CN106254200A - 一种智能变电站站控层网络拓扑结构 - Google Patents

一种智能变电站站控层网络拓扑结构 Download PDF

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Abstract

一种智能变电站站控层网络拓扑结构。其包括第一交换机、第二交换机、第三交换机、第四交换机和中心交换机；其中：第一交换机、第二交换机、第三交换机和第四交换机之间相互连接，构成环型网络；中心交换机分别与第一交换机、第二交换机、第三交换机和第四交换机连接；所述的第一交换机、第二交换机、第三交换机和第四交换机分别与智能变电站间隔层设备连接，组成蛛网结构。本发明提供的智能变电站站控层网络拓扑结构的有益效果：兼具星型网络和环型网络的优点，网络结构清晰，在不增加网络设施的前提下，网络冗余度高，可靠性高，扩展性好，不存在网络风暴，延时低且可确定，可同时达到良好的技术要求和经济指标。

Description

一种智能变电站站控层网络拓扑结构
技术领域
本发明属于计算机控制技术领域，特别是涉及一种智能变电站站控层网络拓扑结构。
背景技术
目前，智能变电站的网络结构是建立在IEC61850通讯规范基础之上，在站控层组网方式上主要有星型网络、环型网络和总线型网络。其中单星型网络的结构如图1所示，这种网络的缺点是冗余度较差，不具有网络可恢复性，可靠性低，可通过双星形网来增加冗余度，提高可靠性，但增加了投资。虽然图2所示的环形网络结构具备一定的冗余度，可靠性较高且对保护、测控等接入设备要求低，但可扩展性较差，一旦发生网络风暴则可能导致整个环网失效。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种智能变电站站控层网络拓扑结构。
为了达到上述目的，本发明提供的智能变电站站控层网络拓扑结构包括：第一交换机、第二交换机、第三交换机、第四交换机和中心交换机；其中：第一交换机、第二交换机、第三交换机和第四交换机之间相互连接，构成环型网络；中心交换机分别与第一交换机、第二交换机、第三交换机和第四交换机连接；所述的第一交换机、第二交换机、第三交换机和第四交换机分别与智能变电站间隔层设备连接，组成蛛网结构。
所述的第一交换机、第二交换机、第三交换机和第四交换机为工业以太网交换机，作为站控层分交换机。
所述的中心交换机为工业以太网交换机，其上连接有站控层设备。
所述的第一交换机、第二交换机、第三交换机和第四交换机之间采用超五类屏蔽网线相互连接。
所述的中心交换机与第一交换机、第二交换机、第三交换机和第四交换机之间分别采用超五类屏蔽网线相互连接。
本发明提供的智能变电站站控层网络拓扑结构的有益效果：兼具星型网络和环型网络的优点，网络结构清晰，在不增加网络设施的前提下，网络冗余度高，可靠性高，扩展性好，不存在网络风暴，延时低且可确定，可同时达到良好的技术要求和经济指标。
附图说明
图1为已有技术的单星型网络结构图；
图2为已有技术的环型网络结构图；
图3为本发明提供的智能变电站站控层网络拓扑结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的智能变电站站控层网络拓扑结构进行详细说明。
如图3所示，本发明提供的智能变电站站控层网络拓扑结构包括：
第一交换机1、第二交换机2、第三交换机3、第四交换机4和中心交换机5；其中：第一交换机1、第二交换机2、第三交换机3和第四交换机4之间相互连接，构成环型网络；中心交换机5分别与第一交换机1、第二交换机2、第三交换机3和第四交换机4连接；所述的第一交换机1、第二交换机2、第三交换机3和第四交换机4分别与智能变电站间隔层设备连接，组成蛛网结构。
所述的第一交换机1、第二交换机2、第三交换机3和第四交换机4为目前智能变电站内常用的工业以太网交换机，作为站控层分交换机，其上连接有智能变电站间隔层设备：如各电压等级线路的保护装置、测控装置，主变压器的保护、测控装置等。其作用为传输站控层所需的GOOSE、SV、MMS报文。另外，实际中可根据设备数量、位置情况增加以及减少分交换机的数量。
所述的中心交换机5为工业以太网交换机，其上连接有站控层设备，如监控主机、数据服务器、综合应用服务器、智能辅助控制系统、同步时钟装置等；除此，还通过千兆电口与分交换机千兆电口通信；其作用为传输站控层所需的GOOSE、SV、MMS报文；分交换机可通过中心交换机5的通道互相通信。
所述的第一交换机1、第二交换机2、第三交换机3和第四交换机4之间采用超五类屏蔽网线相互连接。
所述的中心交换机5与第一交换机1、第二交换机2、第三交换机3和第四交换机4之间分别采用超五类屏蔽网线相互连接。
所述的站控层设备为监控主机、工程师工作站、数据服务器、综合应用服务器、智能辅助控制系统、同步时钟装置、数据通信网关机等，其作用是为变电站运行人员提供监控人机界面，通过计算机网络与上述间隔层的保护装置、测控装置通信，实现管理控制间隔层设备等功能，并通过远动通信设备和远方调度实现遥测、遥信、遥调和遥控功能。
从图3中可知，蛛网结构是一个星型和环形结合的复合结构，同时拥有星型拓扑易于管理，易于扩展及环形拓扑信息双向传递的优点，某一节点与其他节点至少保证三条链路的联结，可以提供丰富的信息传输路由选择。
当中心交换机5或某一环路出现故障时，整个站控层网络仍可以继续工作，网络具有很强的冗余度和可靠性，比星型网络的可靠性、冗余度还高，可以降低对中心交换机5的依赖；环型网络作为星型网络的后备，发生网络风暴的可能性较低，还可以应用VLAN技术来抑制网络风暴。
通过交换机延时可测技术，整个网络的延时可测，最长延时3级交换机。
智能变电站对站控层网络的要求主要有延时小且可确定、结构可靠性高、安全性好等。本发明旨在结合双星型、环形网络的优点，同时避免增加设备数量，增加光纤长度，导致投资过大。

Claims (5)

1.一种智能变电站站控层网络拓扑结构，其特征在于：所述的智能变电站站控层网络拓扑结构包括：第一交换机(1)、第二交换机(2)、第三交换机(3)、第四交换机(4)和中心交换机(5)；其中：第一交换机(1)、第二交换机(2)、第三交换机(3)和第四交换机(4)之间相互连接，构成环型网络；中心交换机(5)分别与第一交换机(1)、第二交换机(2)、第三交换机(3)和第四交换机(4)连接；所述的第一交换机(1)、第二交换机(2)、第三交换机(3)和第四交换机(4)分别与智能变电站间隔层设备连接，组成蛛网结构。
2.根据权利要求1所述的智能变电站站控层网络拓扑结构，其特征在于：所述的第一交换机(1)、第二交换机(2)、第三交换机(3)和第四交换机(4)为工业以太网交换机，作为站控层分交换机。
3.根据权利要求1所述的智能变电站站控层网络拓扑结构，其特征在于：所述的中心交换机(5)为工业以太网交换机，其上连接有站控层设备。
4.根据权利要求1所述的智能变电站站控层网络拓扑结构，其特征在于：所述的第一交换机(1)、第二交换机(2)、第三交换机(3)和第四交换机(4)之间采用超五类屏蔽网线相互连接。
5.根据权利要求1所述的智能变电站站控层网络拓扑结构，其特征在于：所述的中心交换机(5)与第一交换机(1)、第二交换机(2)、第三交换机(3)和第四交换机(4)之间分别采用超五类屏蔽网线相互连接。
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