交换机在变电站的应用11月南自

交换机在变电站的应用2 ConfidentialAgendan 变电站网络结构n 对交换机的要求 基本要求 精 准校时 1588n 交换机的具体应用3 Confidential变电站的网络结构4 ConfidentialIEC-61850构建的变电站模型三层两网结构变电站过程层数据流Confidential56lEMC 4级以上l宽 温l时延对交换机的要求对交换机的要求u可靠性u网络管理u高稳定性u网络安全l无风扇设计l两路电源输入lSTP/RSTPl端口安全设定l流量控制lVLANl多端口镜像lGMRP/IGMP Snooping7高稳定性高稳定性EMC标准标准 操作标准操作标准浪涌、静电、工频磁场浪涌、静电、工频磁场、电快速瞬变、电快速瞬变 温度、湿度温度、湿度 振动、跌落振动、跌落8一般 工业环境智能变电站过程层要求EMC挑战9智能变电站报文传输时延要求（IEC61850）n 跳闸是变电站中最重要的快速报文。a） 对性能类 P1，总传输时间应在半个周期内，即定义 10ms；b） 对性能类 P2/3，总传输时间应小于 1/4 周期，定义 3ms。性能类 P1 典型应用于配电线间隔或其它要求较低的间隔。性能类 P2 典型应用于输电线间隔或用户未另外规定的地方。性能类 P3 典型用于输电线间隔，具备满足同步和断路器分合时间差的最好性能。实时性n 采样值 计算相同采样点的采样值 传输延时要求很小n GOOSE报文 直采直跳 网采网跳 小于 3msConfidential1011Goose報文i.e. 1KM FiberTWL=5us总网络延时Transmit Latency i.e. 100MBit, 64ByteTTL=5.12 us 网络负载率 TQL交换机内时延 TSF12范例n 某通信系统有 2个交换机节点，采用 100M光纤连接，光纤线路总长 500米，网络流量 15%,计算 256byte的数据帧从源节点传送至目的节点所需的时间：= =5s *2+ 15%* 121.76s 20.48 s *+0.5km1 00000km / s*2 = 89.988 s13GMRP 组播注册协议组播注册协议标准定义：n IEEE 802.1D-1998n IEEE 802.1D-2004功能：n 管理数据组 ,隔离组播流量14Group 3 Group 2 Group 1GMRP join & GMRP leaveGMRP join GMRP leaveMU3MU2MU1保护装置 保护装置保护装置15220KV 间隔交换机间隔交换机 GMRP规划规划通过设置交换机 GMRP功能实现：线路 1的合并单元，智能单元，测保装置，电能表互通。线路 2的合并单元，智能单元，测保装置，电能表互通。线路 3的合并单元，智能单元，测保装置，电能表互通。各线路之间流量不通PMU只接收各线路的合并单元流量16GMRP设置17VLAN简介标准定义：n IEEE 802.1Q功能n 将局域网（ LAN）设备从逻辑上划分成一个个网段，从而实现虚拟工作组（单元）的数据交换。 18Vlan的不同模式区别n Access 模式 将不带 Vlan标签的数据，由交换机来写上 Vlan号 带有 Vlan的数据如果和端口设置一样，交换机 会去掉 Vlan号 带 Vlan的数据如果和端口设置不同， Moxa阻止数据通过 Access 模式下，端口只能设置一个 Vlan号n Trunk 模式 数据不带 Vlan，则由会被交换机写上 Vlan号 数据带有 Vlan，并且与 PVID一样，则交换机去掉 Vlan号 数据带有 Vlan，与端口一样， 交换机放通数据 数据带有 Vlan，与端口设置不同，交换机阻止通过 Trunk模式下端口可以设置多个 VlanConfidential19220KV 间隔交换机间隔交换机 VLAN规划规划通过设置交换机 VLAN功能实现：线路 1的合并单元，智能单元，测保装置，电能表互通。线路 2的合并单元，智能单元，测保装置，电能表互通。线路 3的合并单元，智能单元，测保装置，电能表互通。各线路之间流量不通PMU只接收各线路的合并单元流量20VLAN设置交换机端口 端口业务 Type PVID Fixed Vlan Forbidden Vlan1 线 2电能表 Trunk 102 5， 6， 7， 8 1， 2， 3， 4， 9， 10， 11， 122 线 3电能表 Trunk 103 9， 10， 11， 12 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7， 83 线 1电能表 Trunk 101 1， 2， 3， 4 5， 6， 7， 8， 9， 10， 11， 124 线 3合单 2 Trunk 103 9， 10， 11， 12 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7， 85 线 3智单 2 Trunk 103 9， 10， 11， 12 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7， 86 线 3测保 2 Trunk 103 9， 10， 11， 12 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7， 87 线 2合单 2 Trunk 102 5， 6， 7， 8 1， 2， 3， 4， 9， 10， 11， 128 线 2测保 2 Trunk 102 5， 6， 7， 8 1， 2， 3， 4， 9， 10， 11， 129 线 2智单 2 Trunk 102 5， 6， 7， 8 1， 2， 3， 4， 9， 10， 11， 1210 线 1合单 2 Trunk 101 1， 2， 3， 4 5， 6， 7， 8， 9， 10， 11， 1211 线 1智单 2 Trunk 101 1， 2， 3， 4 5， 6， 7， 8， 9， 10， 11， 1212 线 1测保 2 Trunk 101 1， 2， 3， 4 5， 6， 7， 8， 9， 10， 11， 1213 PMU Trunk 104 1， 5， 9 2， 3， 4， 6， 7， 8， 10， 11， 1214 级联口 Trunk 100121GMRP & VLAN比较 GMRP对网络进行动态划分， VLAN对网络进行静态划分。 GMRP使用的是报文 MAC目的地址， VLAN使用的是报文VID。 GMRP相关配置仅在装置中， VLAN配置在装置和交换机中均有。 GMRP在正常运行时需要发送查询报文， VLAN在正常运行时无额外报文。 在交换机配置了 VLAN的条件下， GMRP 报文在其对应的VLAN内传播。22GMRP VS VLAN 工程施工对比优点 缺点GMRP 设置简单新增设备即插即用设备需支持 GMRP协议VLAN 规划设置复杂新增设备需重新设置交换机对设备无要求23单端口镜像监测过程网络报文分析仪TXA B CLAN 合并单元HA口数据TX TX保护测控单 元RX24网络报文分析仪TXA B CLAN 合并单元HAH口数据TX TX保护测控单 元RX多端口镜像监测过程 25n功能端口镜像把交换机某一个或多个端口接收 (Rx)及发送(Tx)的数据帧完全复制给另一个端口n用途1.故障排查2.实时监控3.数据备份 多端口镜像监测技术网络报文分析仪 /故障 录 波 最佳 应用 !26 Confidential交换机流量控制和安全设置27广播风暴抑制n 广播风暴通常由于设备网卡故障、网络拓扑、病毒引起n