智能变电站VLAN划分实施原则的探讨孙海文

智能变电站VLAN划分实施原则的探讨孙海文

孙海文

（宁夏送变电工程有限公司调试分公司宁夏银川市750001）

摘要：为了满足智能变电站对过程层网络传输的实时性与可靠性的要求，需要用VLAN技术来提高交换机的吞吐率、降低丢包率、大幅降低报文的传输延时，提高交换机整体性能的需求。针对智能变电站VLAN划分的具体划分原则及实施方案的应用，结合工程调试实践，对智能变电站VLAN划分实施在现场应用的详细步骤作了研究和讨论。结果表明：智能变电站的过程层网络在使用了VLAN技术后，不仅增强了组网方式的灵活性，还较大幅度提高了交换机性能。

关键词：智能化变电站；划分；VLAN；链路；

1过程层网络链路检查

所有装置程序烧写完成并且正常启动后，调试人员要负责检查全站是否出现goose或sv断链告警信息。若没有断链信息，则可以开始全站网络测试。若存在断链信息，则要将其原因查明，并消除断链。

1.1GOOSE网断链检查

1.1.1检查光纤两端所连装置的收发接口所连光纤顺序是否正确。同一根光纤的两头应分别连在两个装置对应光口的TX和RX上。

1.1.2对于组网口要检查所连交换机端的指示灯是否点亮。收发口连接正确时，指示灯亮

1.2SV断链告警检查

首先将保护装置的相应MU软压板投上（如果MU软压板没有投上，即使SV网有断链保护装置也不会有告警）：

1.2.1确定光纤是否已经连接正确。

1.2.2检查保护装置是否有“MU失步告警”信息，若有，检查对对应间隔MU装置对时。

1.2.3检查保护装置是否有“MU接收延迟告警”信息，若有，重启装置，一般可消除“MU接收延迟告警”。

1.2.4检查装置是否报“MU配置错误”，若有，则检查发送和接收相对应的控制块中对应的发送数据数量是否一致，对于不一致的情况，联系装置相关开发人员修改模型文件。重新下装配置文件后，重启装置再次检查。

2智能变电站VLAN划分原则

（1）虚拟局域网VLAN（VirtualLocalAreaNetwork，简称VLAN）划分应根据虚端子连接来进行，没有数据交换的设备不能放在一个VLAN里，并尽量减少跨交换机的数据交换。

（2）PVID相同的端口属于同一VLAN。两端口PVID不同，但VID互相包含对方的PVID，则也能相互收发数据，属于同一VLAN。

（3）进行GOOSEVLAN划分时，各间隔的测控装置、合并单元、智能终端须在同一个VLAN里，且尽量在同一个交换机上以减少交换机之间的流量。

（4）进行SVVLAN划分时，各合并单元和测控装置须在同一个VLAN里。由于SV报文流量大不同间隔不能在同一VLAN。

（5）VLAN中的某个设备与其他VLAN的设备发生数据交换时，须单独分配PVID号，以便可靠隔离潜在的网络风暴。

（6）可以给每台设备分配一个PVID，根据设备接收数据的情况决定端口所属VLAN，这样虽然比较繁琐，但可以完全避免多余的报文收发。

（7）通常每台交换机的管理口设为FE21口，管理口和级联口的PVID值设置为“1”。

3智能变电站VLAN方案的制定及实施

3.1方案的制定

在设计院完成全站虚端子表连接后，可以开始VLAN方案的制定：针对本工程制定出详细VLAN划分方案，工程调试负责人在设计工程负责人制定的《××变交换机组屏、端口配置及VLAN设计方案.xlsx》的基础上填写表中的“××电压等级goose/sv网”工作栏中的“PVID”和“VID”。填写依据设计院反馈的全站虚端子连接表确定装置之间信息的收发关系，通常收发关系有：各间隔合并单元收智能终端数据；各间隔测控收合并单元和智能终端数据；各间隔智能终端收测控数据；母线保护收各间隔智能终端刀闸位置、间隔保护失灵开入；线路保护收母线保护闭重开入；变压器保护收母线保护失灵联跳开入；母联智能终端收变压器保护跳闸信号；故障录波收各间隔保护数据等。

3.2方案的具体实施步骤

原则上对于已经制定好的VLAN方案，要等跨间隔联调结束确保全站链路都通上以后再进行实施，以免在调试时出现链路不通时不好确定是交换机VLAN的问题还是装置本身的配置问题。

3.2.1实施步骤如下：

（1）进行交换机设置时，最好确认当前网络里只有1台交换机处于连接状态，避免误配置。

（2）先进行间隔交换机的配置，再进行中心交换机的配置。最后将中心、间隔交换机全部级联起来进行调试。这样可避免由级联设置不对带来的问题。

（3）全部配置完成以后，可以直接将PC机连接于中心交换的管理口，方便对其下级交换机进行管理和设置。

3.2.2EPS6028E交换机的具体设置过程：

（1）设置本机IP地址：10.144.66.×，末3位不能是106。登陆网页“10.144.66.106”，进入交换机的设置。

（2）在“系统管理->网络参数”里，先设置好交换机当前的IP。

（3）在“VLAN管理->VLAN配置”里进行VLAN设置，确定端口所属VLAN。

（4）在“VLAN管理->缺省VLAN”里设置PVID值。分配好VID之后才能分配PVID，因为缺省VLAN必须是已经存在的VLAN。操作时，对照《××变交换机组屏、端口配置及VLAN设计方案.xlsx》，将“端口序号”上填写对应的“PVID”。

（5）设置完成后，在“VLAN管理->VLAN显示”中进行检查，确认配置和交换机连接设备表中是否一致。

（6）一定要在“系统管理->保存配置”里面进行设置参数的保存。

（7）检查配置是否保存成功，没有问题的话继续配置下一台交换机。

（8）在交换机划分VLAN前，可能会由于流量过大，而管理报文优先级较低造成无法连上交换机，可以将装置和级联光纤拔出或者关闭其他装置以减小流量。

（9）对于遇到分配完交换机IP后和交换机连接不上的情况，用RJ45线连接交换机以太网口，登陆页面“10.144.64.106”进行交换机的恢复设置。

4VLAN方案实施正确性检查

VLAN方案实施完成后，检查全站是否有GOOSE或SV的断链告警。若有，可通过以下几点进行检查：

（1）检查光纤连接的收发口对应关系是否正确，检查交换机插入光纤的指示灯是否正确点亮。同时，为避免寅光纤断掉带来的问题，对于问题链路的光纤可采用光源照射的方法确定其好坏。操作时，一人用光源照射光纤的一头，另一人若在同一根光纤另一头看到亮光，说明光纤未断裂。

（2）通过阅读配置文件中对应于断链信息的控制块“GOCB×”（在GOOSEIN中找），确定发送端的装置，检查《××变交换机组屏、端口配置及VLAN设计方案.xlsx》中VLAN配置的是否正确。若不正确，现在文档中进行修改，在进行交换机的重新设置。若文档中的配置正确，则要检查交换机的配置是否有误。检查缺省VLAN有无漏配，“tagged”和“untagged”端口是否正确分配等。

5结论

根据智能变电站的网络特点，为了限制过程层网络流量、增加系统灵活性、提高系统的可靠性，有必要对智能变电站过程层网络进行VLAN划分，智能变电站的过程层网络在使用了VLAN技术后，不仅增强了组网方式的灵活性，还大幅提高了交换机性能。

参考文献：

[1]高翔.智能化变电站应用技术[M].北京：中国电力出版社，2008.

[2]钟连宏.数字化变电站技术丛书安装调试分册[M].北京：中国电力出版社，2010.

[3]Q/GDW441-2010，国家电网公司企业标准智能变电站继电保护技术规范[S]