CN116567031A - 变电站网络优化设计方法及变电站网络系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电力自动化领域，公开了一种变电站网络优化设计方法及变电站网络系统，包括将变电站内双套冗余配置的继电保护装置按照双套配置的方式组网，得到第一继电保护网络和第二继电保护网络；将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置组网，得到自动化网络；将第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络通过隔离交换机组网，得到变电站网络；将第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络的交换机的端口配置为PVID1、PVID2和PVID3；将隔离交换机的端口配置为PVID1和PVID3。可实现继电保护和自动化测量不同业务数据的独立传输，有效减少不同业务之间的干扰，提升网络传输效率，能够有效简化全站系统架构，提升变电站整体可靠性水平。

Description

变电站网络优化设计方法及变电站网络系统
技术领域
本发明属于电力自动化领域，涉及一种变电站网络优化设计方法及变电站网络系统。
背景技术
智能变电站发展建设有效支撑了智能电网的快速发展，新型电力系统的发展建设对变电站提供了新的要求，监控系统各类智能分析和全站数据交互变的更为迫切，变电站网络是实现信息传输的关键和基础。智能变电站以IEC61850标准为基础，通过全站信息的统一建模实现信息的互操作，并通过统一的通信协议实现不同厂家不同设备之间的交互，而变电站通信网络则成为了全站设备和系统之间信息交互的关键所在。
IEC61850标准采用了三层两网的架构，分别设置了过程层网络和站控层网络。其中，过程层网络主要涉及SV采样网络和GOOSE开关量及跳闸控制网络，站控层网络主要是MMS通信，用来实现继电保护装置或者自动化测量装置测量数据向监控系统的传输。针对过程层网络，行业内随着智能变电站发展建设的深入，网络组网方案不断发生改变，从早期SV和GOOSE分别组网到后来SV和GOOSE共网传输，再到后来SV、GOOSE和MMS三网合一，智能变电站进行了多个组网方案的尝试和示范应用。但随着实际工程应用中发现的问题越来越多，尤其是网络异常导致继电保护装置跳闸延时或者跳闸失败等问题严重影响了电网的运行安全，因此行业内针对继电保护装置提供了保护网络采样、点对点跳闸的方案，但在实际运行工程中，考虑到网络延时导致继电保护跨间隔保护闭锁等问题，行业内又提出了“直采直跳”的方式，即继电保护装置的数据采集和控制命令输出都不经过网络传输，而是全部采用光纤直连的方式进行传输，如此减少了网络传输延时的问题，同时也去除了过程层大量交换机的应用，提高了变电站运行的可靠性水平，但这也意味着过程层网络的取消。
而对于站控层网络，无论过程层如何变化，其网络仍然保留，因为相比较过程层SV和GOOSE报文，MMS报文是典型的以太网报文，整个数据的传输都依赖网络层TCP/IP通信协议，而过程层SV和GOOSE报文则都是典型的多播报文，直接在数据链路层进行传输。此外，站控层网络中数据传输的实时性相对过程层报文低，而且传输的数据量较少，因此对其组网相对来说关注度较少，对其流量优化的考虑相对不足，具体如下：1)站控层网络架构集中单一，缺乏精细化划分。目前二次设备的MMS报文全部接入到同一网络中，不同专业设备的报文全部混合在一起，不仅增加了交换机端口的通信延时，同时也影响了传输的可靠性。2)网络报文传输缺少必要的流量规划。目前二次设备向监控系统传输的数据全部接入到一个网络中，不同业务之间存在相互干扰的情况，影响报文传输的时效性。3)站控层缺少GOOSE联闭锁报文的优化。在过程层网络存在时，二次设备之间的联闭锁信息通过GOOSE报文在过程层网络进行交互，但过程层网络取消后，二次设备之间的联闭锁信息就需要通过站控层网络传输，而现有的网络结构缺乏对GOOSE报文传输的考虑。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中，现有的站控层网络架构过于单一和集中，缺乏业务的差异化考虑，二次设备的报文流量缺乏有效的优化和限制，容易导致网络传输延时增加及网络故障，不利于全站监控业务的开展的缺点，提供一种变电站网络优化设计方法及变电站网络系统，一方面简化网络结构，提升全站网络的可靠性水平，为网络的工程建设和运行维护提供便利，另一方面优化报文流量，保障各场景下报文的高效实时传输，有效支撑变电站各项业务。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明第一方面，提供一种变电站网络优化设计方法，包括：
将变电站内双套冗余配置的继电保护装置按照双套配置的方式组网，得到第一继电保护网络和第二继电保护网络；
将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置组网，得到自动化网络；
将第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络通过隔离交换机组网，得到变电站网络；
将第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络的交换机的端口配置为PVID1、PVID2和PVID3；将隔离交换机的端口配置为PVID1和PVID3；
其中，PVID1用于变电站网络内TCP/IP报文的传输；PVID2用于第一继电保护网络、第二继电保护网络或自动化网络内部GOOSE报文的传输；PVID3用于第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络之间GOOSE报文的传输。
可选的，所述将变电站内双套冗余配置的继电保护装置按照双套配置的方式组网包括：
定义变电站内双套冗余配置的继电保护装置为第一套继电保护装置和第二套继电保护装置；
按照电压等级将第一套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网，得到第一高压侧继电保护网络、第一中压侧继电保护网络及第一低压侧继电保护网络；
将第一高压侧继电保护网络、第一中压侧继电保护网络及第一低压侧继电保护网络通过交换机组网，得到第一继电保护网络；
按照电压等级将第二套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网，得到第二高压侧继电保护网络、第二中压侧继电保护网络及第二低压侧继电保护网络；
将第二高压侧继电保护网络、第二中压侧继电保护网络及第二低压侧继电保护网络通过交换机组网，得到第二继电保护网络。
可选的，所述按照电压等级将第一套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网，及按照电压等级将第二套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网时，各继电保护装置均采用双网口独立组网的方式进行组网。
可选的，所述将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置组网包括：
按照电压等级将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置进行组网，得到高压侧自动化网络、中压侧自动化网络及低压侧自动化网络；
将高压侧自动化网络、中压侧自动化网络及低压侧自动化网络通过交换机组网，得到自动化网络。
可选的，所述按照电压等级将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置进行组网时，继电保护装置和测控装置均采用双网口独立组网的方式进行组网。
可选的，所述第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络的交换机均采用100M以太网；所述隔离交换机采用1000M以太网。
本发明第二方面，提供一种变电站网络系统，包括第一交换机组、第二交换机组、第三交换机组和隔离交换机；
第一交换机组、第二交换机组和第三交换机组均与隔离交换机连接；
第一交换机组和第二交换机组用于将变电站内双套冗余配置的继电保护装置按照双套配置的方式组网，得到第一继电保护网络和第二继电保护网络；
第三交换机组用于将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置组网，得到自动化网络；
隔离交换机用于将第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络组网，得到变电站网络；
第一交换机组、第二交换机组和第三交换机组的交换机的端口配置为PVID1、PVID2和PVID3；隔离交换机的端口配置为PVID1和PVID3；
其中，PVID1用于变电站网络内TCP/IP报文的传输；PVID2用于第一继电保护网络、第二继电保护网络或自动化网络内部GOOSE报文的传输；PVID3用于第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络之间GOOSE报文的传输。
可选的，定义变电站内双套冗余配置的继电保护装置为第一套继电保护装置和第二套继电保护装置；所述第一交换机组具体用于：按照电压等级将第一套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网，得到第一高压侧继电保护网络、第一中压侧继电保护网络及第一低压侧继电保护网络；将第一高压侧继电保护网络、第一中压侧继电保护网络及第一低压侧继电保护网络组网，得到第一继电保护网络；
所述第二交换机组具体用于：按照电压等级将第二套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网，得到第二高压侧继电保护网络、第二中压侧继电保护网络及第二低压侧继电保护网络；将第二高压侧继电保护网络、第二中压侧继电保护网络及第二低压侧继电保护网络组网，得到第二继电保护网络。
可选的，所述按照电压等级将第一套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网，及按照电压等级将第二套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网时，各继电保护装置均采用双网口独立组网的方式进行组网。
可选的，所述第三交换机组具体用于：按照电压等级将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置进行组网，得到高压侧自动化网络、中压侧自动化网络及低压侧自动化网络；将高压侧自动化网络、中压侧自动化网络及低压侧自动化网络组网，得到自动化网络。
可选的，所述按照电压等级将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置进行组网时，继电保护装置和测控装置均采用双网口独立组网的方式进行组网。
可选的，所述第一交换机组、第二交换机组和第三交换机组的交换机均采用100M以太网；所述隔离交换机采用1000M以太网。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明变电站网络优化设计方法，将变电站站控层网络按照专业类别的不同单独组网，即分为按照继电保护和自动化两个专业类别，将继电保护装置和测控装置组建单独的通信网络，结合继电保护双套冗余配置进行独立设置，可实现继电保护和自动化测量不同业务数据的独立传输，有效减少不同业务之间的干扰，提升网络传输效率，最终通过对第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络的交换机的端口配置以及隔离交换机的端口配置，有效支撑跨专业信息的高效实时传输，能够有效简化全站系统架构，提升变电站整体可靠性水平。
附图说明
图1为本发明实施例的变电站网络优化设计方法流程图。
图2为本发明实施例的变电站网络架构及流量优化设计示意图。
图3为本发明实施例的各专业网络架构示意图。
图4为本发明实施例的双网口组网示意图。
图5为本发明实施例的变电站全站网络结构示意图。
图6为本发明实施例的变电站网络系统结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1和2，本发明一实施例中，提供一种变电站网络优化设计方法，首先按照专业类别将各不同专业类别的二次设备分别组建独立的网络；然后对于相同专业类别中的双套冗余配置的二次设备分别组建独立的网络；接着对于各独立组建的网络进行流量划分；最后对跨网络传输的流量进行划分。
具体的，该变电站网络优化设计方法包括以下步骤：
S1：将变电站内双套冗余配置的继电保护装置按照双套配置的方式组网，得到第一继电保护网络和第二继电保护网络。
S2：将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置组网，得到自动化网络。
S3：将第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络通过隔离交换机组网，得到变电站网络。
S4：将第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络的交换机的端口配置为PVID1、PVID2和PVID3；将隔离交换机的端口配置为PVID1和PVID3；其中，PVID1用于变电站网络内TCP/IP报文的传输；PVID2用于第一继电保护网络、第二继电保护网络或自动化网络内部GOOSE报文的传输；PVID3用于第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络之间GOOSE报文的传输。
综上所述，本发明变电站网络优化设计方法，将变电站站控层网络按照专业类别的不同单独组网，即分为按照继电保护和自动化两个专业类别，将继电保护装置和测控装置组建单独的通信网络，结合继电保护双套冗余配置进行独立设置，可实现继电保护和自动化测量不同业务数据的独立传输，有效减少不同业务之间的干扰，提升网络传输效率，最终通过对第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络的交换机的端口配置以及隔离交换机的端口配置，有效支撑跨专业信息的高效实时传输，能够有效简化全站系统架构，提升变电站整体可靠性水平。
在一种可能的实施方式中，所述将变电站内双套冗余配置的继电保护装置按照双套配置的方式组网包括：定义变电站内双套冗余配置的继电保护装置为第一套继电保护装置和第二套继电保护装置；按照电压等级将第一套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网，得到第一高压侧继电保护网络、第一中压侧继电保护网络及第一低压侧继电保护网络；将第一高压侧继电保护网络、第一中压侧继电保护网络及第一低压侧继电保护网络通过交换机组网，得到第一继电保护网络；按照电压等级将第二套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网，得到第二高压侧继电保护网络、第二中压侧继电保护网络及第二低压侧继电保护网络；将第二高压侧继电保护网络、第二中压侧继电保护网络及第二低压侧继电保护网络通过交换机组网，得到第二继电保护网络。
可选的，所述将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置组网包括：按照电压等级将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置进行组网，得到高压侧自动化网络、中压侧自动化网络及低压侧自动化网络；将高压侧自动化网络、中压侧自动化网络及低压侧自动化网络通过交换机组网，得到自动化网络。
具体的，目前变电站站控层网络不区分专业，继电保护装置和自动化装置混合接入到一起，彼此之间不仅容易产生干扰，而且也无形中增加了网络的流量。VLAN技术虽然也在变电站得到应用，但其主要针对过程层SV报文和GOOSE报文，对站控层网络的MMS报文则应用较少。
随着过程层网络逐步被“直采直跳”替代，全站就只剩余站控层网络，而传统过程层网络中用来传输间隔联闭锁的GOOSE报文也只能通过过程层网络进行传输，因此需要对全站网络进行新的规划设计。考虑到不同专业设备之间数据交互的需求较少，因此对其按照专业进行划分。
首先考虑按照继电保护和自动化测量两类进行划分，分别构建独立的物理网络，避免彼此之间的干扰。其次，参见图3，对于各独立的网络，分别按照高压侧、中压层侧、低压侧进行网络构建，以自动化专业网络为例，自动化专业中的测控装置涉及不同电压等级，以220kV等级变电站为例，其典型的电压等级为220kV/110kV/35kV，全站中就涉及220kV电压等级母线及线路测控装置、110kV电压等级母线及线路测控装置和35kV电压等级母线及线路测控装置，三个电压等级分别对应高压、中压和低压。由于各个电压等级中线路间隔数量较多，因此各个电压等级下测控装置数量也相对较多，往往是一个线路间隔配置一台测控装置，因此自动化专业划分后的网络，具体实施时按照高、中、低三侧不同的电压分别构建独立的子网络。然后，将三个不同的子网络统一接入同一交换机，实现全站自动化设备信息的互联互通，由此实现了自动化专业测控装置通信网络(亦可简称为自动化网络)的构建。
可选的，在这个网络中，高、中、低三侧子网络的通信带宽为100M，即所有的交换机都是100M网口，且以RJ-45电口为主。而实现三个子网络级联的隔离交换机则是1000M网口，便于各子网络之间信息的高效传输与交互。
此外，在220kV及以上电压等级变电站中，继电保护装置往往会双重配置，仍然以220kV电压等级变电站为例，其220kV线路继电保护装置按照A套和B套双重化配置。对于双套配置的保护，各物理采样回路和跳闸控制回路完全独立，因此需要将其分开独立组网。故继电保护专业网络又可划分成继电保护A网络和B网络，即第一继电保护网络和第二继电保护网络。
而对于110kV和35kV电压等级，其继电保护装置只有单套配置，为避免其对高电压等级继电保护装置的影响，故将单套配置的继电保护设备接入自动化设备网络，即自动化测量设备都是单套配置，所有单套配置的其它设备(包括继电保护设备、稳定控制设备等)都接入另外的自动化网络。
结合自动化专业的划分，将全站网络即变电站网络划分为第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络三个独立的网络。其中，第一继电保护网络和第二继电保护网络分别接入双套冗余配置的继电保护设备。自动化网络则接入所有的自动化测量设备以及单套配置的继电保护装置。
在一种可能的实施方式中，所述按照电压等级将第一套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网，及按照电压等级将第二套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网时，各继电保护装置均采用双网口独立组网的方式进行组网。
可选的，所述按照电压等级将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置进行组网时，继电保护装置和测控装置均采用双网口独立组网的方式进行组网。
具体的，对于划分后的第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络，各网络全部采用星型网络，具体按照电压等级形成不同的子网络，各子网络再统一接入中心交换机构成星型网络，各专业划分的第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络在统一接入到隔离交换机进行连接，形成统一的变电站网络。如此方式报文传输所经过的交换机延迟环节最少，因此实时性更好。
参见图4和5，由于继电保护装置和自动化测量装置等设备都采用双网口通信的方式，这就意味着每个装置都会有两个通信网口用于组建不同的通信网络，形成双网冗余配置的模式。如此方式下，以自动化网络为例，其高、中、低压侧虽然接入的都是单套配置的测控装置，但是由于该装置均具有两个独立通信网口，互为冗余备用，因此实际上就出现了自动化网络实际上有两个独立的物理网络，可以称谓自动化子网络C1或者自动化子网络C2。继电保护装置所形成的第一继电保护网络和第二继电保护网络与此相同。例如，220kV及以上电压等级某线路间隔配置了双套保护，分别是第一套和第二套，那么对于第一套继电保护装置，由于其采用双网口通信的方式，因此其第一继电保护网络实际由第一继电保护子网络A1和第一继电保护网络A2组成；同理，第二继电保护网络由第二继电保护子网络B1和第二继电保护子网络B2组成。
首先，通过第一继电保护网络和第二继电保护网络的设置，以及自动化网络的独立设置，实现了各专业数据的隔离，在一定程度上也是对网络流量的优化。
其次，按照专业划分的独立的物理网络分别接入独立部署的隔离交换机，为跨专业或者其它跨间隔、跨业务的数据交互提供支撑，但这在一定程度上会导致各独立网络报文的之间的交互，为有效进行报文的隔离，需要对隔离交换机的网口进行优化，具体包括以下方面：
(1)将双套继电保护构建的第一继电保护网络和第二继电保护网络，以及自动化测量设备构建的自动化网络的交换机端口统一设置为相同的VLAN，端口统一配置为PVID1。因此，当各交换机端口统一设置成相同的参数后，各网络内部之间是完全联通的，由于第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络原本就是物理隔离的，因此彼此之间不会受到干扰。考虑到变电站间隔层继电保护设备和自动化测量设备需要通过MMS报文向站控层监控系统和设备传输测量数据及告警信息，其传输遵循TCP/IP协议，因此，连接第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络的隔离交换机也需要设置PVID1，确保所有的报文都能够有效传输和交互。
(2)考虑到间隔层设备之间还存在联闭锁等跨间隔传输的信息，由于过程层网络的取消，原本通过过程层网络传输的GOOSE报文就需要通过站控层网络(第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络构建的变电站网络)进行传输。由于GOOSE报文传输的实时性要求，当其与MMS报文在同一个网络传输时，为确保GOOSE报文传输的实时性，其报文往往进行优先级设置，但即使如此，由于GOOSE报文是一种多播报文，属于广播报文的一种，因此该报文会在整个网络进行传播，若不进行优化隔离和优化，一旦某个二次设备发送了GOOSE报文，那么整个网络中所有交换机的端口都将收到该报文，由于该报文优先级较高，因此会影响其它报文的处理效率，同时也无形中增加了网络流量。由于发送GOOSE报文的设备相对较多，尤其是自动化设备之间的联闭锁报文等，因此就需要对GOOSE报文进行优化隔离。具体如下：
1)、针对仅在各网络内传输的GOOSE报文设置新的VLAN参数。有些GOOSE报文仅在各子网内部传输，因此，将各网络增加VLAN设置，例如设置成PVID2，如此各网络的所有端口就都有了PVID1和PVID2两个VLAN，其中PVID1用于全网络报文的传输，而PVID2则用于各网络内GOOSE报文的传输，当各网络内的GOOSE报文需要传输时，将该GOOSE报文参数VLANID参数设置PVID2，则该报文仅在各网络内部传输，有效避免其对其它网络的干扰。
2)、针对跨网络传输的GOOSE报文设置新的VLAN参数。有些装置需要发送跨网络的GOOSE报文，因此，需要对各网络和隔离交换机配置新的VLAN参数PVID3，将跨网络传输的GOOSE报文配置PVID3的参数，那么可以确保其能够在全网络传输。这一配置类似PVID1，但是用途却不同。PVID1是用来实现全网络所有TCP/IP报文的传输，其重点在于实现MMS报文的传输；而PVID3则用来实现跨网络业务的GOOSE多播报文在全网络传输，两者用途不同。相比PVID2用于GOOSE报文传输，其差别在于PVID2的报文仅用于各网络内部GOOSE报文的传输，而PVID3则用于跨网络的GOOSE报文的传输，即隔离交换机配置了PVID3而未配置PVID2，如此以保障各专业网络内的GOOSE报文不会跨网络传输。
综上所述，在各专业网络中，即第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络中，各交换机的VLAN均配置PVID1、PVID2和PVID3，其中PVID1是默认参数，相当于全网联通不受限。PVID2用来限定本专业网络内GOOSE报文的传输，防止其跨网络传输；PVID3用来实现跨网络GOOSE报文的传输。隔离交换机用来连接各网络，因此其所有端口需要配置成PVID1和PVID3，前者用于MMS等TCP/IP以太网报文的全网络传输，后者用于GOOSE等多播报文的跨网络传输，可有效减少网络报文流量，提升网路传输的总体效率和可靠性水平。
下述为本发明的装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。
参见图6，本发明再一个实施例中，提供一种变电站网络系统，能够用于实现上述的变电站网络优化设计方法。具体的，该变电站网络系统包括第一交换机组、第二交换机组、第三交换机组和隔离交换机。
第一交换机组、第二交换机组和第三交换机组均与隔离交换机连接；第一交换机组和第二交换机组用于将变电站内双套冗余配置的继电保护装置按照双套配置的方式组网，得到第一继电保护网络和第二继电保护网络；第三交换机组用于将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置组网，得到自动化网络；隔离交换机用于将第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络组网，得到变电站网络；第一交换机组、第二交换机组和第三交换机组的交换机的端口配置为PVID1、PVID2和PVID3；隔离交换机的端口配置为PVID1和PVID3；其中，PVID1用于变电站网络内TCP/IP报文的传输；PVID2用于第一继电保护网络、第二继电保护网络或自动化网络内部GOOSE报文的传输；PVID3用于第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络之间GOOSE报文的传输。
在一种可能的实施方式中，定义变电站内双套冗余配置的继电保护装置为第一套继电保护装置和第二套继电保护装置；所述第一交换机组具体用于：按照电压等级将第一套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网，得到第一高压侧继电保护网络、第一中压侧继电保护网络及第一低压侧继电保护网络；将第一高压侧继电保护网络、第一中压侧继电保护网络及第一低压侧继电保护网络组网，得到第一继电保护网络；所述第二交换机组具体用于：按照电压等级将第二套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网，得到第二高压侧继电保护网络、第二中压侧继电保护网络及第二低压侧继电保护网络；将第二高压侧继电保护网络、第二中压侧继电保护网络及第二低压侧继电保护网络组网，得到第二继电保护网络。
在一种可能的实施方式中，所述按照电压等级将第一套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网，及按照电压等级将第二套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网时，各继电保护装置均采用双网口独立组网的方式进行组网。
在一种可能的实施方式中，所述第三交换机组具体用于：按照电压等级将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置进行组网，得到高压侧自动化网络、中压侧自动化网络及低压侧自动化网络；将高压侧自动化网络、中压侧自动化网络及低压侧自动化网络组网，得到自动化网络。
在一种可能的实施方式中，所述按照电压等级将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置进行组网时，继电保护装置和测控装置均采用双网口独立组网的方式进行组网。
在一种可能的实施方式中，所述第一交换机组、第二交换机组和第三交换机组的交换机均采用100M以太网；所述隔离交换机采用1000M以太网。
前述的变电站网络优化设计方法的实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到本发明实施例中的变电站网络系统所对应的功能模块的功能描述，在此不再赘述。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (12)

1.一种变电站网络优化设计方法，其特征在于，包括：
将变电站内双套冗余配置的继电保护装置按照双套配置的方式组网，得到第一继电保护网络和第二继电保护网络；
将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置组网，得到自动化网络；
将第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络通过隔离交换机组网，得到变电站网络；
将第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络的交换机的端口配置为PVID1、PVID2和PVID3；将隔离交换机的端口配置为PVID1和PVID3；
其中，PVID1用于变电站网络内TCP/IP报文的传输；PVID2用于第一继电保护网络、第二继电保护网络或自动化网络内部GOOSE报文的传输；PVID3用于第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络之间GOOSE报文的传输。
2.根据权利要求1所述的变电站网络优化设计方法，其特征在于，所述将变电站内双套冗余配置的继电保护装置按照双套配置的方式组网包括：
定义变电站内双套冗余配置的继电保护装置为第一套继电保护装置和第二套继电保护装置；
按照电压等级将第一套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网，得到第一高压侧继电保护网络、第一中压侧继电保护网络及第一低压侧继电保护网络；
将第一高压侧继电保护网络、第一中压侧继电保护网络及第一低压侧继电保护网络通过交换机组网，得到第一继电保护网络；
按照电压等级将第二套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网，得到第二高压侧继电保护网络、第二中压侧继电保护网络及第二低压侧继电保护网络；
将第二高压侧继电保护网络、第二中压侧继电保护网络及第二低压侧继电保护网络通过交换机组网，得到第二继电保护网络。
3.根据权利要求2所述的变电站网络优化设计方法，其特征在于，所述按照电压等级将第一套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网，及按照电压等级将第二套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网时，各继电保护装置均采用双网口独立组网的方式进行组网。
4.根据权利要求1所述的变电站网络优化设计方法，其特征在于，所述将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置组网包括：
按照电压等级将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置进行组网，得到高压侧自动化网络、中压侧自动化网络及低压侧自动化网络；
将高压侧自动化网络、中压侧自动化网络及低压侧自动化网络通过交换机组网，得到自动化网络。
5.根据权利要求4所述的变电站网络优化设计方法，其特征在于，所述按照电压等级将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置进行组网时，继电保护装置和测控装置均采用双网口独立组网的方式进行组网。
6.根据权利要求1所述的变电站网络优化设计方法，其特征在于，所述第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络的交换机均采用100M以太网；所述隔离交换机采用1000M以太网。
7.一种变电站网络系统，其特征在于，包括第一交换机组、第二交换机组、第三交换机组和隔离交换机；
第一交换机组、第二交换机组和第三交换机组均与隔离交换机连接；
第一交换机组和第二交换机组用于将变电站内双套冗余配置的继电保护装置按照双套配置的方式组网，得到第一继电保护网络和第二继电保护网络；
第三交换机组用于将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置组网，得到自动化网络；
隔离交换机用于将第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络组网，得到变电站网络；
第一交换机组、第二交换机组和第三交换机组的交换机的端口配置为PVID1、PVID2和PVID3；隔离交换机的端口配置为PVID1和PVID3；
其中，PVID1用于变电站网络内TCP/IP报文的传输；PVID2用于第一继电保护网络、第二继电保护网络或自动化网络内部GOOSE报文的传输；PVID3用于第一继电保护网络、第二继电保护网络和自动化网络之间GOOSE报文的传输。
8.根据权利要求7所述的变电站网络系统，其特征在于，定义变电站内双套冗余配置的继电保护装置为第一套继电保护装置和第二套继电保护装置；所述第一交换机组具体用于：按照电压等级将第一套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网，得到第一高压侧继电保护网络、第一中压侧继电保护网络及第一低压侧继电保护网络；将第一高压侧继电保护网络、第一中压侧继电保护网络及第一低压侧继电保护网络组网，得到第一继电保护网络；
所述第二交换机组具体用于：按照电压等级将第二套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网，得到第二高压侧继电保护网络、第二中压侧继电保护网络及第二低压侧继电保护网络；将第二高压侧继电保护网络、第二中压侧继电保护网络及第二低压侧继电保护网络组网，得到第二继电保护网络。
9.根据权利要求8所述的变电站网络系统，其特征在于，所述按照电压等级将第一套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网，及按照电压等级将第二套继电保护装置内的各继电保护装置进行组网时，各继电保护装置均采用双网口独立组网的方式进行组网。
10.根据权利要求7所述的变电站网络系统，其特征在于，所述第三交换机组具体用于：按照电压等级将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置进行组网，得到高压侧自动化网络、中压侧自动化网络及低压侧自动化网络；将高压侧自动化网络、中压侧自动化网络及低压侧自动化网络组网，得到自动化网络。
11.根据权利要求10所述的变电站网络系统，其特征在于，所述按照电压等级将变电站内单套配置的继电保护装置和测控装置进行组网时，继电保护装置和测控装置均采用双网口独立组网的方式进行组网。
12.根据权利要求7所述的变电站网络系统，其特征在于，所述第一交换机组、第二交换机组和第三交换机组的交换机均采用100M以太网；所述隔离交换机采用1000M以太网。
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