智能变电站过程层网络配置研究

智能变电站过程层组网通信质量决定了站内继电保护及自动化等二次设备的安全、稳定和可靠运行。目前主流使用虚拟局域网(Virtual Local Area Network,以下称VLAN)与静态组播技术对智能变电站内大量二次设备进行通信子网划分,以提高组网通信质量与安全水平。但是,高度安全的网络结构意味着维护改造更加困难,实际组网配置方案的优劣还受到复杂的现场情况与其他人为因素影响。本文将结合在运智能变电站实际案例,分析讨论VLAN和静态组播两种技术在过程层组网中的应用,为智能变电站过程层网络配置优化方向提供参考。

智能变电站过程层网络流量管理方式研究与应用

为了保证智能变电站过程层网络工作的稳定性和可靠性,必须对网络流量进行管理。简述了智能变电站过程层网络的特点,介绍了常用组播报文流量管理方式,并比较了各种管理方式的差别,提出了静态组播管理是适合现阶段过程层网络应用的管理方式。同时,边缘端口输入流量限制可以防止网络风暴引起的灾难性故障。因此,采用静态组播管理和边缘端口输入流量限制相结合的方式对过程层网络流量进行管理,符合现阶段智能变电站发展水平和应用需求,并以现场应用实例证明了该结论的可行性和有效性。

一种支持单组播混合交换的Clos网络及调度算法

针对MSM型Clos网络的组播支持问题,提出了一种新的交换结构以及相应的调度算法,可同时支持单组播业务的交换.支持组播的Clos交换结构中,输入级模块内增加的组播队列采用与单播队列相同的方式竞争输出端口,输出链路从判决器则基于单组播优先级选择一类业务进行匹配.基于静态轮询的单组播调度算法继承了SRRD算法中指针初始化和更新方式简单高效的特点,可提供业务类型级和流级的公平,并且算法复杂度低,硬件实现简单.仿真结果表明,在多种业务源模型下,基于静态轮询的单组播调度算法均具有良好的时延和吞吐率性能.

一种快速组播的实现方法

目前的组播协议在具体应用中存在实时性较低的问题,还不能较好满足网络电视、远程教育、视频会议等信息服务领域的需求,因此可以考虑一种优化协议的实现方法,它利用静态组播成员的静态特性,并根据一些组播应用中的时域组播树重叠的特性,缩短传统组播应用的延迟时间,以达到快速组播的目的。

具有带宽约束的静态多播路由算法

网络通信中的多播分为单树多播和成组多播。本文研究了具有带宽约束的静态多播路由问题，分别建立了基于带宽约束的单树多播和成组多播的数学模型并构造了相应的路由算法，利用此算法可使成组多播达到全局最优。

IPTV业务传输模式性能分析与仿真

IPTV作为互联网宽带视频应用的一种主要业务得到了快速发展。目前,IPTV业务在骨干/城域网中主要采用动态和静态两种组播路由模式。为了研究不同组播路由模式的适用场景,针对上述两种模式分别在时延和吞吐量上进行了理论分析和比较,并在不同的用户场景下进行了仿真测试。结果表明,当IPTV用户较少时,应采用动态组播模式以节省网络带宽资源;而在业务大规模部署后,IPTV用户大量增加,同时在线的IPTV频道数增多,动态组播模式在节省网络带宽资源上并没有显著优势,这时则应采用静态组播模式以实现频道间的快速切换。

基于分层路径计算单元与双矩阵博弈的多域光网络静态组播专用保护算法

在预先配置组播业务的多域光网络中,如何保证静态组播业务的生存性已成为广泛关注的问题。针对此问题,通过采用基于分层路径计算单元(PCE)架构的全局拓扑信息调度计算模型,利用双矩阵博弈来生成链路不相交的组播树和组播保护树,最后提出了一种基于分层PCE与双矩阵博弈的多域光网络静态组播专用保护算法,并给出了算法的具体示例。理论分析和实验结果表明,在一定的冗余资源配置下,该算法具有较低的时间复杂度,在优化组播工作树和组播保护树的资源分配结构的同时,可明显提高多域光网络静态组播业务的生存能力。

基于静态组播搜索的电力交换机检修技术研究

分析了电力交换机静态组播技术在智能变电站数据采样通信中的应用,阐述了静态组播设置有误导致网络风暴或保护装置采样数据异常的现象,不当的组播机制会导致保护装置产生误动或拒动结果。针对智能变电站电力交换机缺乏检测手段的现象,介绍了一种基于静态组播搜索模式的电力交换机检修系统。该系统对交换机一个端口动态地发送不同MAC地址的组播流,同时回采并统计交换机其他端口组播流类别,利用一口发多口收的闭环测试方法来搜索交换机所有端口的MAC地址,并形成电力交换机各端口静态组播配置表。实验证明,闭环模式下组播搜索的方法能够实现电力交换机MAC地址表的测试,具有很好的实用性。

智能变电站过程层交换机静态组播表自动生成技术的研究和应用

目前智能变电站过程层交换机采用静态组播方式时需要人工配置,导致工作量增大,自动化程度不足。通过解析SPCD文件和SCD文件,建立交换机的端口拓扑关系,分析各IED在交换机中的信息流,可自动完成交换机中静态组播表的生成。设计了220 k V典型间隔静态组播表自动生成的测试用例,经测试证明,该方法可自动生成智能变电站交换机静态组播表,最小颗粒度控制了流量走向,大大提高了现场工作效率,具有一定的实用价值。

站域保护网络数据传输可靠性的研究

网络传输的可靠性对智能变电站二次设备网采网跳技术的应用具有重大意义。文章通过分析冗余模式对系统可靠性的影响,对比过程层网络在不同冗余方式及不同组网方式下的优缺点,提出智能变电站系统冗余设计方案,为实现电力设备网采网跳的过程层架构提供了具体实施依据。同时,通过静态组播管理实现过程层转发流量优化配置,降低不同数据流传输间的互相影响,提高间隔层设备的抗网络风暴能力。

500kV变电站通信问题处理方案

提出了从网络环境入手,解决无关的网络报文、组播报文的全站广播等问题,对网络报文的传输进行有序的管理,提高网络传输质量,大大减轻测控装置端口的压力。通过更换现有的主交换机和级联交换机实现VLAN的划分和静态组播管理,减少测控装置端口上的报文信息,达到消除通信问题的目的。

某型设备接收组播数据异常现象研究

本文针对组播转发机制进行研究,结合某型设备接收组播数据异常的问题,深入研究相关设备与交换机的工作模式,在相关设备无法升级的情况下,对交换机的配置进行优化使数据正常传输,使岗位人员能够正常监视相关数据及信息。

光网络中基于组播树的静态业务疏导算法

为了减少波分复用(WDM)网络中波长资源消耗,将组播路由算法的思想运用于静态业务疏导的计算,通过建立业务疏导树来实现静态业务疏导。为了减少疏导树的数量,从而减少网络中波长资源的消耗,将节点间的业务请求分组归并,利用装包算法使业务分组的数量最少,并通过构建最小生成树实现传输路径共享。仿真结果表明,本文的算法可以有效地减少WDM网络中的波长资源消耗,而且很大程度降低了计算复杂度。

WDM光网络中多播业务量疏导方法分析

在光层多播树路由中疏导低速业务实现阻塞率降低和吞吐量提高是光网络比较复杂的联合优化问题。分析了WDM(wave-length division multiplex)网络中多播业务量疏导问题的研究方法和成果,分析比较了静态多播业务和动态多播业务的疏导方法,并讨论了各种多播业务疏导方法性能、特点及存在的问题,最后总结了关于动态多播疏导的未来研究思路。

静态波带交换中的一种波带粒度取值算法

波带交换可以有效地减少波长交换的交换端口数量,本文研究节点间业务量已知时静态波带交换中的波带粒度取值算法,提出了基于k均值聚类的波带粒度取值算法。算法将业务量相近的业务分为一组,一组内的业务用相同粒度的波带装载,以提高波带的利用率。研究表明,在没有业务疏导的环境下,与其他方法相比,算法使用的波带数量和波带内的空闲波长数量都比较少。本文还研究了静态疏导环境下不同波带粒度取值算法的性能,提出了多波带粒度下的业务装载策略。对于大粒度的波带,使用向下装载,而对于小粒度的波带,使用向上装载,意在减少波带的使用数量的同时提高波带利用率。仿真结果表明,使用静态业务疏导后,本文算法与其他方法相比,依然可以有效地减少波带数量,提高波带利用率。与基于组播路由的静态波带疏导算法相结合,使波带利用率可以达到98%以上。

220kV泸定智能变电站过程层网络的优化

220 kV泸定变电站是按照IEC 61850标准设计的智能变电站,智能变电站过程层网络的实时性、可靠性要求高。分析了智能变电站过程层网络的发布/订阅通信模型以及OSI模型第二层交换技术的特点,从网络拓扑结构、静态VLAN划分以及动态组播过滤技术对泸定变电站过程层网络进行优化,以完善和提高泸定变电站过程层网络的功能和性能。