本發(fā)明涉及智能變電站網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體講涉及一種智能變電站全站通信網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理的方法。

背景技術(shù)：

變電站，改變電壓的場(chǎng)所。為了把發(fā)電廠發(fā)出來(lái)的電能輸送到較遠(yuǎn)的地方，必須把電壓升高，變?yōu)楦邏弘?，到用戶附近再按需要把電壓降低，這種升降電壓的工作靠變電站來(lái)完成。變電站的主要設(shè)備是開(kāi)關(guān)和變壓器。按規(guī)模大小不同，小的稱為變電所。變電站大于變電所。變電所：一般是電壓等級(jí)在110KV以下的降壓變電站；變電站：包括各種電壓等級(jí)的“升壓、降壓”變電站。變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設(shè)施，它通過(guò)其變壓器將各級(jí)電壓的電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)。

智能變電站綜合了電網(wǎng)中一次設(shè)備和二次設(shè)備的基本功效，以IEC61850通信規(guī)范為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)部智能電器設(shè)備之間信息共享和互相操作等基本要求。

智能變電站通過(guò)IEC61850的信息分層方式將自動(dòng)化系統(tǒng)分為站控層、間隔層和過(guò)程層，以實(shí)現(xiàn)全站信息數(shù)字化和通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化。智能變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)一般采用物理上獨(dú)立的站控層網(wǎng)絡(luò)和過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)。站控層網(wǎng)絡(luò)用于連接站控層設(shè)備和間隔層設(shè)備，過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)用于連接過(guò)程層設(shè)備和間隔層設(shè)備。為了保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性，每層網(wǎng)絡(luò)通常會(huì)采用冗余的雙星形拓?fù)洹＿^(guò)程層網(wǎng)絡(luò)又會(huì)分為獨(dú)立的GOOSE網(wǎng)和SV網(wǎng)。過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)根據(jù)電壓等級(jí)也分為多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)然這些網(wǎng)絡(luò)會(huì)有互為冗余的A/B網(wǎng)，所以整個(gè)變電站的通信網(wǎng)絡(luò)被分為了多個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，目前并沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的管理系統(tǒng)對(duì)這些網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理。

LLDP是在802.1ab中定義的二層協(xié)議，它提供了一種標(biāo)準(zhǔn)的鏈路層發(fā)現(xiàn)方式，可以將本端設(shè)備的的主要能力、管理地址、設(shè)備標(biāo)識(shí)、接口標(biāo)識(shí)等信息組織成不同的TLV中發(fā)布給與自己直連的鄰居，鄰居收到這些信息后將其以標(biāo)準(zhǔn)MIB的形式保存起來(lái)，同時(shí)也把從鄰居接收的LLDPDU以標(biāo)準(zhǔn)MIB的形式保存起來(lái)，這些MIB信息可用于發(fā)現(xiàn)設(shè)備的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及管理配置信息。管理系統(tǒng)通過(guò)SNMP客戶端讀取這些MIB，就可以構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

SNMP是簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)，由一組網(wǎng)絡(luò)管理的標(biāo)準(zhǔn)組成，包含一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議(application layer protocol)、數(shù)據(jù)庫(kù)模型(database schema)和一組資源對(duì)象。該協(xié)議能夠支持網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，用以監(jiān)測(cè)連接到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備是否有任何引起管理上關(guān)注的情況。該協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)工程工作小組(IETF，Internet Engineering Task Force)定義的internet協(xié)議簇的一部分。SNMP能夠使網(wǎng)絡(luò)管理員提高網(wǎng)絡(luò)管理效能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題以及規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的增長(zhǎng)。網(wǎng)絡(luò)管理員還可以通過(guò)SNMP接收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的通知消息以及告警事件報(bào)告等來(lái)獲知網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的問(wèn)題。

由于目前智能變電站中的通信網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，使用LLDP協(xié)議也只能分別獲取各個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑹o(wú)法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理，為此迫切需要一種通信網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理的方法，使得智能變電站全站通信網(wǎng)絡(luò)可以構(gòu)建成一張統(tǒng)一的管理網(wǎng)絡(luò)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，本發(fā)明提供一種智能變電站全站通信網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理的方法，所述方法包括如下步驟：

I、設(shè)置獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的cpu端口VLAN；

II、將獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)間的級(jí)聯(lián)端口劃入所述VLAN中；

III、將與網(wǎng)管型交換機(jī)所連接的交換機(jī)端口劃入所述VLAN中；

IV、向獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)分配管理IP；

V、啟動(dòng)交換機(jī)的LLDP功能并實(shí)現(xiàn)全站通信網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理。

優(yōu)選的，所述步驟I獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)cpu端口的VLAN設(shè)置為區(qū)別于網(wǎng)絡(luò)中存在的所有VLAN ID的VLAN M。

優(yōu)選的，所述步驟II，以tagged模式將獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)間的級(jí)聯(lián)端口劃入所述VLAN中。

優(yōu)選的，所述步驟III，以tagged模式將通過(guò)光纖或者網(wǎng)線接入網(wǎng)管型交換機(jī)的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)端口劃入所述VLAN中。

優(yōu)選的，所述步驟IV交換機(jī)分配管理IP包括：為獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)分配管理IP，所述智能變電站全站的IP在同一網(wǎng)段。

優(yōu)選的，所述步驟V交換機(jī)的LLDP功能包括：LLDP給以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備定義一種標(biāo)準(zhǔn)的方法，使其向網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點(diǎn)公告自身的存在，并保存各個(gè)鄰近設(shè)備的發(fā)現(xiàn)信息。

優(yōu)選的，所述步驟V實(shí)現(xiàn)全站通信網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理包括：管理系統(tǒng)通過(guò)SNMP讀取各個(gè)交換機(jī)中的LLDP-MIB獲取網(wǎng)絡(luò)中所有交換機(jī)間的連接關(guān)系，進(jìn)而構(gòu)建整張網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，或者在網(wǎng)管系統(tǒng)中屏蔽新增的連接關(guān)系，通過(guò)SNMP的get和set操作，對(duì)所有業(yè)務(wù)交換機(jī)功能參數(shù)讀取和配置，從而實(shí)現(xiàn)全站通信網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理。

優(yōu)選的，所述智能變電站包括過(guò)程層設(shè)備、間隔層設(shè)備、站控層設(shè)備、站控層網(wǎng)絡(luò)和過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)；

所述站控層設(shè)備與間隔層設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行信息傳輸，所述間隔層設(shè)備與過(guò)程層設(shè)備通過(guò)光纜進(jìn)行通信；

所述間隔層設(shè)備跨接所述站控層網(wǎng)絡(luò)和所述過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)。

優(yōu)選的，所述過(guò)程層設(shè)備包括：智能設(shè)備、合并單元和智能終端，完成變電站電能分配、變化、傳輸及其測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能；

所述間隔層設(shè)備包括：繼電保護(hù)裝置、測(cè)控裝置和故障錄波二次設(shè)備，實(shí)現(xiàn)使用一個(gè)間隔的數(shù)據(jù)并且作用于該間隔一次設(shè)備的功能；

所述站控層設(shè)備包括：自動(dòng)化系統(tǒng)、站域控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和對(duì)時(shí)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)面向全站或一次設(shè)備的測(cè)量和控制功能，完成數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制、操作閉鎖以及同步相量采集、電能量采集和保護(hù)信息管理功能。

優(yōu)選的，所述測(cè)控裝置包括主變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)模塊、避雷器狀態(tài)檢測(cè)模塊和電源系統(tǒng)；

所述電源系統(tǒng)包括交流電源系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)、UPS電源系統(tǒng)、通信電源系統(tǒng)、逆變電源系統(tǒng)和通信監(jiān)控系統(tǒng)。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)益效果：

1、本發(fā)明將所有物理上分散的網(wǎng)絡(luò)集中起來(lái)，形成一張管理網(wǎng)絡(luò)，從而可以實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理。

2、本發(fā)明所有的管理端口都在一個(gè)獨(dú)立的VLAN中，業(yè)務(wù)報(bào)文無(wú)法通過(guò)新增的通道進(jìn)入管理交換機(jī)及管理系統(tǒng)，管理報(bào)文也不會(huì)進(jìn)入業(yè)務(wù)端口而影響正常的業(yè)務(wù)通信的。

3、本發(fā)明中提到的管理平臺(tái)交換機(jī)可以是新增的一臺(tái)交換機(jī)，也可以利用站控層交換機(jī)的冗余端口來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且，網(wǎng)絡(luò)布線和交換機(jī)上劃分VLAN操作實(shí)現(xiàn)也不復(fù)雜，所以本發(fā)明在工程實(shí)施上較為簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的智能變電站全站通信網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理的方法示意圖；

圖2為本發(fā)明的智能變電站原理框圖。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做進(jìn)一步的說(shuō)明。

本發(fā)明提供一種智能變電站全站通信網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理的方法，如圖2所述，智能變電站從結(jié)構(gòu)上分為站控層設(shè)備、間隔層設(shè)備、過(guò)程層設(shè)備、站控層網(wǎng)絡(luò)和過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)，從功能上分為過(guò)程層和站控層：

所述站控層設(shè)備與間隔層通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行信息傳輸，所述間隔層設(shè)備與過(guò)程層設(shè)備通過(guò)光纜進(jìn)行通信；

所述間隔層設(shè)備跨接所述站控層網(wǎng)絡(luò)和所述過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)。

過(guò)程層設(shè)備包括：一次設(shè)備和智能組件構(gòu)成的智能操作箱、合并單元和智能終端；一次設(shè)備包括：電子式互感器和開(kāi)關(guān)設(shè)備等。

間隔層設(shè)備包括：繼電保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、計(jì)量裝置和故障錄波等二次設(shè)備；

站控層設(shè)備包括：自動(dòng)化系統(tǒng)、站域控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和對(duì)時(shí)系統(tǒng)。

所述測(cè)控裝置包括主變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)模塊、避雷器狀態(tài)檢測(cè)模塊和電源系統(tǒng)；

電源系統(tǒng)包括交流電源系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)、UPS電源系統(tǒng)、通信電源系統(tǒng)、逆變電源系統(tǒng)和通信監(jiān)控系統(tǒng)

站控層設(shè)備由遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置、網(wǎng)絡(luò)記錄分析、站域控制系統(tǒng)以及站級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)、服務(wù)器等設(shè)備所構(gòu)成的信息一體化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能變電站全景數(shù)據(jù)監(jiān)控、處理和綜合分析以及遠(yuǎn)端通信等功能；

通過(guò)間隔層設(shè)備通信總線實(shí)現(xiàn)與過(guò)程層設(shè)備、變電站層設(shè)備以及各種控制器和傳感器之間的數(shù)據(jù)通信，并利用配套的測(cè)控裝置、繼電保護(hù)裝置等智能二次設(shè)備對(duì)過(guò)程層的電子式互感器、斷路器、變壓器等一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)與信號(hào)采樣，通過(guò)對(duì)采樣信號(hào)的分析和判斷而執(zhí)行相應(yīng)的操作；

通過(guò)采用先進(jìn)的電子裝置和智能組件對(duì)過(guò)程層設(shè)備中的變壓器、電壓/電流互感器、斷路器以及隔離開(kāi)關(guān)等一次設(shè)備的替換和改造，實(shí)現(xiàn)了過(guò)程層設(shè)備的智能化。

智能變電站全站通信網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理的方法包括如下步驟：

I、設(shè)置獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)的cpu端口的VLAN；

將智能變電站中的所有獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)的cpu端口的VLAN即管理VLAN統(tǒng)一設(shè)置為VLAN M，M區(qū)別于網(wǎng)絡(luò)中存在的所有VLAN ID。

II、將獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的交換機(jī)間的級(jí)聯(lián)端口劃入新設(shè)置的VLAN中；

將每個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的交換機(jī)間的級(jí)聯(lián)端口劃入VLAN M中，以tagged模式加入，確保管理報(bào)文可以跨交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)，此處的端口是tagged模式，當(dāng)數(shù)據(jù)包本身不包含VLAN的話，輸入的數(shù)據(jù)包就加上該缺省vlan；如果數(shù)據(jù)包本身已經(jīng)包含了VLAN，那么就不再添加。

III、將與網(wǎng)管型交換機(jī)所連接的交換機(jī)端口劃入新設(shè)置的VLAN中；

每個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)引一根光纖或者網(wǎng)線接入網(wǎng)管型交換機(jī)，獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)端所連接的交換機(jī)端口劃在VLAN M中，并且以tagged模式加入，網(wǎng)管型交換機(jī)這端所連接的交換機(jī)的端口也劃在VLAN M中，并且以tagged模式加入

IV、獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)分配管理IP；

獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)交換機(jī)分配一個(gè)管理IP，全站IP要在同一網(wǎng)段，管理系統(tǒng)的IP也在該網(wǎng)段中，確保管理系統(tǒng)可以訪問(wèn)到每一臺(tái)交換機(jī)。

V、開(kāi)啟交換機(jī)的LLDP功能并實(shí)現(xiàn)全站通信網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理；

鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議LLDP是一個(gè)廠商無(wú)關(guān)的二層協(xié)議，可以將本端設(shè)備的的主要能力、管理地址、設(shè)備標(biāo)識(shí)、接口標(biāo)識(shí)等信息組織成不同的TLV(Type/Length/Value，類型/長(zhǎng)度/值)，并封裝在LLDPDU(Link Layer Discovery Protocol Data Unit，鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議數(shù)據(jù)單元)中發(fā)布給與自己直連的鄰居，鄰居收到這些信息后將其以標(biāo)準(zhǔn)MIB(Management Information Base，管理信息庫(kù))的形式保存起來(lái)，以供網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)查詢及判斷鏈路的通信狀況，本發(fā)明中將每臺(tái)交換機(jī)開(kāi)啟LLDP功能，用于向網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)公告自身的存在，并保存各個(gè)鄰近設(shè)備的發(fā)現(xiàn)信息。

管理系統(tǒng)通過(guò)SNMP讀取各個(gè)交換機(jī)中的LLDP-MIB獲取網(wǎng)絡(luò)中所有交換機(jī)間的連接關(guān)系，進(jìn)而構(gòu)建整張網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。當(dāng)然，也可以在網(wǎng)管系統(tǒng)中屏蔽新增的連接關(guān)系，而是僅僅描繪出業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洌缓笸ㄟ^(guò)SNMP的get和set操作，對(duì)所有業(yè)務(wù)交換機(jī)功能參數(shù)讀取和配置，從而實(shí)現(xiàn)全站通信網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理。

簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP，由一組網(wǎng)絡(luò)管理的標(biāo)準(zhǔn)組成，包含一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議(application layer protocol)、數(shù)據(jù)庫(kù)模型(database schema)和一組資源對(duì)象。該協(xié)議能夠支持網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，用以監(jiān)測(cè)連接到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備是否有任何引起管理上關(guān)注的情況，網(wǎng)絡(luò)管理員還可以通過(guò)SNMP接收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的通知消息以及告警事件報(bào)告等來(lái)獲知網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的問(wèn)題。

SNMP管理的網(wǎng)絡(luò)主要由三部分組成：被管理的設(shè)備、SNMP代理和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(NMS)，它們之間的關(guān)系具體如下：

網(wǎng)絡(luò)中被管理的每一個(gè)設(shè)備都存在一個(gè)管理信息庫(kù)(MIB)用于收集并儲(chǔ)存管理信息。通過(guò)SNMP協(xié)議，NMS能獲取這些信息。被管理設(shè)備，又稱為網(wǎng)絡(luò)單元或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，可以是支持SNMP協(xié)議的路由器、交換機(jī)、服務(wù)器或者主機(jī)等等。

SNMP代理是被管理設(shè)備上的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理軟件模塊，擁有本地設(shè)備的相關(guān)管理信息，并用于將它們轉(zhuǎn)換成與SNMP兼容的格式，傳遞給NMS。

NMS運(yùn)行應(yīng)用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控被管理設(shè)備的功能。另外，NMS還為網(wǎng)絡(luò)管理提供大量的處理程序及必須的儲(chǔ)存資源。

以上僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在申請(qǐng)待批的本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。