摘要：随着我国智能变电站的兴起，交换机技术在智能变电中的应用得到了广泛使用。由于智能变电站对对信息的传输和信息交换有着极高的要求，交换机技术在智能电网中的应用，便能够很好的解决智能变电的信息传输问题，极大的提高了变电站数据传输的效率和电站运行的安全性。本文就针对交换机技术在智能变电自动化系统中的应用进行详细的阐述。
关键词：交换机技术；智能变电站；自动化系统；应用；分析
1导言
随着我国的科学技术不断的发展，智能变电站在我国也逐渐兴起，智能变电的站与传统的变电站相比正在发生着巨大的改变
2智能变电站概述
智能变电站的组成主要有一次设备和二次设备构成。一次设备智能化主要体现在智能短路器和电子互感器的使用。二次设备主要体现在“三层两网”的结构上，“三层”是指站控层、过程层、间隔层，这三层结构之间的传输叫做“两网”，其中站控层与间隔层之间的网络主要是传输报文规范的，这部分通常叫做MMS网。站控层和间隔层之间的网络主要是传输面向通用对象的变电站事件报文的，通常被称作GOOSE网。一次智能设备通过光CT和PT采集模拟量并报送合并单元，报送到合并单元的模拟量在进行同步处理后报送到保护、测控的间隔层进行使用，最后经过传输采样测量值报文上送，这里说的传输采样测量值报文上送就是指SMV网。GOOSE网和
3智能变电站交换机的应用
交换机技术在智能变电站中的占据重要地位，可以说没有交换机的使用，就无法实现智能变电站的信息传输，更不用说实现智能变电站智能化。目前我国的交换机技术在智能变电站中的应用相对成熟，交换机技术的应用极大的推进了我国的智能变电站的发展。在目前的智能变电站中交换机的使用中，使用最多的是100兆工业以太网交换机，这种交换机的特点就是端口较多，有16端口或者是24端口。使用这种交换机时，MMS传输对延时要求不是非常的高，GOOSE报文即使对延时有一定要求，但是通过对设置GOOSE报文优先通过可以很好的解决延时问题。最值得关注的是SMV网，它的报文数量是庞大的，通常在使用百兆交换节进行传输时很有可能导致通道拥挤或者爆满的情况。百兆交换机所构成的网络，将数据传输给十几台电脑的信息，在实际的应用过程中是不能满足宽带和延时要求的。因此在实际的应用过程中，需要采用特殊的方法来满足智能变电站对网络的需求。在实际应用过程中，我们通常以下几种措施来完成目标：一是更换更大的交换机，使用千兆端口的交换机来组成变电站网络，把千兆端口用做级联端口来进行组网，这样便增加了各个交换机之间的报文传输的带宽。二是将测控保护装置以及相应的合并单元整合到一台交换机上，在将数据传输到SMV网中。三是还可以通过降低交换机的联级次数来达到目的，这样便减少交换机在传输报文时发生延时的情况。
4智能变电站对交换机的功能要求
4.1冗余技术
交换机的标准网络中对冗余技术的要求主要是IEEE 802.1D生成树STP协议，g该协议的生成树收敛时间一般是在60秒。经过改进之后的IEEE 802.1W快速生成树RSTP协议，它的生成树收敛时间的范围是在1到10s左右，有可能达到100ms。
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4.2网络监控和诊断
目前较开放的SNMP协议能够支持监控交换机端口、划分VLAN、设置Trunk端口等管理功能。
4.3PTP精确时钟协议
高精度网络对时协议，这个协议实现方式是通过软件和硬件的相结合，通过这两方面的结合使得时间能够精确到亚微秒级的时间同步精度。而工业以太网的应用便能够很好的支持P2P和E2E透明时钟技术。
4.4优先传送通常根据
IEEE 802.1p标准，对于需要优先传送的报文，我们可以通过对太网报文头增设的优先级顺序号，对QOS服务标质量做好标识，通过交换机依据流量分配原则或者是对权重进行重新设置来实现报文的优先转发。
4.5虚拟局域网技术
虚拟局域网可以分为两部分：一个是虚拟局域网VLAN技术另一个是多播过滤技术，这两种技术能够将通信区域的进行有效的划分，能够很大程度上防止广播风暴，同时能够最大程度上实现安全隔离。虚拟局域网VLAN技术主要是依靠协议、MAC地址、端口，以IEEE802.1q作为主流标准。其中涉及到的通用多播技术有两种类型：一种是静态，另一种动态。静态多播技术通常主要基于多播MAC地址表，而动态多播技术则是主要包含GMRP和IGMP snooping两种协议。虚拟局域网VLAN在智能变电站中的应用具有以下几个特点：一是可以明显的阻断网络上的广播量，通过VLAN建立的防火墙可以明显的阻断网络上的广播。二是不同的虚拟局域网VLAN之间是相互独立的，他们互相之间报文传输是彼此隔离的，也就是说不同虚拟局域网VLAN内的用户之间是无法直接进行通信的，如果两个VLAN之间必须要进行通信，那必须借助路由器或者是第三层交换机来实现。三是通过使用VLAN技术可以将不同用户、不同区域、不同网络组合在一起，形成一个庞大的虚拟局域网，这样的虚拟局域网的特点就是方便灵活，能够很好的实现数据的传输。虚拟局域网VLAN划分标准有以下几种：按照端口进行划分VLAN，这种划分方式简单明了；按照MAC地址进行VLAN划分，这种划分方式优点在于，当用户物理位置出现变动时，VLAN不需要重新配置；按照网络层划分VLAN，这种方式最耗时，技术要求高；在智能变点中VLAN划分方式应用最广泛的是按照端口划分，因为这种划分方式简单、快速、有效。按照端口划分VLAN的方式主要是将交换机的端口划分成若干个虚拟局域网。举例来说，同一个交换机上有10个端口，1至4端口可以组成虚拟局域网X，5至10端口可以组成虚拟局域网Y，这样可以实现端口之间进行通信。
5结论
为了增加电网系统的灵活性和稳定性，我们必须对过程层的流量进行限制，那么就必须对过程层网络VLAN进行合理划分，具体的划分原则如下：依照合并单元格、智能单元格、保护、测控之间的逻辑关系。依照电网中线路之间的逻辑关系。线路间隔与母线和主变压器之间的逻辑关系。VLAN划分应该从长远出发满足远期的扩容要求。
参考文献：
[1]蔡宇翔，郑宏.基于交换机端口的虚拟局域网划分技术在智能变电站中的工程应用[J].电气应用，2015，34（09）：104-109.
[2]周旭峰，杨贵，袁志彬，王文龙，刘明慧.交换机流量限制技术及其在智能变电站的应用[J].电力系统自动化，2014，38（18）：114-119.
[3]张雪玲.论交换机技术在智能变电站自动化系统中的应用[J].科技创业家，2014（08）：108.
[4]张茜，张阳，罗志乔，代焕利.交换机技术在智能变电站自动化系统中的应用[J].硅谷，2014，7（02）：130+124.
论文作者:王伟1,郝秋雯2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：变电站论文; 交换机论文; 智能论文; 报文论文; 端口论文; 技术论文; 局域网论文; 《电力设备》2018年第26期论文;