CN113810258A - 一种基于n乘n冗余网络拓扑结构的控制系统 - Google Patents

一种基于n乘n冗余网络拓扑结构的控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113810258A
CN113810258A CN202010552968.0A CN202010552968A CN113810258A CN 113810258 A CN113810258 A CN 113810258A CN 202010552968 A CN202010552968 A CN 202010552968A CN 113810258 A CN113810258 A CN 113810258A
Authority
CN
China
Prior art keywords
controlled object
control system
controlled
connecting nodes
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010552968.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113810258B (zh
Inventor
林青
文继锋
赵青春
胡绍谦
汤震宇
周强
刘明慧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NR Electric Co Ltd
NR Engineering Co Ltd
Original Assignee
NR Electric Co Ltd
NR Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NR Electric Co Ltd, NR Engineering Co Ltd filed Critical NR Electric Co Ltd
Priority to CN202010552968.0A priority Critical patent/CN113810258B/zh
Priority to EP21826716.9A priority patent/EP4170979A1/en
Priority to PCT/CN2021/087865 priority patent/WO2021253960A1/zh
Publication of CN113810258A publication Critical patent/CN113810258A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113810258B publication Critical patent/CN113810258B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/42—Loop networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/42—Loop networks
    • H04L12/437—Ring fault isolation or reconfiguration
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/12—Discovery or management of network topologies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/50—Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于N乘N冗余网络拓扑结构的控制系统，包括N乘N个被控制对象：每个控制对象上设置有两组连接节点，N为大于1的整数；控制对象：设置有N组连接节点；控制对象的一组连接节点与2N个被控制对象的2N组连接节点依次连接组成环网。本发明控制对象的一组连接节点与2N个被控制对象的2N组连接节点依次连接组成环网，通过此种组网，可以较大程度上减少控制对象的接口数量，降低了控制对象功耗。

Description

一种基于N乘N冗余网络拓扑结构的控制系统
技术领域
本发明涉及一种基于N乘N冗余网络拓扑结构的控制系统，属于电力系统通信网络拓扑控制系统领域。
背景技术
目前，直流换流站阀基控制设备VBC和子模块控制器SMC的通信网络连接，一般采用点对点直接连接方式进行连接并通信，通信网络拓扑结构如图1所示，其中阀基控制设备为控制对象，子模块控制器为被控制对象，通信网络拓扑结构存在控制对象连接接点多，控制对象功耗大的缺点。
发明内容
本发明提供了一种基于N乘N冗余网络拓扑结构的控制系统，解决了背景技术中披露的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种基于N乘N冗余网络拓扑结构的控制系统，包括，
N乘N个被控制对象：每个控制对象上设置有两组连接节点，N为大于1的整数；
控制对象：设置有N组连接节点；
控制对象的一组连接节点与2N个被控制对象的2N组连接节点依次连接组成环网。
每组连接节点包括连通的输出连接节点和输入连接节点。
不同环网之间不存在相交的连接节点。
同一控制对象的两组连接节点位于不同的环网。
若被控制对象故障或者失电，则该被控制对象的各组连接节点直接导通。
连接节点为以太网接口或串口。
本发明所达到的有益效果：1、本发明控制对象的一组连接节点与2N个被控制对象的2N组连接节点依次连接组成环网，通过此种组网，可以较大程度上减少控制对象的接口数量，降低了控制对象功耗；2、本发明的各组连接节点具备旁路功能，被控制对象故障或者失电时实现节点直通，不影响控制对象和其它被控制对象的连接；3、本发明实现控制对象与被控制对象的网络冗余连接，在连接节点、网络出现异常时还有备用冗余网络可以连通，提高了整个控制系统的可靠性。
附图说明
图1为现有通信网络拓扑结构示意图；
图2为基于N乘N冗余网络拓扑结构的控制系统示意图；
图3为基于2乘2冗余网络拓扑结构的控制系统示意图；
图4为基于3乘3冗余网络拓扑结构的控制系统示意图；
图5为基于4乘4冗余网络拓扑结构的控制系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图2所示，一种基于N乘N冗余网络拓扑结构的控制系统，包括控制对象和N乘N个被控制对象。
其中，
N乘N个被控制对象：每个控制对象上设置有两组连接节点。
每组连接节点包括连通的输出连接节点和输入连接节点，第一组输入连接节点为1-1，输出连接节点为1-2，第二组输入连接节点为2-1，输出连接节点为2-2，连接节点为以太网接口、串口或者是其它转换接口，接口可以是光口或者电口，控制对象的连接节点具备旁路功能，若被控制对象故障或者失电，则该被控制对象的各组连接节点直接导通，不影响控制对象和其它被控制对象的连接。
控制对象：设置有N组连接节点。
控制对象的一组连接节点与2N个被控制对象的2N组连接节点依次连接组成环网，不同环网之间不存在相交的连接节点，同一控制对象的两组连接节点位于不同的环网。
N为大于1的整数，N的取值可以是2、3、4、……、理论上可以到无穷大，下面对N等于2、3和4的控制系统进行说明，具体如下：
如图3所示，控制对象的两组连接节点包括输入连接节点1-1、输出连接节点1-2、输入连接节点2-1、输出连接节点2-2；其中，输入连接节点1-1和输出连接节点1-2为一组，输入连接节点2-1和输出连接节点2-2为一组。
被控制对象包括1.1、1.2、2.1和2.2，每个被控制对象都有两组连接节点，第一组输入连接节点为1-1，输出连接节点为1-2，第二组输入连接节点为2-1，输出连接节点为2-2。
控制对象的输出连接节点1-2、被控制对象1.1的1-1、被控制对象1.1的1-2、被控制对象1.2的1-1、被控制对象1.2的1-2、被控制对象2.2的1-1、被控制对象2.2的1-2、被控制对象2.1的1-1、被控制对象2.1的1-2、控制对象的输入连接节点1-1依次连接组成环网，该环网中共有4个被控对象。
控制对象的输出连接节点2-2、被控制对象1.2的2-1、被控制对象1.2的2-2、被控制对象1.1的2-1、被控制对象1.1的2-2、被控制对象2.1的2-1、被控制对象2.1的2-2、被控制对象2.2的2-1、被控制对象2.2的2-2、控制对象的输入连接节点2-1依次连接组成环网，该环网中共有4个被控对象。
如图4所示，控制对象的两组连接节点包括输入连接节点1-1、输出连接节点1-2、输入连接节点2-1、输出连接节点2-2、输入连接节点3-1、输出连接节点3-2；其中，输入连接节点1-1和输出连接节点1-2为一组，输入连接节点2-1和输出连接节点2-2为一组，输入连接节点3-1和输出连接节点3-2为一组。
被控制对象包括1.1、1.2、1.3、2.1、2.2、2.3、3.1、3.2和3.3，每个被控制对象都有两组连接节点，第一组输入连接节点为1-1，输出连接节点为1-2，第二组输入连接节点为2-1，输出连接节点为2-2。
控制对象的输出连接节点1-2、被控制对象1.1的1-1、被控制对象1.1的1-2、被控制对象1.2的1-1、被控制对象1.2的1-2、被控制对象2.2的1-1、被控制对象2.2的1-2、被控制对象2.3的1-1、被控制对象2.3的1-2、被控制对象3.3的1-1、被控制对象3.3的1-2、被控制对象3.1的1-1、被控制对象3.1的1-2、控制对象的输入连接节点1-1依次连接组成环网，该环网中共有6个被控对象。
控制对象的输出连接节点2-2、被控制对象1.2的2-1、被控制对象1.2的2-2、被控制对象1.3的2-1、被控制对象1.3的2-2、被控制对象2.3的2-1、被控制对象2.3的2-2、被控制对象2.1的2-1、被控制对象2.1的2-2、被控制对象3.1的2-1、被控制对象3.1的2-2、被控制对象3.2的2-1、被控制对象3.2的2-2、控制对象的输入连接节点2-1依次连接组成环网，该环网中共有6个被控对象。
控制对象的输出连接节点3-2、被控制对象1.3的1-1、被控制对象1.3的1-2、被控制对象1.1的2-1、被控制对象1.1的2-2、被控制对象2.1的1-1、被控制对象2.1的1-2、被控制对象2.2的2-1、被控制对象2.2的2-2、被控制对象3.2的1-1、被控制对象3.2的1-2、被控制对象3.3的2-1、被控制对象3.3的2-2、控制对象的输入连接节点3-1依次连接组成环网，该环网中共有6个被控对象。
如图5所示，控制对象的两组连接节点包括输入连接节点1-1、输出连接节点1-2、输入连接节点2-1、输出连接节点2-2、输入连接节点3-1、输出连接节点3-2、输入连接节点4-1、输出连接节点4-2；其中，输入连接节点1-1和输出连接节点1-2为一组，输入连接节点2-1和输出连接节点2-2为一组，输入连接节点3-1和输出连接节点3-2为一组，输入连接节点4-1和输出连接节点4-2为一组。
被控制对象包括1.1、1.2、1.3、1.4、2.1、2.2、2.3、2.4、3.1、3.2、3.3、3.4、4.1、4.2、4.3、4.4，每个被控制对象都有两组连接节点，第一组输入连接节点为1-1，输出连接节点为1-2，第二组输入连接节点为2-1，输出连接节点为2-2。
控制对象的输出连接节点1-2、被控制对象1.1的1-1、被控制对象1.1的1-2、被控制对象1.2的1-1、被控制对象1.2的1-2、被控制对象2.2的1-1、被控制对象2.2的1-2、被控制对象2.3的1-1、被控制对象2.3的1-2、被控制对象3.3的1-1、被控制对象3.3的1-2、被控制对象3.4的1-1、被控制对象3.4的1-2、被控制对象4.4的1-1、被控制对象4.4的1-2、被控制对象4.1的1-1、被控制对象4.1的1-2、控制对象的输入连接节点1-1依次连接组成一个环网，该环网中共有8个被控对象。
控制对象的输出连接节点2-2、被控制对象1.2的2-1、被控制对象1.2的2-2、被控制对象1.3的2-1、被控制对象1.3的2-2、被控制对象2.3的2-1、被控制对象2.3的2-2、被控制对象2.4的2-1、被控制对象2.4的2-2、被控制对象3.4的2-1、被控制对象3.4的2-2、被控制对象3.1的2-1、被控制对象3.1的2-2、被控制对象4.1的2-1、被控制对象4.1的2-2、被控制对象4.2的2-1、被控制对象4.2的2-2、控制对象的输入连接节点2-1依次连接组成一个环网，该环网中共有8个被控对象。
控制对象的输出连接节点3-2、被控制对象1.3的1-1、被控制对象1.3的1-2、被控制对象1.4的1-1、被控制对象1.4的1-2、被控制对象2.4的1-1、被控制对象2.4的1-2、被控制对象2.1的1-1、被控制对象2.1的1-2、被控制对象3.1的1-1、被控制对象3.1的1-2、被控制对象3.2的1-1、被控制对象3.2的1-2、被控制对象4.2的1-1、被控制对象4.2的1-2、被控制对象4.3的1-1、被控制对象4.3的1-2、控制对象的输入连接节点3-1依次连接组成一个环网，该环网中共有8个被控对象。
控制对象的输出连接节点4-2、被控制对象1.4的2-1、被控制对象1.4的2-2、被控制对象1.1的2-1、被控制对象1.1的2-2、被控制对象2.1的2-1、被控制对象2.1的2-2、被控制对象2.2的2-1、被控制对象2.2的2-2、被控制对象3.2的2-1、被控制对象3.2的2-2、被控制对象3.3的2-1、被控制对象3.3的2-2、被控制对象4.3的2-1、被控制对象4.3的2-2、被控制对象4.4的2-1、被控制对象4.4、控制对象的输入连接节点4-1依次连接组成一个环网，该环网中共有8个被控对象。
上述系统控制对象的一组连接节点与2N个被控制对象的2N组连接节点依次连接组成环网，通过此种组网，可以较大程度上减少控制对象的接口数量，降低了控制对象功耗。上述系统的各组连接节点具备旁路功能，被控制对象故障或者失电时实现节点直通，不影响控制对象和其它被控制对象的连接。上述系统实现控制对象与被控制对象的网络冗余连接，在连接节点、网络出现异常时还有备用冗余网络可以连通，提高了整个控制系统的可靠性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于N乘N冗余网络拓扑结构的控制系统，其特征在于：包括，
N乘N个被控制对象：每个控制对象上设置有两组连接节点，N为大于1的整数；
控制对象：设置有N组连接节点；
控制对象的一组连接节点与2N个被控制对象的2N组连接节点依次连接组成环网。
2.根据权利要求1所述的一种基于N乘N冗余网络拓扑结构的控制系统，其特征在于：每组连接节点包括连通的输出连接节点和输入连接节点。
3.根据权利要求1所述的一种基于N乘N冗余网络拓扑结构的控制系统，其特征在于：不同环网之间不存在相交的连接节点。
4.根据权利要求1所述的一种基于N乘N冗余网络拓扑结构的控制系统，其特征在于：同一控制对象的两组连接节点位于不同的环网。
5.根据权利要求1所述的一种基于N乘N冗余网络拓扑结构的控制系统，其特征在于：若被控制对象故障或者失电，则该被控制对象的各组连接节点直接导通。
6.根据权利要求1所述的一种基于N乘N冗余网络拓扑结构的控制系统，其特征在于：连接节点为以太网接口或串口。
CN202010552968.0A 2020-06-17 2020-06-17 一种基于n乘n冗余网络拓扑结构的控制系统 Active CN113810258B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010552968.0A CN113810258B (zh) 2020-06-17 2020-06-17 一种基于n乘n冗余网络拓扑结构的控制系统
EP21826716.9A EP4170979A1 (en) 2020-06-17 2021-04-16 Control system with crossed multi-ring-network redundant network topology structure
PCT/CN2021/087865 WO2021253960A1 (zh) 2020-06-17 2021-04-16 一种交叉多环网冗余网络拓扑结构的控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010552968.0A CN113810258B (zh) 2020-06-17 2020-06-17 一种基于n乘n冗余网络拓扑结构的控制系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113810258A true CN113810258A (zh) 2021-12-17
CN113810258B CN113810258B (zh) 2022-05-17

Family

ID=78892606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010552968.0A Active CN113810258B (zh) 2020-06-17 2020-06-17 一种基于n乘n冗余网络拓扑结构的控制系统

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4170979A1 (zh)
CN (1) CN113810258B (zh)
WO (1) WO2021253960A1 (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102082695A (zh) * 2011-03-07 2011-06-01 中控科技集团有限公司 热备冗余网络系统及其冗余实现方法
CN104125009A (zh) * 2014-07-24 2014-10-29 华中科技大学 一种水下遥控通信网络
CN105262063A (zh) * 2015-10-27 2016-01-20 国网智能电网研究院 一种高压直流断路器中igbt阀保护系统和方法
CN105897539A (zh) * 2016-03-24 2016-08-24 武汉征原电气有限公司 一种带迂回路径冗余的mvb环形网
CN106992931A (zh) * 2017-04-18 2017-07-28 深圳市立全鼎盛科技有限公司 基于双归环的交换机冗余备份方法和双归环系统
CN109286552A (zh) * 2018-12-03 2019-01-29 中电智能科技有限公司 双网络冗余链路系统及通信节点
CN109361587A (zh) * 2018-11-19 2019-02-19 广东电网有限责任公司 基于hsr环网和prp冗余网络的智能站站控层组网系统与方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101252500B (zh) * 2008-04-16 2012-08-08 杭州华三通信技术有限公司 任意拓扑相交环网的实现方法、节点和相交环网
CN205178856U (zh) * 2015-12-10 2016-04-20 国家电网公司 基于smc-vbc-vm的igbt换流阀阀控系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102082695A (zh) * 2011-03-07 2011-06-01 中控科技集团有限公司 热备冗余网络系统及其冗余实现方法
CN104125009A (zh) * 2014-07-24 2014-10-29 华中科技大学 一种水下遥控通信网络
CN105262063A (zh) * 2015-10-27 2016-01-20 国网智能电网研究院 一种高压直流断路器中igbt阀保护系统和方法
CN105897539A (zh) * 2016-03-24 2016-08-24 武汉征原电气有限公司 一种带迂回路径冗余的mvb环形网
CN106992931A (zh) * 2017-04-18 2017-07-28 深圳市立全鼎盛科技有限公司 基于双归环的交换机冗余备份方法和双归环系统
CN109361587A (zh) * 2018-11-19 2019-02-19 广东电网有限责任公司 基于hsr环网和prp冗余网络的智能站站控层组网系统与方法
CN109286552A (zh) * 2018-12-03 2019-01-29 中电智能科技有限公司 双网络冗余链路系统及通信节点

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙明刚等: ""S型双环冗余工业控制以太网"", 《西南大学学报(自然科学版)》 *
曹进明等: ""基于IEC61850标准的变电站高可靠性通信研究"", 《电力自动化设备》 *
杨贵等: ""区域保护控制系统网络拓扑研究"", 《江苏电机工程》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113810258B (zh) 2022-05-17
EP4170979A1 (en) 2023-04-26
WO2021253960A1 (zh) 2021-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111711583B (zh) 一种支持多冗余协议配置的交换机、变电站网络系统
CN110224423A (zh) 一种柔性直流耗能装置及其环流控制方法
CN101958821A (zh) 电力调度自动化系统跨区域的双环形网络拓扑结构
CN102223312A (zh) 一种基于链路状态的流量控制方法和设备
CN113795003A (zh) 用于5g室内无线通信的多rru扩展系统及实现方法
CN111193971A (zh) 一种面向机器学习的分布式计算互连网络系统及通信方法
CN106059918A (zh) 一种基于sdn的能源互联网控制分层架构及调度方法
CN113810258B (zh) 一种基于n乘n冗余网络拓扑结构的控制系统
CN108234623B (zh) 配网主站数据采集链路自动均衡管理方法
CN207377780U (zh) 一种水泵控制系统
CN111371663A (zh) 一种多电平换流器控制系统环网通信系统及通信方法
CN106684852A (zh) 一种柔性直流电网电压管理中心及其电压稳定控制方法
CN113497724B (zh) 模块化多电平换流器的通信系统及通信方法
CN110879913A (zh) 一种用于电网离线和在线数据的异构网架拓扑映射方法
CN111244997A (zh) 一种四端口柔直系统接入合环网架的结构及控制方法
CN112187396B (zh) 一种适用于柔性直流换流阀的通信系统及方法
CN205883310U (zh) 一种直流站间通信切换装置
CN207504890U (zh) 总线系统
CN210168047U (zh) 一种分布式设备的通讯组网拓扑
CN101227291B (zh) 以太网mac层交叉级联系统、传输方法及其应用的芯片
CN101902383B (zh) 一种基于e1的双向环网方法和系统
CN116545000A (zh) 串联多端直流输电控制保护系统
CN110557296B (zh) 双单元服务器冗余网络系统
CN218850425U (zh) 一种环网通讯的多级电池管理系统
CN212727053U (zh) 一种发电厂信息系统的网络架构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant