终端的使用的虚拟地址；

4.2、增加NAT地址池，定义同一变电站中各个配电自动化终端的真实私网IP地址；

4.3、增加自定义服务对象，定义公网地址的服务端口，此端口作为同一个私网下的每一个配电自动化终端的虚拟服务端口；

4.4、定义公、私网的接口，另外设置一个第二私网地址以及一个第二公网地址，这两个地址分别作为私网与公网的网关地址，实现私、公网络之间“桥”的作用的连接；

4.5、定义目的网地址转换方式，定义源地址、目的地址、服务、转换后的目的地址、转换后的端口以及入接口；其中，

4.5.1、源地址：在客户端/服务器模式中，称配电自动化主站主机为客户端，配电自动化终端为服务器；设置定义为客户端发起连接；即，由配电自动化主站主机向指定的配电自动化终端请求数据，配电自动化终端收到请求后，向配电自动化主站主机发送其请求的数据；

4.5.2、目的地址：选择4.1步骤中所定义的NAT地址对象，及分配的公网虚拟IP地址；

4.5.3、服务：选择4.3步骤中所定义的自定义服务对象，即虚拟服务端口；

4.5.4、转换后的目的地址：选择4.2步骤中所定义的地址池中各相应配电自动化终端的真实地址，即私网地址；

4.5.5、转换后的端口：选择2404端口；

4.5.6、入接口：选择客户端发起接入NAT设备的接口地址，即4.4步骤中所分配定义的公网接口地址。

5.按照权利要求1所述的配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，其特征是所述的NAT设备为防火墙或路由器装置。

6.按照权利要求1所述的配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，其特征是所述的公网与私网之间的网络通信测试，包括在配电自动化主站主机上，利用ping命令和telnet命令测试配电自动化主站主机至各个配电自动化终端之间的网络及2404端口是否能正确连接。

7.按照权利要求1所述的配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，其特征是所述自动化业务的测试，包括：

7-1、配电自动化主站主机向指定的配电自动化终端请求连接，发出连接报文，包含源地址、目的地址、源端口号、目的端口号；

7-2、NAT设备完成公、私网地址以及服务端口的转换；

7-3、配电自动化终端向配电自动化主站主机响应连接请求；

7-4、配电自动化主站主机向配电自动化终端请求各类自动化数据；

7-5、配电自动化终端响应，上传反映各类电力设备运行状况的实时自动化数据；

7-6、在配电自动化主站主机上的监控程序中实时显示各类电力设备运行状况的实时自动化数据或运行状况参数。

8.按照权利要求1所述的配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，其特征是所述的配电自动化主站与各个配电自动化终端之间采用IEC104规约通信报文进行网络通讯与自动化业务的往来。

9.按照权利要求1所述的配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，其特征是所述的应用层网关在所述公网与所述私网之间建立控制连接和数据连接，其中，所述的控制连接专门用于FTP控制命令及命令执行信息传送；所述的数据连接专门用于传送数据。

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