面向智能變電站的通信網絡的業(yè)務感知方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種面向智能變電站的通信網絡的業(yè)務感知方法，屬于電力系統技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，智能變電站采用統一的過程層通信網絡，大幅度增加了網絡規(guī)模和網絡流量，且不同的業(yè)務對網絡帶寬的需求也不同，SV數據傳輸流量大，I臺合并單元SV流量就達到7 Mbit/s，對網絡帶寬要求最高，而GOOSE表現在事故發(fā)生時數據報文突發(fā)性猛增，短時對帶寬有較高需求，同時各種在線監(jiān)測功能、智能輔助功能也導致站內信息網絡承載了更多的各種功能類業(yè)務信息，也對帶寬的需求要求更高。
[0003]而且，智能變電站采用過程層實現采樣信息及設備狀態(tài)信息全站共享，使得網絡承受著巨大實時性的壓力。智能變電站以太網必須在一定的時間內完成變電站過程層的數據采集、變電站層、間隔層、過程層三層數據的縱向傳輸、橫向傳輸以及智能變電站的數據處理。變電站內不同層次不同方向的數據交換其數據流量、時間響應特性要求也各不相同，并且實時數據和非實時數據在同一個網絡中傳輸時，容易發(fā)生競爭服務資源的情況。實時性要求最高的是智能變電站中采樣測量值(SAV報文)、保護跳閘命令和閉鎖命令(G00SE報文)、遙控分合閘指令(G00SE報文)、斷路器位置信號(G00SE報文)。IEC61850 7.2規(guī)定G00SE報文傳輸延遲不得超過4ms。這些報文，均通過過程層網絡實時實現，過程層網絡數據的傳輸必須滿足極為苛刻的實時性。特別是根據新一代智能變電站目標，為進一步降低建設成本，簡化網絡結構，減少光線接線及網絡設備，采用sv、G00SE,麗S共網共口網絡結構及繼電保護的網采網跳，實現全站網絡信息的共享，這就需要網絡設備能夠具有業(yè)務感知能力。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種面向智能變電站的通信網絡的業(yè)務感知方法，能夠根據用戶和業(yè)務的不同需求來提供差異化服務，保證數據傳輸的高實時性、數據傳輸時延確定性及通信網絡的高可靠性。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是:面向智能變電站的通信網絡的業(yè)務感知方法，包括以下步驟:
步驟一:參數初始化:指定各業(yè)務的識別特征參數，對不同的業(yè)務類型設定不同的優(yōu)先級，綜合設定各業(yè)務的個性化控制策略和資源分配策略；
步驟二:業(yè)務識別:分析提取所接收的數據包的特征參數，判斷所接收的數據包是否和已有的業(yè)務識別特征參數相匹配，獲知數據包對應業(yè)務類型；
步驟三:業(yè)務處理:針對不同優(yōu)先級的業(yè)務，根據制定的業(yè)務個性化控制策略和資源分配策略，實時動態(tài)調整網絡流量及寬帶分配，實現對關鍵業(yè)務及重要用戶的網絡保障，提供差異化的網絡服務能力。
[0006]進一步的，所述業(yè)務處理還包括異常報文處理，具體為:根據報文特性制定的業(yè)務流識別策略，識別出異常報文，對異常報文進行丟棄處理，阻止異常報文在網絡各端口上的轉發(fā)。
[0007]進一步的，步驟一所述參數初始化的具體操作步驟如下:
步驟101:基于變電站通信網絡的各種業(yè)務報文唯一標識和通信參數，制定相應的業(yè)務識別特征參數；
步驟102:針對變電站各業(yè)務資源實際需求，對不同的業(yè)務類型設定不同的優(yōu)先級，綜合設定各業(yè)務的個性化控制策略和資源分配策略。
[0008]進一步的，所述唯一標識和通信參數包括:組播地址、報文類型、標簽協議標識、標簽控制信息和APP地址。
[0009]與現有技術相比，本發(fā)明所達到的有益效果:按業(yè)務類型設置優(yōu)先級，根據用戶和業(yè)務的不同需求來提供差異化的服務，確保關鍵應用和時間要求高的業(yè)務報文優(yōu)先進行傳輸，保證數據傳輸的高實時性、數據傳輸時延確定性及通信網絡的高可靠性；能快速識別異常報文，停止在其他端口的正常轉發(fā)，不讓異常報文在網絡上傳播開來，提高網絡傳輸性能和安全性能。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的操作流程圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0012]如圖1所示，面向智能變電站的通信網絡的業(yè)務感知方法，包括以下步驟:
步驟一:參數初始化:指定各業(yè)務的識別特征參數，對不同的業(yè)務類型設定不同的優(yōu)先級，綜合設定各業(yè)務的個性化控制策略和資源分配策略:
具體包括如下步驟:
步驟101:基于變電站通信網絡的各種業(yè)務報文唯一標識和通信參數，制定相應的業(yè)務識別特征參數，唯一標識和通信參數包括:組播地址、報文類型、標簽協議標識、標簽控制信息和APP地址。例如:
基于SV報文的組播地址(0X010CCD040000?0x010CCD0401FF)、標簽協議標識TPID(0x8100)、標簽控制信息 TCI(0x8000)、報文類型 Ethertype(0x88BA)、及 APPID(0x4000 ?0x7FFF)等重要的通信參數，制定相應SV業(yè)務識別特征值。
[0013]基于GOOSE報文的組播地址(0x010CCD010000?0x010CCD0101FF)、標簽協議標識 TPID (0x8100)、標簽控制信息 TCI (0x4000)、報文類型 Ethertype (0x88B8)、及 APPID(0x0000?0x3FFF)等重要的通信參數，制定相應GOOSE業(yè)務識別特征值。
[0014]步驟102:針對變電站各業(yè)務資源實際需求，對不同的業(yè)務類型設定不同的優(yōu)先級，綜合設定各業(yè)務的個性化控制策略和資源分配策略。
[0015]步驟二:業(yè)務識別:分析提取所接收的數據包的特征參數，判斷所接收的數據包是否和已有的業(yè)務識別特征參數相匹配，獲知數據包對應業(yè)務類型: 具體步驟如下:
接收數據報文，解析輸入的數據包流并從數據包中提取流的特征參數；
分析數據包特征參數，判斷數據包是否和已有的業(yè)務識別特征值相匹配，獲知數據包對應業(yè)務類型。
[0016]步驟三:業(yè)務處理:針對不同優(yōu)先級的業(yè)務，根據制定的業(yè)務個性化控制策略和資源分配策略，實時動態(tài)調整網絡流量及寬帶分配，實現對關鍵業(yè)務及重要用戶的網絡保障，提供差異化的網絡服務能力。
[0017]具體步驟如下:
根據數據包類型識別結果，建立數據包和對應類型的控制策略之間的映射；
根據控制策略將數據轉發(fā)到相應網絡中，并根據實時網絡狀態(tài)依據優(yōu)先級實時控制策略，實時動態(tài)的調整網絡帶寬分配，實現對關鍵業(yè)務及重要用戶的網絡保障，提供差異化的網絡服務能力。
[0018]業(yè)務處理還包括異常報文處理，具體為:根據報文特性制定的業(yè)務流識別策略，識別出異常報文，對異常報文進行丟棄處理，阻止異常報文在網絡各端口上的轉發(fā)。
[0019]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.面向智能變電站的通信網絡的業(yè)務感知方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:參數初始化:指定各業(yè)務的識別特征參數，對不同的業(yè)務類型設定不同的優(yōu)先級，綜合設定各業(yè)務的個性化控制策略和資源分配策略； 步驟二:業(yè)務識別:分析提取所接收的數據包的特征參數，判斷所接收的數據包是否和已有的業(yè)務識別特征參數相匹配，獲知數據包對應業(yè)務類型； 步驟三:業(yè)務處理:針對不同優(yōu)先級的業(yè)務，根據制定的業(yè)務個性化控制策略和資源分配策略，實時動態(tài)調整網絡流量及寬帶分配，實現對關鍵業(yè)務及重要用戶的網絡保障，提供差異化的網絡服務能力。
2.根據權利要求1所述的面向智能變電站的通信網絡的業(yè)務感知方法，其特征在于，所述業(yè)務處理還包括異常報文處理，具體為:根據報文特性制定的業(yè)務流識別策略，識別出異常報文，對異常報文進行丟棄處理，阻止異常報文在網絡各端口上的轉發(fā)。
3.根據權利要求1所述的面向智能變電站的通信網絡的業(yè)務感知方法，其特征在于，步驟一所述參數初始化的具體操作步驟如下: 步驟101:基于變電站通信網絡的各種業(yè)務報文唯一標識和通信參數，制定相應的業(yè)務識別特征參數； 步驟102:針對變電站各業(yè)務資源實際需求，對不同的業(yè)務類型設定不同的優(yōu)先級，綜合設定各業(yè)務的個性化控制策略和資源分配策略。
4.根據權利要求3所述的面向智能變電站的通信網絡的業(yè)務感知方法，其特征在于，所述唯一標識和通信參數包括:組播地址、報文類型、標簽協議標識、標簽控制信息和APP地址。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種面向智能變電站的通信網絡的業(yè)務感知方法，包括指定各業(yè)務的識別特征參數，對不同的業(yè)務類型設定不同的優(yōu)先級，綜合設定各業(yè)務的個性化控制策略和資源分配策略；分析提取所接收的數據包的特征參數，判斷數據包是否和已有的業(yè)務識別特征參數相匹配，獲知數據包對應業(yè)務類型；針對不同優(yōu)先級的業(yè)務，根據制定的業(yè)務個性化控制策略和資源分配策略，實時動態(tài)調整網絡流量及寬帶分配，實現對關鍵業(yè)務及重要用戶的網絡保障，提供差異化的網絡服務能力。本發(fā)明方法根據用戶和業(yè)務的不同需求來提供差異化的服務，確保關鍵應用和時間要求高的業(yè)務報文優(yōu)先進行傳輸，保證數據傳輸的高實時性、數據傳輸時延確定性及通信網絡的高可靠性。
【IPC分類】H04L12-24
【公開號】CN104579749
【申請?zhí)枴緾N201410760715
【發(fā)明人】鄧烽, 李惠宇, 趙高峰, 夏一羽, 李斌, 張何, 何思源, 文巨峰, 陳抒瑢
【申請人】國家電網公司, 南京南瑞集團公司, 國網電力科學研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月12日