變電站自動化系統中智能路由多層交換機的應用

彭勇++丁敬雷

摘 要

隨著時代不斷的進步，智能型的變電站得到了廣泛的使用。智能路由多層交換機技術就是在技術人員的研究下發明出來的，為了順應時代發展的需要，交換機技術的研發依舊是一項非常迫切的工作。本文主要通過對智能路由多層交換機在變電站自動化系統當中的應用現狀進行分析，由此來看看該交換機技術的前景，最后在提出相關的意見和建議。

【關鍵詞】變電站自動化系統 智能路由多層交換機 應用

1 變電站自動化系統

變電站自動化系統由變電站層監控系統及間隔層綜合自動化系統組成。主要應用在發電廠、變電站和自控系統中的中高壓電力設備保護。智能變電站充分的體現了數字化設計概念，包括一次和二次設備智能化及網絡化并且使變電站的整體設計、建設和運行的成本大大降低。而一次設備智能化主要表現在電子式互感器和智能斷路器的應用；二次設備網絡化又主要表現在系統結構的三層兩網。而將變電站的一次和二次設備經過功能相互組合形成的計算機監控系統的系統就是變電站綜合自動化系統。變電站自動化系統代替了多種系統和繼電保護屏等，并且能方便的與外界進行通信并采集到較為完整的數據信息，還能快速有效的監控到其他的多種設備及儀器。變電站自動化系統利用了自動化技術提高了供電質量、安全和可靠性；減少了人員的勞動強度。變電站自動化系統將要實現保護和監控一體化以及設備安裝的就地化和戶外化；并且能夠將人機操作的界面接口進行統一化，使得其通訊網絡協議和全站數據的標準化。變電站自動化系統的發展是電力工業發展的顯著標志，是電力工業發展的趨勢，具有相當重要的意義。

2 智能路由多層交換機

多層交換機是結合了2層交換和3層路由功能的一種交換機。多層交換機具有“路由”的一些基本功能，但其主要的功能還是在于數據的交換。交換機將具有學習、轉發和過濾、消除回路這三大功能。交換機所連接的每一個網絡段都必須獨立，但其連接的設備需要在一個域中才行。二層交換是給予每個末站點的MAC地址轉發數據包，是屬于硬件的橋接；三層交換是基于硬件在路由上的選擇；四層交換定義是：不僅僅在于MAC地址，同時由UDP/TCP端口來做出轉發的決定能力。所以二層交換機是基于MAC地址的交換機；三層交換機具有基于IP的VLAN、交換和路由的功能；四層交換機就是基于端口的應用。多層交換機的出現大大改變了如今互聯網市場的格局，在小區、校園網及城域教育網多層交換機都被放置在匯聚層。多層交換機不僅能夠大大增加網絡的安全性能，并且加快了數據包的轉發速率。

3 變電站自動化系統中智能路由多層交換機的應用

3.1 端口特性及其應用

智能交換機支持端口的各種命令的特性，使得其可根據不同的設備類型對其在與交換機相連的端口上進行有針對性的配置。而其鏡像功能還能將一個或者多個端口的數據復制到指定的交換機端口上，這大大增加了錯誤診斷的正確率和網絡流量分析的準確性等。

3.2 配置功能及其應用

智能多層交換機具有STP生成樹功能，即通過協商一條路徑從而避免和消除環路的作用，這樣確保了每個目的地有且只有一條路徑。但是當一個鏈路失效，根網橋知道冗余鏈路的存在，會啟動先前關掉的這條冗余鏈路。STP可以為每一個網段都選擇一個指定的交換機；可以為穩定的生成樹的拓撲結構設定一條根橋；還可以將冗余的交換機端口設置成Blocking從而可以消除網絡中存在的環路。因此，智能路由多層交換的的STP特性和采用單環網能夠提升變電站通訊的可靠性以及安全性。

3.3 單/組播特性及其應用

就目前來說，以以太網為基礎的通訊可以分為單播、組播和廣播三大類。單播方式通常應用在大多IP數據的通訊，也就是說，每一個報文的接受都會有一個明確而且唯一的IP地址。各種報文發送給所有IP設備并且網段內所有設備都要接收這個報文，這也就是廣播方式。廣播方式大大增加報文沖突的幾率，也就容易引起廣播風暴和沖突。一種點到多點的通信方式即是組播。組播只需要在必要且適要的網絡節點上才會復制報文，這樣能顯著的減少寬帶占用。而其中IP組播，也即三層組播對于降低服務器、網絡負載和節省通信寬帶等方面具有很大的優越性。

4 結束語

目前，智能型路由多層交換機在電信行業已經得到了廣泛的使用，雖然目前該交換機技術在變電站電力系統當中的應用并不是很完善，但是相關技術人員也在不斷的對其進行研究，使其能夠廣泛的應用在變電站自動化電力系統當中，再加之其性能的提升與價值的降低，更是為其在電力系統的發展取得了優越的條件。由此可見，智能路由多層交換機在變電站自動化系統系統當中的應用前景一片美好。

參考文獻

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作者單位

南京南瑞繼保電氣有限公司 江蘇省南京市 210000