本發(fā)明涉及智能變電站技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能變電站過程層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自動配置系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

智能變電站二次設(shè)備以光纜間接連接取代傳統(tǒng)電纜直接連接，通過少量光纜傳遞多種測控數(shù)據(jù)，保護(hù)信號，遙控命令等信息。雖然結(jié)構(gòu)變得簡化，但是同時帶來了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置新問題。傳統(tǒng)配置方式中，變電站工作人員根據(jù)經(jīng)驗對二次設(shè)備進(jìn)行邏輯劃分，例如依據(jù)電壓等級，裝置間隔，發(fā)布訂閱關(guān)系等。對符合同一邏輯的設(shè)備劃分在一個vlan，人工繪制配置圖紙。通過配置圖紙，人工配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口參數(shù)實現(xiàn)vlan配置。不僅工作量龐大，而且在變電站設(shè)備調(diào)試階段，任何小范圍變更都需要人工反復(fù)修改配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口參數(shù)，配置效率過低，對工作人員專業(yè)技術(shù)要求較高，而且配置復(fù)雜，現(xiàn)有方法劃分邏輯設(shè)備vlan不具有規(guī)范性，劃分范圍不夠準(zhǔn)確，極易出現(xiàn)錯誤。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于改善現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，提供一種智能變電站過程層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自動配置系統(tǒng)及方法。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明實施例提供了以下技術(shù)方案：

一種智能變電站過程層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自動配置系統(tǒng)，包括分布式子系統(tǒng)和集中控制子系統(tǒng)；

所述分布式子系統(tǒng)，用于獲取網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，并上送給所述集中控制子系統(tǒng)；還用于解析集中控制子系統(tǒng)發(fā)送的配置信息，根據(jù)該配置信息自動配置；

所述集中控制子系統(tǒng)，用于解析scd文件，根據(jù)解析scd文件獲取的信息及接收的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，生成配置信息，并將配置信息發(fā)送給分布式子系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明實施例，分布式子系統(tǒng)包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)獲取模塊、第一通信模塊、配置信息解析模塊、信息自動配置模塊、安全監(jiān)測模塊，其中：

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)獲取模塊，用于獲取鄰居設(shè)備信息，以便于得到整個網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息；

第一通信模塊，用于將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息上送給集中控制子系統(tǒng)，以及接收集中控制子系統(tǒng)下發(fā)的配置信息；

配置信息解析模塊，用于解析第一通信模塊接收的配置信息，根據(jù)配置息能夠生成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口配置表；

信息自動配置模塊，用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口配置表配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口參數(shù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備vlan自動配置。

根據(jù)本發(fā)明實施例，集中控制子系統(tǒng)包括解析scd模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、配置信息制造模塊、第二通信模塊，其中：

解析scd模塊，用于在獲取智能變電站scd文件后，解析scd文件；

數(shù)據(jù)存儲模塊，用于將解析scd文件獲取的信息和分布式子系統(tǒng)上送的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息存儲；

配置信息生成模塊，用于將數(shù)據(jù)存儲模塊存儲的信息處理生成配置信息；

第二通信模塊，用于接收分布式子系統(tǒng)上送的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，將接收的信息交由數(shù)據(jù)存儲模塊存儲，發(fā)送配置信息給分布式子系統(tǒng)。

一種智能變電站過程層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自動配置方法，包括步驟：

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備獲取網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，并上送給集中控制中心；

集中控制中心解析scd文件，根據(jù)解析scd文件獲取的信息及接收的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，生成配置信息，并將配置信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備解析集中控制中心發(fā)送的配置信息，根據(jù)該配置信息自動完成配置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

(1)通過本發(fā)明實施例中所述系統(tǒng)及方法，可以實現(xiàn)過程層虛擬二次回路自動配置，降低了人工工作量和配置錯誤，提高了配置效率和配置準(zhǔn)確性。

(2)較傳統(tǒng)vlan劃分方式相比，本方案劃分方式更為靈活和詳細(xì)，便于虛擬二次回路的控制、配置和跟蹤分析。

(3)在單裝置調(diào)試、系統(tǒng)集成階段，能夠任意更換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口，添加測試設(shè)備，更改訂閱關(guān)系，而不需要頻繁的修改交換機(jī)配置。

(4)在變電站投入運(yùn)行時，能夠固化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置，降低靈活性，提高確定性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例中所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例中所述智能變電站過程層交換機(jī)自動配置系統(tǒng)框圖。

圖3為本發(fā)明實施例中所述智能變電站過程層交換機(jī)自動配置方法流程圖。

圖4為兩個ied之間信息傳輸?shù)氖疽鈭D。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1，智能變電站ied，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和集中控制中心連接關(guān)系簡圖如示例圖1所示，此處網(wǎng)絡(luò)設(shè)備僅以交換機(jī)為例進(jìn)行說明。多個交換機(jī)20級聯(lián)，與本交換機(jī)連接的一個或多個其他交換機(jī)稱作為本交換機(jī)的鄰接交換機(jī)，本交換機(jī)稱為本地交換機(jī)，鄰接交換機(jī)稱為對端交換機(jī)。交換機(jī)20連接有至少一個智能電子設(shè)備(intelligentelectronicdevice，簡稱為ied)，交換機(jī)20的一個端口連接一個ied。集中控制中心10與交換機(jī)20通過網(wǎng)絡(luò)連接。實施中，集中控制中心10可以包括一臺或多臺集中控制終端，集中控制終端與交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接。

本實施例中，智能變電站過程層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)自動配置系統(tǒng)，包含集中控制子系統(tǒng)和分布式子系統(tǒng)，如圖2所示，其中，分布式子系統(tǒng)包含五個模塊，集中控制子系統(tǒng)包含五個模塊，通過模塊間相互作用實現(xiàn)交換機(jī)自動配置。

參考圖2，分布式子系統(tǒng)包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)獲取模塊、第一通信模塊、配置信息解析模塊、信息自動配置模塊、安全監(jiān)測模塊，其中：

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)獲取模塊，可以通過分析端口報文或鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議等方法，獲取鄰居設(shè)備(鄰居設(shè)備是指與本地網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連接的其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)信息，所述信息主要包括本地端口id，遠(yuǎn)方裝置(ied和鄰接交換機(jī))mac地址，遠(yuǎn)方裝置端口id，遠(yuǎn)方裝置類型等。在交換機(jī)中實現(xiàn)時，每個交換機(jī)中都有信息模型，通過信息模型可以獲取與本交換機(jī)相連接的鄰居設(shè)備拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，處于下級節(jié)點的交換機(jī)將鄰居設(shè)備信息上傳給上級節(jié)點的交換機(jī)，交換機(jī)之間分別獲取鄰居設(shè)備信息后，再通過與集中控制中心相連接的交換機(jī)獲取和計算整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如示例圖1所示。

第一通信模塊，主要完成兩大功能。第一，將信息模型中鄰居信息邏輯節(jié)點信息上送給集中控制中心，例如通過iec61850數(shù)據(jù)集、報告控制塊、日志控制塊等服務(wù)模型實現(xiàn)。第二，接收集中控制中心下發(fā)的配置信息，所述配置信息包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，報文轉(zhuǎn)發(fā)表信息，iedname與mac-address(mac地址)、vlan-id(虛擬局域網(wǎng)標(biāo)識)、appid(應(yīng)用標(biāo)識)對應(yīng)關(guān)系表，ied發(fā)布表、led訂閱表，固化和解固化配置命令等。

在交換機(jī)中實現(xiàn)時，下級節(jié)點的交換機(jī)通過通信模塊向上級節(jié)點的交換機(jī)發(fā)送信息，以及接收上級節(jié)點的交換機(jī)下發(fā)的信息，直接與集中控制中心相連接的交換機(jī)則向集中控制中心發(fā)送信息，以及接收集中控制中心下發(fā)的信息，再下發(fā)至下級節(jié)點的交換機(jī)。

配置信息解析模塊，用于解析第一通信模塊接收的配置信息，根據(jù)配置息能夠生成交換機(jī)端口配置表。交換機(jī)端口配置表包含內(nèi)容為某一交換機(jī)每一端口對應(yīng)的permitvlan(允許接收vlan)和untaggedvlan(去標(biāo)識vlan)。同時配置信息解析模塊也能夠解析固化和解固化配置命令，相應(yīng)對應(yīng)交換機(jī)固化配置和解固化配置。

信息自動配置模塊，根據(jù)交換機(jī)端口配置表配置交換機(jī)端口參數(shù)，實現(xiàn)交換機(jī)vlan自動配置。

安全監(jiān)測模塊，用于當(dāng)交換機(jī)運(yùn)行在固化配置模式時，解析端口報文appid、mac-address和vlan-id信息，與iedname、mac-address(mac地址)、vlan-id(虛擬局域網(wǎng)標(biāo)識)、appid(應(yīng)用標(biāo)識)對應(yīng)關(guān)系表做比對。出現(xiàn)不匹配時，報警。

參閱圖2，集中控制子系統(tǒng)包括解析scd模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、配置信息制造模塊、第二通信模塊，其中：

解析scd模塊，用于在集中控制中心獲取智能變電站scd文件后，解析scd文件，解析信息主要包括iedname(ied名稱)，appid(應(yīng)用標(biāo)識)，vlan-id(vlan標(biāo)識)，mac-address(mac地址)，apname(接口名稱)，type(報文類型)，cbname(控制塊名稱)，ldevice(邏輯設(shè)備)，發(fā)布虛端子路徑，訂閱虛端子路徑等。

數(shù)據(jù)存儲模塊，主要將解析scd文件獲取的信息和交換機(jī)上送的信息存儲。將存儲的信息數(shù)據(jù)輸入給數(shù)據(jù)處理模塊，經(jīng)過處理后，將數(shù)據(jù)處理模塊輸出的信息存儲，作為其它功能模塊的數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)存儲方式可選擇多樣化，例如以各種文件的形式存儲(例如支持但不僅限于txt格式)。

數(shù)據(jù)處理模塊，將數(shù)據(jù)存儲模塊存儲的信息進(jìn)行處理。待處理的信息主要包括解析scd模塊解析scd文件所獲取的信息，交換機(jī)上送的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息。其中將解析scd文件獲取的信息數(shù)據(jù)整合成iedname與appid、mac-address、vlan-id對應(yīng)關(guān)系表，ied發(fā)布表、led訂閱表；將交換機(jī)上送的信息整合成交換機(jī)拓?fù)溥B接關(guān)系表，交換機(jī)端口連接設(shè)備關(guān)系表。根據(jù)以上信息關(guān)系表匹配整合，最終形成報文轉(zhuǎn)發(fā)表。上述生成的全部信息表將重新由數(shù)據(jù)存儲模塊存儲。

示例性地舉例，交換機(jī)端口連接設(shè)備關(guān)系表可以通過如下表所示：

容易理解的，此處所謂的iedname與appid、mac-address、vlan-id對應(yīng)關(guān)系表、ied發(fā)布表等各種表僅是表示成員之間的相互關(guān)系，而并非限于成員之間的相互關(guān)系需要通過表格來表示。

配置信息制造模塊，將數(shù)據(jù)存儲模塊存儲的信息生成配置信息，配置信息包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息，報文轉(zhuǎn)發(fā)表信息，iedname與mac-address(mac地址)、vlan-id(虛擬局域網(wǎng)標(biāo)識)、appid(應(yīng)用標(biāo)識)對應(yīng)關(guān)系表，ied發(fā)布表、led訂閱表，固化和解固化配置命令等。例如可以生成交換機(jī)配置文件ccd實現(xiàn)等。

根據(jù)上述配置信息完成配置后，即可保障網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間通信通暢。例如圖4所示，ied1到ied2要經(jīng)過switch1的port1和port2，要經(jīng)過switch2的port27和port28，要經(jīng)過switch3的port3和port4，ied1到ied2的方向(即出發(fā)地到目的地)可以通過ied發(fā)布表和ied訂閱表知曉，ied1要從switch1的port1進(jìn)，從port2出，以及要經(jīng)過的交換機(jī)的各個端口號，可以從交換機(jī)端口連接關(guān)系表獲知，ied1到ied2要經(jīng)過哪些交換機(jī)可以通過交換機(jī)拓?fù)溥B接關(guān)系表獲知。

第二通信模塊，主要接收交換機(jī)上送的信息，例如通過iec61850服務(wù)模型上送的交換機(jī)信息模型中的信息，將接收的信息交由數(shù)據(jù)存儲模塊存儲。下發(fā)交換機(jī)配置信息給交換機(jī)。

本實施例中僅以交換機(jī)進(jìn)行舉例說明，上述智能變電站過程層交換機(jī)自動配置系統(tǒng)及下述智能變電站過程層交換機(jī)自動配置方法，均適用于例如路由器等其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

上述系統(tǒng)中的集中控制子系統(tǒng)包含的功能模塊不限于僅在集中控制中心實現(xiàn)，也可以在智能變電站某一交換機(jī)(網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)中實現(xiàn)，該交換機(jī)稱為中心交換機(jī)，與集中控制中心相連接，完成前述集中控制中心所完成的功能。

請參閱圖3，本實施例中提供的智能變電站過程層交換機(jī)自動配置方法，包括步驟：

步驟s101：交換機(jī)通過示例圖2中所示網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浍@取模塊獲取整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備信息。下級交換機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浍@取模塊獲取到鄰居設(shè)備信息后上送給上級交換機(jī)，最終與集中控制中心相連接的交換機(jī)獲得整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和設(shè)備信息。鄰居設(shè)備信息包含的信息如前述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)獲取模塊所述。

步驟s102：交換機(jī)通過示例圖2中所述第一通信模塊將步驟s101中得到的整個網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息發(fā)送給示例圖2中所示第二通信模塊。第二通信模塊接收的信息由示例圖2中的數(shù)據(jù)存儲模塊進(jìn)行存儲。

步驟s103：集中控制中心通過示例圖2中的解析scd模塊解析獲取的scd文件，解析信息如前述解析scd模塊所述。解析的信息由示例圖2中的數(shù)據(jù)存儲模塊存儲。

步驟s104：集中控制中心通過示例圖2中的數(shù)據(jù)存儲模塊存儲步驟s102和步驟s103獲取的信息，并輸入給數(shù)據(jù)處理模塊。

步驟s105：集中控制中心通過示例圖2中數(shù)據(jù)處理模塊將數(shù)據(jù)存儲模塊存儲的信息進(jìn)行處理，待處理的信息及處理后得到的信息如前述數(shù)據(jù)處理模塊所述，處理后的信息通過數(shù)據(jù)存儲模塊進(jìn)行存儲。

步驟s106：集中控制中心通過示例圖2中配置信息制造模塊將步驟s105獲取的信息制造成配置信息(例如ccd文件)，并輸入給第二通信模塊。

步驟s107：集中控制中心通過示例圖2中第二通信模塊將配置信息發(fā)送給第一通信模塊，第一通信模塊將配置信息輸入給配置信息解析模塊。

步驟s108：交換機(jī)通過示例圖2中配置信息解析模塊解析配置信息，生成交換機(jī)端口配置表輸入給信息自動配置模塊。

步驟s109：交換機(jī)通過示例圖2中自動配置模塊，根據(jù)步驟s108解析得到的交換機(jī)端口配置表，自動配置交換機(jī)端口參數(shù)，實現(xiàn)虛擬二次回路自動配置。

步驟s110：完成步驟s109自動配置之后，集中控制中心下發(fā)固化命令，由配置信息解析模塊解析并固化交換機(jī)配置，系統(tǒng)配置固化后進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)，同時開啟安全監(jiān)測模塊，對報文進(jìn)行安全性監(jiān)測，如果監(jiān)測到異常報文則進(jìn)入步驟s111。如若后續(xù)需要修改，集中控制中心下發(fā)解固化命令，交換機(jī)重新配置。

示意性地舉例，不局限于此，異常報文數(shù)據(jù)可以是指：錯誤的數(shù)據(jù)包(例如報文格式等錯誤)；錯誤的訂閱關(guān)系(例如：ied2設(shè)備沒有訂閱ied1的信息，可是ied1給ied2發(fā)來了報文)。

步驟s111：交換機(jī)自動上報告警信息，其告警方式包括報文上傳、syslog記錄等。

(1)通過上述系統(tǒng)及方法可以實現(xiàn)過程層虛擬二次回路自動配置，降低了人工工作量和配置錯誤，提高了配置效率和配置準(zhǔn)確性。

(2)較傳統(tǒng)vlan劃分方式相比，本方案劃分方式更為靈活和詳細(xì)，便于虛擬二次回路的控制、配置和跟蹤分析。

(3)在單裝置調(diào)試、系統(tǒng)集成階段，能夠任意更換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端口，添加測試設(shè)備，更改訂閱關(guān)系，而不需要頻繁的修改交換機(jī)配置。

(4)在變電站投入運(yùn)行時，能夠固化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置，降低靈活性，提高確定性。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。