摘要:介绍了某220kV变电站保护装置频繁出现通讯中断故障现象,通过分析保护装置、规约转换器、远动机的网络结构、以太网通讯方式、网络风暴的形成等方面总结了通讯故障产生的原因并提出了相应的解决方案。
关键词:网络风暴;变电站;解决方案
引言
随着电网的快速发展,网络技术、通信技术等在变电站系统中得到了广泛的应用,我们在享受网络技术带来的便利的同时,更需要广泛的关注网络风暴给变电站综合自动化系统带来的危害。解决网络风暴问题是提升变电站综合自动化系统的可靠性的必要条件。
1 750kV某变电站4台PCS-931装置通讯中断原因分析
750kV某变电站综合自动化系统为北京四方电气有限公司集成,站控层采用双网通讯方式,采用CSC-200规约进行综合自动化系统通讯,采用103规约与保护、测控、安全自动装置进行通讯,若采用其他厂家的保护装置需要进行规约转换。
2015年03月该变电站新增4台由南瑞继保电气有限公司生产的PCS-931光纤保护装置,投入运行10天出现两次通讯中断现象,每次中断周期大约为5天,重新启动规约转换器或者保护装置通讯均可以恢复正常。间隔通讯网络方式如图1所示。
图1 间隔通讯网络图
PCS-931保护装置共配置三个网络端口(以线路1为例),网络端口(以下简称网口)1配置的IP地址为172.20.75.21,接入A网交换机,网口2配置的IP地址为172.21.75.21,接入B网交换机。现场检查规约转换器、网络交换机设置正确,通讯状态正常。随后对PCS-931保护装置进行网络测试时发现网口1和网口2均能读取到IP地址为172.20.75.21和172.21.75.21的网络信息。
南瑞继保在P系列保护装置研发之初,主要考虑用于智能变电站(全站通讯规约一致)为防止网线接错造成通讯中断,故所有网口采用同一个通讯模块,网络划分由上级完成。但是四方综合自动化装置在规约转换过程中严禁同一个交换机传输不同网段的信息,而此种规约转换器的网络管理功能是为了防止因网口使用错误而造成通讯中断故障,只要在规约转换器内部设置的IP网段,在各个网口均能进行接收,并进行处理,即默认在交换机层面上已经将A、B网进行了严格的物理隔离。因此使信息传输过程通过保护装置、A(B)网络交换机、B(A)网络交换机、规约转换装置形成环网运行。
在环网的运行方式下,广播在网段内大量复制,传播数据帧,导致网络性能下降,甚至网络瘫痪,形成网络风暴,致使相关装置网络通讯中断。
2 解决方案
通过分析网络风暴产生的原因,我们可以从装置、交换机、规约转换器三个方面分析解决此问题:
(1)更改PCS-931装置的通讯模块,使其在进行网络传输时每个网口只能关联一个网段的IP信息,避免因装置同一网口上送不同网段的信息造成上级数据处理的复杂,防止网络风暴的产生。
(2)采用具有网络管理功能的交换机,通过交换机的配置设置,过滤不属于本网段的信息量,屏蔽其他网段信息。
(3)对规约转换器进行升级,从逻辑和硬件上隔离不同网段的信息,避免环网现象的出现。
(4)按网络设置规约转换器,彻底将A、B网段进行隔离,打开规约转换器的交叉点,防止网络风暴的发生。
针对此变电站的现场实际,通过对北京四方规约转换器的升级,从逻辑和硬件上隔离不同网段的信息,避免环网现象的出现。另外,针对此次发生的现象,对所辖变电站内进行双网运行的常规103规约通讯的变电站网络设计和设备进行全面的普查,并进行整改,杜绝此类故障的发生。
3 结束语
通过上述四种措施能有效的解决综合自动化系统与保护测控装置通讯中断的问题,较好的抑制了网络风暴的发生。采取上述措施后,该变电站综合自动化系统运行稳定,解决了影响综合自动化系统通讯的一大安全隐患。
随着产品更新换代的加快,各种新型原理的装置投入到生产运行当中,这就需要在整个变电站的网络规划、设计和设备选型时充分考虑到兼容性和可靠性。
参考文献:
[1] 黄向农,谭永欣。田园区中交换机自环引起的广播风暴级解决方案【J】。职大学报,2005,(2);24-26
[2] 魏景璇,王文松。浅谈网络广播风暴级解决办法【J】。计算机与网路,2010,(16):60-61
[3] 孟祥忠,变电站微机监控与保护技术,中国电力出版社
论文作者:张良武
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/18
标签:规约论文; 变电站论文; 网络论文; 通讯论文; 网段论文; 交换机论文; 转换器论文; 《电力设备》2017年第33期论文;