[發明專利]一種智能變電站過程層光纖多波長隔離通信組網方法

有效

• 申請號: 201410083247.4
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN104902351B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 鮑興川;余勇;林為民;郭經紅;吳軍民;張小建;蔣誠智;曹宛恬;李尼格;高鵬
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;全球能源互聯網研究院
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00;H04J14/02
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明涉及電力智能變電站過程層通信網絡技術，具體涉及一種智能變電站過程層光纖多波長隔離通信組網方法。該方法采用單光纖雙向傳輸的波分復用形式，根據每一信道光載波信號的頻率或波長不同，將光纖的低損耗窗口劃分成3個或3個以上的雙向傳輸信道，通過過程層主多波長交換機將過程層的GOOSE網絡、SMV網絡、IEC61588網絡分別以不同的波長承載，通過波分復用器復用和分解，合并為一個物理網絡。該方法使過程層中的GOOSE網絡、SMV網絡、IEC61588網絡共網且隔離傳輸，以降低智能變電站建設成本、降低維護成本和施工難度。

技術領域

本發明涉及電力智能變電站過程層通信網絡技術，具體涉及一種智能變電站過程層光纖多波長隔離通信組網方法。

背景技術

當前智能變電站過程層提出“三網融合”，也稱“三網合一”（即GOOSE網、SMV網、IEC61588網）的要求,即通過邏輯或物理的形式將過程層三個網絡進行融合，合成一個網絡的智能變電站網絡架構。智能變電站過程層組網方案和其安全性是目前智能變電站通信網絡研究的“熱點”。

在現有的變電站當中，過程層的組網方式大多是以一主一備的A、B雙網組網方式和混合組網方式，此方式主要考慮保護裝置安全可靠性的要求，盡量避免因為網絡故障而導致保護功能失效。除了保護裝置外，其余的測控、網絡分析、錄波等設備仍然采用組網的方式實現，但此方式對過程層和間隔層設備仍然提出了較高的要求，合并單元、智能操作箱等都需要增加多個光接口以滿足直連和組網的需求，目前設備光接口至少需要8個，母線保護、備自投保護等跨間隔的設備需要的光接口則需要更多。這樣的智能變電站組網方式存在以下問題：

1.所需要的交換機和光纖數量龐大，尤其是雙重化冗余配置的方式需求量會翻倍，投資巨大，全站二次設備大部分投資都花在購置交換機上；

2.如何保證GOOSE報文和SMV采樣測量值傳輸的實時性；

3.如何保證大數據流背景下的網絡可靠性；

4.如何保證數據傳輸安全性與網絡安全性；

5.鑒于SMV、GOOSE和IEC61588報文對網絡的需求差異明顯，在雙網架構下，通信設備、光纜成本增加較大，電力設備網絡接口較多。

為了解決以上問題和滿足過程層“三網融合”的要求，已有提出采用過程層工業以太網交換機的VLAN隔離的組網方案，并已經有所應用。但隨著對IEC61588研究的深入，此類報文需要CPU的參與，這樣IEC61588報文就有穿越VLAN的可能，致使隔離失敗，如何保證數據傳輸的安全隔離與網絡安全性問題依然沒有得到很好解決。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種智能變電站過程層光纖多波長隔離通信組網方法，該方法使過程層中的GOOSE網絡、SMV網絡、IEC61588網絡實現共網且隔離傳輸，以降低智能變電站建設成本、降低維護成本和施工難度。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

本發明提供一種智能變電站過程層多波長光纖隔離通信組網方法，其改進之處在于，所述方法用的系統為多波長光纖隔離通信組網系統，所述系統包括過程層的GOOSE網絡、SMV網絡和IEC61588網絡，所述過程層的GOOSE網絡、SMV網絡和IEC61588網絡通過子多波長交換機和主多波長光交換機組網連接；

所述方法采用單光纖雙向傳輸的波分復用形式，根據每一信道光載波信號的頻率或波長不同，將光纖的低損耗窗口劃分成3個或3個以上的雙向傳輸信道，通過過程層主多波長光交換機將過程層的GOOSE網絡、SMV網絡、IEC61588網絡分別以不同的波長承載，通過波分復用器復用和分解，合并為一個物理網絡。