一种智能变电站网络的制作方法

本实用新型涉及智能变电站技术领域，具体涉及一种智能变电站网络。

背景技术：

智能变电站是采用通信、控制和智能等先进技术，将一次设备参量数字化、标准化和规范化，实现变电站实时监测和自动控制等功能，减少人工干预和提高变电站运行稳定性。随着智能变电站的不断发展，智能变电站通信网络作为变电站自动化的重要组成部分，变电站通信网络的性能能否满足变电站自动化功能的要求，成为电力系统急需研究的问题。

同时，随着计算机技术、智能控制及网络通信技术的不断发展，在网络通信方面涌现出大量技术，比如无源光纤网络（Passive Optical Network，PON）技术、以太无源光网络 (Ethernet Passive Optical Network, EPON)技术、交换式局域网（Switching LAN）和DieffServ (Difference Service)机制等，为智能变电站信息提高传输性能提供了条件。

现有技术中采用虚拟局域网技术和以太无源光网络技术，虚拟局域网(virtual local area network, VLAN) 是一组逻辑上的设备和用户，这些设备和用户可以根据相关因素将它们组织起来进行相互通信。在不增加其它硬件的基础上，可以把一个局域网LAN划分成多个逻辑的LAN，不同VLAN之间不能直接互通，这样每个逻辑的LAN就被限制到一个VLAN内，节省了带宽。在智能变电站通信网络中，VLAN技术将相关的智能电子设备（intelligent electronic device，IED）划分到不同的VLAN中，提高通信网络性能。在工程应用过程中， VLAN 的划分人工参与度较高，需要对每台交换机进行设置，工作量大。

以太无源光网络 (Ethernet Passive Optical Network, EPON)技术，是基于以太网的PON技术。EPON技术在应用中主要有双环网组网和手拉手双链路组网两种。其中，双环网组网就是在一个变电站光线路终端的设备上，采用一个双环网方式进行连接，使得每一个光网络单元设备分别通过两个分光器与双环网连接，最后将相关终端设备与光网络单元设备相连接；手拉手双链路组网就是两个变电站的光线路终端设备之间，采用双链路的方式进行连接，使得每一个光线路终端设备又分别与两个分光器相连接，再将相关终端设备与光网络单元设备相连接。EPON设备价格高于常规以太网硬件设备；不同厂商设备的兼容性差和互操作性差等。

由于智能变电站通信网路性能的优劣，会直接影响变电站继电保护等实时性和信息传输的完整性。缺乏对智能变电站通信网络系统优化的研究，无法有效提高智能变电站网络性能。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种基于OPNET的智能变电站网络，对基础智能变电站网络性能优化，提高智能变电站继电保护的实时性能。

一种智能变电站网络，包括交换式局域网，还包括DiffServ域，所述的交换式局域网包括子网和交换机，子网中设有集线器，集线器与交换机连接，交换机与DiffServ域连接。

进一步的，所述的DiffServ域包核心心路由器和边缘路由器，边缘路由器与核心路由器连接，交换机与边缘路由器连接。

进一步的，所述的核心路由器为多个，多个核心路由器之间两两相连。

进一步的，所述的子网包括馈线间隔子网、母线间隔子网和变压器间隔子网。

进一步的，所述的馈线间隔子网包括集线器和与集线器连接的断路器、MU IED、P&C IED。

进一步的，所述的母线间隔子网包括集线器和与集线器连接的断路器、MU IED、P&C IED。

进一步的，所述的变压器间隔子网包括集线器和与集线器连接的断路器、MU IED、P&C IED。

进一步的，所述的智能变电站网络还包括与交换机连接的站控主机和服务器。

本实用新型提出基于DiffServ机制的集线器组成的交换式局域网对智能变电站网络性能进行优化，提高了网络的传输效率。

附图说明

图1为集线器组成的交换式局域网结构拓扑图；

图2为DiffServ机制网络拓扑图；

图3为智能变电站网络的结构图；

图4基于DiffServ机制的集线器组成的交换式局域网馈线间隔子网结构示意图；

图5基于DiffServ机制的集线器组成的交换式局域网母线间隔子网结构示意图；

图6基于DiffServ机制的集线器组成的交换式局域网变压器间隔子网结构示意图；

其中：1-第一边缘路由器；2-第一交换机；3-馈线间隔子网；4-第一站控主机；5-第一服务器；6-第一核心路由器；7-第二核心路由器；8-第二站控主机；9-第二服务器；10-变压器间隔子网；11-母线间隔子网；12-第二交换机；13-第二边缘路由器。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本实用新型的技术方案作进一步说明。

本实用新型针对智能变电站信息传输的实时性问题，从通信网络方面提出将DiffServ机制与集线器组成的交换式局域网相结合，提出基于DiffServ机制的集线器组成的交换式局域网的方法对变电站网络性能进行优化。

集线器组成交换式局域网是以常规局域网为基础，能够为每个节点提供专用的网络连接。集线器组成的交换式局域网络拓扑图如图1所示，子网包括若干主机，主机数目可根据网络实际情况设定。与集线器相连接，各个子网中集线器与中心交换机相连接。通过在网段间建立多个并行连接，并为每个独立的网段提供专用的颇带，利用交换式局域网增大了传统网络的传输吞吐量、提高了传输速率的优点和集线器(HUB)有传输延时小、响应速度快等优点，提高通信网络性能。

区分服务体系结构DiffServ是一种对网络上的数据流划分优先级，根据相关因素对不同数据流提供不同水平服务的体系结构。DiffServ机制网络结构如图2所示，DiffServ域是由一些相邻的DiffServ节点构成的集合；边缘路由器主要实现传输的分类和流量的调节，保存数据流的状态信息，根据预定的数据流规格调节进入/离开DiffServ域的数据流，并在包头标记DSCP(Differentiated Services Code Point)值；核心路由器则实现一组或若干组每跳行为PHB(Per Hop Behavior)，根据 DSCP值所选择的特定调度转发。在DiffServ域内，转发节点是按照PHB来进行的，最大特点是在每一传输段逐段保证PHB行为，这也是保证端到端QoS的基础。

将DiffServ机制的和集线器组成的交换式局域网的相结合，如图1所示，DiffServ域包括核心路由器和边缘路由器，核心路由器可以为多个，并两两连接，边缘路由器与核心路由器连接。集线器组成的交换式局域网中的交换机与DiffServ域中的边缘路由器相连接，实现信息传输中的信息分类与流量调节，提高数据传输的质量。

一种智能变电站网络，如图3至6所示，包括DiffServ域和集线器组成的交换式局域网。DiffServ域包括两个核心路由器和两个边缘路由器，核心路由器分别为第一核心路由器6和第二核心路由器7，边缘路由器分别为第一边缘路由器1和第二边缘路由器13。第一核心路由器6和第二核心路由器7相连，第一边缘路由器1和第一核心路由器6连接，第二边缘路由器13和第二核心路由器7连接。

DiffServ域与两个交换式局域网连接，分别为第一局域网和第二局域网，第一局域网包括第一交换机2、和与第一交换机2连接的第一站控主机4、第一服务器5和若干馈线间隔子网3，所述的馈线间隔子网3包括集线器和与集线器连接的断路器、MU IED、P&C IED，MU IED为合并单元IED，P&C IED为保护控制单元IED。所述的第二局域网包括第二交换机12和与第二交换机12相连的第二站控主机8、第二服务器9、变压器间隔子网10和母线间隔子网11，所述变压器间隔子网10包括包括集线器和与集线器连接的断路器、MU IED、P&C IED。所述的母线间隔子网包括集线器和与集线器连接的断路器、MU IED、P&C IED。

本实用新型提出的智能变电站网络与常规变电站相比，能有效减低以太网延时，提高信息传输的有效性和实时性，有效提高了数据的传输效率。