CN107835091A - 一种智能变电站的过程层网络数据参数优化方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种智能变电站的过程层网络数据参数优化方法及***，方法包括：基于电压等级和电气间隔对智能变电站的拓扑结构进行编号；根据所述拓扑结构的编号设置过程层设备的多播报文目的地址和APPID参数。本发明提供的技术方案，在智能变电站进行新建、改扩建调试，或者在智能变电站日常运行维护时，当任何装置出现异常时，不需要借助其它配置文件或者对SV报文进行深度解析就可以通过过程层网络报文的多播地址进行快速定位，有利于网络故障的快速排除。

Description

一种智能变电站的过程层网络数据参数优化方法及***

技术领域

本发明涉及智能变电站，具体涉及一种智能变电站的过程层网络数据参数优化方法及***。

背景技术

随着智能变电站的大量建设，截止到2016年底，已有2000多座智能变电站建成投运，而对于这些智能变电站的运行维护需求变得日益突出。从大量智能变电站当前的运行维护情况来看，变电站过程层网络报文的复杂性、报文配置的无序性以及报文内容的模糊性增加了智能变电站运行维护和故障排查的难度。

由于IEC61850标准中针对过程层SV和GOOSE报文的配置都是针对单个装置，导致了不同装置的SV和GOOSE报文，其报文参数中存在大量重复性的内容。而SV和GOOSE报文都是多播传输，其目的地址的范围在IEC61850标准中有明确的界定，只要配置的地址在标准推荐的范围内就符合要求，这就导致了同一厂家不同间隔之间、不同厂家的装置之间的SV和GOOSE参数配置的无序性，进一步导致了大量重复性的目的地址的出现，这给现场的调试和今后的运维带来了困难。虽然***集成商为各设备分配了参数配置范围，但在各地址范围内仍然存在较大的随意性，缺乏明确的统一性配置方法；而且对于不同的工程，各个厂家给出的地址范围和配置参数也都完全不同，导致同一厂家，不同的变电站的参数配置存在差异；不同厂家之间也存在较大的差异，迫切需要建立统一的参数配置方法，并能够全面指导所有智能变电站的报文参数配置。

当前过程层网络SV和GOOSE报文中显示的报文参数及控制模块的参数都是相互独立的，仅仅通过报文难以看出各自的出处。即使有详细解析报文，报文内容中的数据集和控制模块也都是二次设备逻辑设备、逻辑节点的描述，若需要知道来自哪一间隔，还需结合SCD模型文件中的描述信息来明确，这给虚端子的关联配置、现场的检测调试以及后续运行维护带来了不便，迫切需要探寻过程层报文与过程层设备之间的关联关系，进而从报文结构中即可快速明确其所发出的设备间隔，进而为全站数据流的规划和设计提供支撑。

为了保证智能变电站过程层网络报文的实时、可靠性传输，减少报文阻塞导致的延时和丢帧，智能变电站过程层网络通常采用划分VLAN的方式来实现。最为灵活的VLAN方式就是通过多报文的识别进而进行流量分配，但由于现有多播报文的报文地址都是随意配置，难以满足VLAN划分的要求，因此现阶段都是通过设置交换机的网络端口来划分VLAN，这种方式虽然简单，但是一旦交换机端口出现故障或者整个交换机出现异常，则整个VLAN就需要重新划分，如果更换新的交换机就需要重新装载相同的配置，且保障过程层二次设备各个网口接入交换机的端口需要与故障前一致，这就使得这种广泛使用的VLAN划分方法不够灵活，难以适应变电站复杂的运行环境，迫切需要寻找更加灵活的方式来优化设计过程网络流量。

针对智能变电站过程层网络报文参数配置缺乏统一的指导方法，不能够有效实现二次设备与一次设备建立关联关系，导致现场过程层网络报文的监测无法为故障的定位和排除提供有效的支撑手段，也无法为过程层数据流的规划提供有力支撑。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种智能变电站的过程层网络数据参数优化方法及***。

本发明提供的技术方案是：一种智能变电站的过程层网络数据参数优化方法，包括：

基于电压等级和电气间隔对智能变电站的拓扑结构进行编号；

根据所述拓扑结构的编号设置过程层设备的多播报文目的地址和APPID参数。

优选的，所述基于电压等级和电气间隔对智能变电站的拓扑结构进行编号包括：

基于智能变电站的电压等级对所述拓扑结构进行分类并编号；

基于智能变电站的电气间隔对所述拓扑结构设定电气间隔编号。

优选的，所述基于智能变电站的电压等级对所述拓扑结构进行分类并编号包括：设定所述拓扑结构中电压等级为500kV及以上的电压编号为B；电压等级为 330kV或220kV的电压编号为D；电压等级为110kV的电压编号为E；电压等级为66kV的电压编号为F；电压等级为35kV的电压编号为H；电压等级为10kV 的电压编号为K。

优选的，所述基于智能变电站的电气间隔对所述拓扑结构设定电气间隔编号包括：

在同一电压等级内，进行线路间隔编号，按照变电站远期规划进行顺序编号，编号从0开始；

在完成所述线路间隔编号之后对同一电压等级变压器接入侧的电气间隔和母联分段接入侧的电气间隔进行编号，依次在所述线路间隔编号的基础上累加。

优选的，所述根据所述拓扑结构的编号设置过程层设备的多播报文目的地址和APPID参数包括：

根据所述拓扑结构的编号设置过程层设备的多播报文目的地址；

根据所述过程层设备的多播报文目的地址设置APPID参数。

优选的，所述根据拓扑结构的编号设置过程层设备的多播报文目的地址之前还包括：

根据电压等级和电气间隔将所述过程层设备的多播报文目的地址划分为多个分区，包括：电压等级编号分区和电气间隔编号分区；

所述电压等级编号分区对应拓扑结构中的电压等级分类编号；

所述电气间隔编号分区对应所述拓扑结构中的电气间隔编号。

优选的，所述电压等级编号分区对应拓扑结构中的电压等级分类编号包括：

当所述拓扑结构中的电压等级编号小于或等于F时，直接转换成十六进制数据，并设置于所述多播报文目的地址第6个字节的高4位；

当电压等级编号大于F时，则将所述电压等级编号减去字母F获得两者之间的差值，将所述差值与0xF相加求和，再将所得数据的低四位设置于所述多播报文目的地址第6个字节的高4位。

优选的，所述电气间隔编号分区对应所述拓扑结构中的电气间隔编号包括：

当所述拓扑结构中的电气间隔编号小于等于16时，直接将所述电气间隔编号转换为十六进制数据设置于所述多播报文目的地址第6个字节的低4位；

当所述拓扑结构中的电气间隔编号大于16时，将所述电气间隔除以16得到商以及余数，将商的整数值转换成十六进制设置于所述多播报文目的地址第5 个字节的高4位；所述余数转换成十六进制存储于所述多播报文目的地址第6 个字节的低4位。

优选的，所述多播报文目的地址还包括报文控制块分区，所述报文控制块分区包括：从0开始设置的报文控制块编号，所述各报文控制块的编号转换成十六进制后，设置在所述多播报文目的地址第5个字节的低4位。

优选的，所述根据过程层设备的多播报文目的地址设置APPID参数包括：

将所述过程层设备的多播报文目的地址第5个字节和第6个字节组成一个 16位的十六进制数据，第5个字节作为高8位，第6个字节作为低8位；

将所述16位的十六进制数据加上APPID的默认值，形成新的数值，并将所述新的数值设置给APPID。

基于同一构思，本发明还提供了一种智能变电站的过程层网络数据参数优化***，包括：

拓扑结构编号模块：用于基于电压等级和电气间隔对智能变电站的拓扑结构进行编号；

设置模块：用于根据所述拓扑结构的编号设置过程层设备的多播报文目的地址和APPID参数。

优选的，所述拓扑结构编号模块包括拓扑结构编号，所述拓扑结构编号包括电压等级编号和电气间隔编号。

优选的，所述设置模块包括：

设置多播报文目的地址子模块：用于根据所述拓扑结构的编号设置过程层设备的多播报文目的地址；

设置APPID参数子模块：用于根据所述过程层设备的多播报文目的地址设置APPID参数。

优选的，所述设置多播报文目的地址子模块包括：

划分单元：用于根据电压等级和电气间隔将所述过程层设备的多播报文目的地址划分为多个分区，包括：电压等级编号分区和电气间隔编号分区；

电压等级编号分区单元：用于所述电压等级编号分区对应拓扑结构中的电压等级分类编号；

电气间隔编号分区单元：用于所述电气间隔编号分区对应所述拓扑结构中的电气间隔编号。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：

本发明提供的技术方案，基于电压等级和电气间隔对智能变电站的拓扑结构进行编号，根据电压等级和电气间隔的编号设置过程层设备的多播报文目的地址，使得在智能变电站进行新建、改扩建调试，或者在智能变电站日常运行维护时，当任何装置出现异常时，不需要借助其它配置文件或者对SV报文进行深度解析就可以通过过程层网络报文的多播地址进行快速定位，有利于网络故障的快速排除。

本发明提供的技术方案，为过程层网络流量的优化和VLAN的划分提供了新的思路，能够适应过程层二次设备与交互机故障所来的影响和冲击，可以使得网络流量的划分更加稳定和可靠，有效保障过程层网络的安全可靠性运行。

本发明提供的技术方案，可以直接应用于智能变电站的现场配置，对现有成熟的应用影响较小，能够为当前智能变电站过程层网络报文的规范配置提供指导。

附图说明

图1为本发明的过程层网络数据参数优化方法流程图；

图2为现有技术智能变电站拓扑结构示意图；

图3为本发明的过程层多播报文目的地址参数配置示意图；

其中：

GOOSE:SV:

间隔D2的第1组报文：01-0C-CD-01-00-D2 01-0C-CD-04-00-D2

间隔D2的第4组报文：01-0C-CD-01-03-D2 01-0C-CD-04-03-D2

间隔E18的第6组报文：01-0C-CD-01-15-E2 01-0C-CD-04-15-E2

注：间隔的编号从0开始；报文的编号也是从0开始，但报文个数是从1开始，即报文编号0是第1组报文。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。

如图1所示，本实施例中提供了一种智能变电站的过程层网络数据参数优化方法，包括：

基于电压等级和电气间隔对智能变电站的拓扑结构进行编号；

根据所述电压等级和电气间隔的编号设置过程层设备的多播报文目的地址和APPID参数。

对过程层网络数据参数的优化为了能在智能变电站进行新建、改扩建调试，或者在智能变电站日常运行维护时，当任何装置出现异常时，不需要借助其它配置文件或者对SV报文进行深度解析就可以通过过程层网络报文的多播地址进行快速定位，有利于网络故障的快速排除。

首先对智能变电站的拓扑结构根据电压等级进行分类编号包括：

变电站的建设需求一旦确定就会开展勘察设计工作，而各个变电站为此所绘制的变电站拓扑结构图就确定了全站的整体布局及所涉及的一次设备的数量和配置。二次设备是为一次设备服务的，在变电站二次设备开展调试之前，变电站的设计图纸就是指导工程建设和调试的依据，因此，此时的全站的一次接线图是二次开展调试的基础，是不会改动和变化的。虽然变电站后续会面临扩建、改造工作，但相关线路间隔的数量、增容的变压器等一次设备数量在设计图纸上都已全部包含，且固定不变，因此就可以根据变电站设计图纸进行拓扑结构的划分：

(1)电压等级编号

针对变电站一次拓扑结构的划分，IEC61850标准在第6部分的附录给出了指导意见，这一划分的方式是参照了IEC81346标准(工业***,装置和设备及工业产品.结构原则与参考代号)对电力行业电压等级的划分方法。我国现有电压等级对照IEC 81346标准划分如下：

500kV及以上电压等级编号为B，330kV和220kV电压等级编号都为D，220kV 电压等级编号为E，66kV电压等级编号为F，35kV电压等级编号为H，10kV电压等级编号为K。这些是我们输电网的典型电压等级。由于IEC81346标准由国外主导，其典型的380kV-420kV电压等级编号为C，而这一电压等级在我国并未使用。另外，由于国外没有特高压、超高压工程建设，因此大于420kV电压等级的统一编号为B，而在我国高于420kV电压等级的还有500kV、750kV、1000kV等，考虑到这些电压等级通常不会同时在一个变电站出现，因此一个变电站最高电压等级也就一个B，可以有效保证其唯一性。而对于330kV和220kV同时编号为D，是因为遵循IEC81346标准，从我国实际情况来看，220kV是主流的方式，330kV 主要用于个别西北电网，但可以确定的时，330kV和220kV电压等级不会同时出现在同一个变电站，比较典型的应用是变电站高压则如果是750kV，则转换成的电压通常为330kV或其它低压等级(110kV、66kV或者35kV)，不会存在编号重复；变电站高压侧如果是500kV,其经过变压器转换后的电压等级通常为220kV 和其它低压等级(110kV、35kV、10kV)。

(2)电气间隔编号

如图2所示，对电压等级的线路间隔进行编号，同一电压等级内的线路间隔按照智能变电站远期规划进行顺序编号，编号从0开始；在完成线路间隔编号之后对同一电压等级变压器接入侧的电气间隔和母联分段接入侧的电气间隔进行编号，依次在所述线路间隔编号的基础上累加。

在完成电压等级划分之后，就可以着手电气间隔的编号。针对各个不同的电压等级，其间隔编号均从0开始。IEC61850标准中变电站一次拓扑结构文件SSD 即是上述电压等级及间隔编号划分后的体现，只是将图形文件以XML文件来展示。现阶段，若智能变电站都有SSD(变电站结构描述)文件，则直接可以从其中获取不同电压等级下各个间隔的编号，但由于SSD文件在我国智能变电站工程建设中并无实际应用，因此这一划分工作必须自行开展。但从技术上来看，一旦完成电压等级和间隔的标号和划分，可以反过来推动SSD文件在智能变电站的应用，进一步完善IEC61850在实际工程应用的技术体系。针对间隔的编号，从各个电压等级最左边的线路间隔开始，从0开始编号，包含远期规划中的线路间隔，在完成线路间隔编号后再着手母联开关、变压器输出连接、3/2接线完整串和不完整串等间隔的编号，每一个间隔原则上都应具有开关设备，只有这样才会为其配置相应的二次设备，也就会有后续的过程层报文参数配置工作。在此需要强调的是，间隔划分的总体原则是同一电压等级下间隔编号不能重复。这就是说现场调试人员可以按照自己需求随意编号，只要包含所有间隔且不重复即可。上述所提出先对线路间隔进行编号、之后再对其它间隔进行编号是本发明所提出和推荐的方法，毕竟变电站内部线路间隔的数量是最多的，按照此方式编号更加容易理解，而且也便于推广应用。

(3)报文控制块编号

过程层设备除了一次设备本身之外，对应的二次设备就是合并单元和智能终端，各自发送的主要报文分别是SV和GOOSE报文，即使针对过程层出现的合并单元智能终端集成装置，其所发出的报文也是SV和GOOE报文，因此本发明所提出的过程层网络报文都是针对的SV和GOOSE报文，这两种报文都是多播报文，其报文结构中除了IEC61850标准模型配置的内容以外，需要人工配置的就是其报文中目的地址参数和APPID参数(应用标识)。由于源地址是装置硬件自动获取的，虽然有统一的格式，但是地址并未有实际的含义，而且在设备因故障被替换后，其新装置发送的SV和GOOSE报文的源地址也会因板件的替换而更改，因此IEC61850标准中对目的地址和APPID给出了配置建议。对于SV报文，其目的地址格式为01-OC-CD-04-XX-XX，对于GOOSE报文，其目的地址格式为 01-OC-CD-01-XX-XX。在IEC61850标准中，对于SV报文，推荐的目的地址范围在01-0C-CD-04-00-00和01-0C-CD-04-01-FF之间；对于GOOSE报文，其推荐的目的地址范围为01-0C-CD-01-00-00和01-0C-CD-01-01-FF之间，所有的目的地址都是由6个字节组成。对于APPID，默认值为0x4000,其范围为0x4000-0x7FFF。在IEC61850标准中，APPID是默认值0x4000，则表示未对其进行配置，但标准中还是推荐对每一个报文都配置不同的APPID，以此作为报文在全站唯一的标识，但实际工程中很多都是厂家随意配置，尽量保证不同即可。现阶段，对于 APPID的数值并未进行识别并进一步分析，因此很多工程即使没有配置也不影响 SV和GOOSE的识别。对于SV报文，主要由合并单元发出，SV报文通常只有一组，用来发送电压、电流采样值；但对于GOOSE报文，由于涉及状态信息上送，可能存在多个不同的控制块，每个控制块都是一组不同的报文，可能存在多个，具体可根据装置的实际需求进行配置，目前变电站内部较为典型的数量一般都在1-5之间，并不会配置太多报文，因为报文控制块越多，也就意味着需要发送的报文数量就越多，这会严重影响装置运行的效率，同时也会加重外部过程层网络的流量负荷。本发明将装置内部的GOOSE报文控制块(GOOSE报文数量)限定在16 个，完全满足工程应用要求。

其次当变电站电气间隔的编号确定以后，将其关联到本间隔内二次设备的相关参数，如此则能够将二次设备与一次拓扑结构建立紧密联系，为此考虑将其设置于SV和GOOSE报文的参数中，即设置SV和GOOSE报文的多播目的地址，由于SV和GOOSE多播目的地址有6个字节，前4个字节都是明确限定的，因此只能针对后面两个字节进行优化设计，而这也是本发明的创新性所在。如图3所示，针对报文的参数，按照电压等级设置、电压间隔号设置、报文控制块设置三个方面进行：

1)电压等级设置

将第SV和GOOSE报文的目的地址的第6个字节用来设置一次设备的拓扑编号，分别用该字节的高4位表示拓扑编号、低4位表示间隔编号。即若设备间隔编号为D2，则SV和GOOSE报文的多播目的地址为01-0C-CD-04-00-D2和01-0C-CD-01-00-D2。由于多播地址的参数都是16进制，因此也意味着其电压等级编号最大只能到F。但由于我国广泛应用的电压等级还存在35kV和10kV，而且对应的编号分别为G和H，这两个数值无法用16进制体现。因此，本发明采用循环的方式，即用编号与字母F之间的差值作为实际的电压编号，即35kV电压等级的编号G在参数设置时采用字幕G和字母F的差值(G-F＝1)，因此在16 进制中0xF+0x1＝0x10，由于电压等级参数的编号是16进制，因此取其低4位的值0，即35kV电压等级编号G对应的参数设置值为0；对于10kV电压等级，其电压编号为H(H-F＝2)，因此在16进制中0xF+0x2＝0x11，由于电压等级参数的编号是16进制，因此取其低4位的值1，即10kV电压等级编号H对应的参数设置值为1，此次类推。如此在多播报文目的地址电压等级参数设置上，500kV及以上电压等级(B)、330kV或220kV(D)、110kV(E)、66kV(F)、35kV(0)、10kV(1)。

即当电压等级编号小于或等于F时，直接转换成十六进制数据表示所述电压等级编号；

当电压等级编号大于F时，则将所述电压等级编号减去字母F获得两者之间的差值，将所述差值与0xF相加求和，再将所得数据的低四位作为所述电压等级的编号；

将目的地址第6个字节的高4位设置为电压等级编号。

2)间隔编号设置

对于220kV及以下电压等级，变电站在远期规划时设计的线路间隔数量较多，由于16进制下最大数值为16(0x0-0xF)，因此一旦间隔数量超过16，就需要对间隔进行扩展表示。本发明将多播报文目的地址的第5个字节的高4位用来表示间隔数量为16的倍数。即当第5个字节的高4位为0时，第6个字节的低4位即是间隔编号；当第5个字节的高4位为1时，间隔编号就是第6个字节的低4位数值与16的和即为间隔编号；当第5个字节的高4位为2时，间隔编号就是第6个字节的低4位数值与32(16*2)的和即为间隔编号；当第5个字节的高4位为3时，间隔编号就是第6个字节的低4位数值与48(16*3)的和即为间隔编号，依此类推。总结起来就是用第5个字节的高4位乘以16，然后加上第6个字节的低4位，所得数值就是间隔的编号。反过来，将对应编号设置于多播报文目的地址中时，就是用编号值除以16，所得的整数设置为第5个字节的高4位，所得的余数设置为第6个字节的低4位。当然，从智能变电站当前的典型设计来看，一个变电站同一电压等级设设计的线路间隔数量都是有限的，大多少都在16个间隔以内，对于10kV等低电压等级，一般不超过32个间隔。因此，本发明所提出的方法理论上可以实现16*16＝256个间隔的设置，这完全实际工程应用的需求。

即当间隔编号小于16时，直接将所述间隔编号用十六进制数据进行表示，并设置在多播报文目的地址第6个字节的低4位；

当间隔编号大于16时，将所述间隔除以16，所得的整数值表示16的倍数，将所述整数值转换成十六进制，设置在多播报文目的地址第5个字节的高4位；所得的余数转换成十六进制，设置在多播报文目的地址第6个字节的低4位。

3)报文控制块(报文数量)的设置

对于合并单元，其SV通常就一组报文，包含4路电压和4路电流。但对于 GOOSE报文，其往往有多组报文。因此本发明将多播报文目的地址第5个字节的低4位用来设置报文控制块(报文数量)。其数据设置范围为0x0-0xF,可以实现16组不同报文的设置，而这也完全满足实际工程的需求。虽然理论上一个装置可以配置的报文控制块(报文数量)是没有限制的，但实际的工程需求并没有这么多，而且考虑到装置自身资源的限制及运行效率的考虑，报文控制块的数量通常就是个位数。就好比采用客运班车运送客人一样，在制定方案上，可以让每辆班车每次只托运一个人，这样如果有10个人的话就得配备10辆班车；也可以仅配置一辆班车，让其将10个人一起运送。从实际操作来看，后一种方案更具有可执行性。同样的道理，装置内部的报文数量的设置和此类似。

最后根据对智能变电站的拓扑结构进行分类编号设置APPID参数包括：在完成SV和GOOSE多播报文目的地址的参数设计后，针对各报文中的APPID，也可将已经设置的目的地址的参数直接作为APPID的参数。APPID参数默认值为 0x4000，可设置的范围为0x4000-0x7FFF，而上述多播报文参数设置所涉及的第5、第6个字节刚好可以与0x4000相加，即第5个字节作为新的short类型(16bit， 2个字节的长度)的高8位，第6个字节作为新的short类型的低8位，如此可以得到与全站唯一的，且与一次拓扑结构相关联的标识。将过程层多播报文目的地址第5个字节和第6个字节组成一个16位的数据，该数据仍然采用十六进制，第5个字节作为高8位，第6个字节作为低8位；将所述16位数据加上APPID 的默认值，形成新的数值，将所述数值设置给APPID。由于同一电压等级下最大间隔数量不会超过64，即多播报文第5个字节的高4位为3，此时与0x4000相加不会超过数据可设置的范围。比如多播报文的目的地址设置为 01-0C-CD-04-31-D2，则该报文的APPID为0x4000+0x31D2＝0x71D2,仍然在0x7FFF 的范围内。

当对上述过程层多播报文的参数进行优化设计后，不仅在检测调试环境可以通过SV和GOOSE报文的抓取快速定位设备所在的间隔，便于故障的快速排除；同时在变电站日程运行维护过程中，也可根据故障报文快速定位设备所在的间隔，实现故障的快速定位和排除。另外，由于装置所发送的报文与变电站的拓扑结构进行关联，在全站过程层网络数据流进行VLAN设计时，就可以直接根据报文的多播地址进行划分，这样即使相应的二次设备发生了故障或异常被替换后，其发送的报文仍然是固定不变的；在这种情况下，即使交换机端口发生异常更换了装置的接入端口，但由于VLAN是按照多播地址进行的划分，而多播报文没有变化，因此其VLAN的设置不受任何影响，这样就使得智能变电站过程层数据流的规划和设计更加灵活。

基于同一构思，本发明还提供了一种智能变电站的过程层网络数据参数优化***，包括：

拓扑结构编号模块：用于基于电压等级和电气间隔对智能变电站的拓扑结构进行编号；

设置模块：用于根据所述拓扑结构的编号设置过程层设备的多播报文目的地址和APPID参数。

实施例中，所述拓扑结构编号模块包括拓扑结构编号，所述拓扑结构编号包括电压等级编号和电气间隔编号。

实施例中，所述设置模块包括：

设置多播报文目的地址子模块：用于根据所述拓扑结构的编号设置过程层设备的多播报文目的地址；

设置APPID参数子模块：用于根据所述过程层设备的多播报文目的地址设置APPID参数。

实施例中，所述设置多播报文目的地址子模块包括：

划分单元：用于根据电压等级和电气间隔将所述过程层设备的多播报文目的地址划分为多个分区，包括：电压等级编号分区和电气间隔编号分区；

电压等级编号分区单元：用于所述电压等级编号分区对应拓扑结构中的电压等级分类编号；

电气间隔编号分区单元：用于所述电气间隔编号分区对应所述拓扑结构中的电气间隔编号。

在智能变电站进行新建、改扩建调试时，或者在智能变电站日常运行维护时，当发现任何装置出现报文丢失、数据传输通道中断等异常，可以通过过程层网络报文的多播地址进行快速定位，有利于故障的快速排除。

本实施例中以合并单元装置为例，一旦检测到合并单元的SV采样数据出现丢点时，根据合并单元多播地址01-0C-CD-04-00-E2，即可快速锁定110kV电压等级第3个线路间隔的合并单元，因为E对应110kV，数字2对应第3个间隔(从 0开始计数)，由此可以快速排查故障。而现阶段智能变电站往往采用随机配置的方式，从合并单元多播地址难以看出装置具体的电压等级和电气间隔，必须借助其它配置文件或者对SV报文进行深度解析后才有可能明确具体的装置，因此本发明对比现有方式，有利于故障装置的快速定位和排查。

采用本发明提供的技术方案还有另外一个优点就是对于过程层网络VLAN的划分可以直接根据多播报文的地址设置过滤参数，这相比现阶段靠交换机网络端口设置VLAN的方式更加灵活，因为一旦交换机接入端口故障，装置接入其它网络端口时，需要对全站的VLAN进行重新划分，这不仅增加了现场配置的工作量，而且还存在安全风险，容易将其它正常运行设备的VLAN进行改动。但采用本发明提供的技术方案，过程层装置可以接入交换机的任意端口，不仅接线更加方便、便捷，而且可靠性更高，可以有效应对交换机出现故障的情况。此外，即使过程层二次设备(如合并单元、智能中断)出现故障更换了硬件板件，虽然其源地址有变动，但SV或者GOOSE报文的目的地址却是不会发生任何变化，如此可以更加灵活的应对智能变电站交换机故障和二次设备故障，有效提升了全站网络运行的可靠性水平。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (14)

1.一种智能变电站的过程层网络数据参数优化方法，其特征在于，所述优化方法包括：

基于电压等级和电气间隔对智能变电站的拓扑结构进行编号；

根据所述拓扑结构的编号设置过程层设备的多播报文目的地址和APPID参数。

2.如权利要求1所述的过程层网络数据参数优化方法，其特征在于，所述基于电压等级和电气间隔对智能变电站的拓扑结构进行编号包括：

基于智能变电站的电压等级对所述拓扑结构进行分类并编号；

基于智能变电站的电气间隔对所述拓扑结构设定电气间隔编号。

3.如权利要求2所述的过程层网络数据参数优化方法，其特征在于，所述基于智能变电站的电压等级对所述拓扑结构进行分类并编号包括：设定所述拓扑结构中电压等级为500kV及以上的电压编号为B；电压等级为330kV或220kV的电压编号为D；电压等级为110kV的电压编号为E；电压等级为66kV的电压编号为F；电压等级为35kV的电压编号为H；电压等级为10kV的电压编号为K。

4.如权利要求2所述的过程层网络数据参数优化方法，其特征在于，所述基于智能变电站的电气间隔对所述拓扑结构设定电气间隔编号包括：

在同一电压等级内，进行线路间隔编号，按照变电站远期规划进行顺序编号，编号从0开始；

在完成所述线路间隔编号之后对同一电压等级变压器接入侧的电气间隔和母联分段接入侧的电气间隔进行编号，依次在所述线路间隔编号的基础上累加。

5.如权利要求1所述的过程层网络数据参数优化方法，其特征在于，所述根据所述拓扑结构的编号设置过程层设备的多播报文目的地址和APPID参数包括：

根据所述拓扑结构的编号设置过程层设备的多播报文目的地址；

根据所述过程层设备的多播报文目的地址设置APPID参数。

6.如权利要求2所述的过程层网络数据参数优化方法，其特征在于，所述根据拓扑结构的编号设置过程层设备的多播报文目的地址之前还包括：

根据电压等级和电气间隔将所述过程层设备的多播报文目的地址划分为多个分区，包括：电压等级编号分区和电气间隔编号分区；

所述电压等级编号分区对应拓扑结构中的电压等级分类编号；

所述电气间隔编号分区对应所述拓扑结构中的电气间隔编号。

7.如权利要求3或6所述的过程层网络数据参数优化方法，其特征在于，所述电压等级编号分区对应拓扑结构中的电压等级分类编号包括：

当所述拓扑结构中的电压等级编号小于或等于F时，直接转换成十六进制数据，并设置于所述多播报文目的地址第6个字节的高4位；

当电压等级编号大于F时，则将所述电压等级编号减去字母F获得两者之间的差值，将所述差值与0xF相加求和，再将所得数据的低四位设置于所述多播报文目的地址第6个字节的高4位。

8.如权利要求4或6所述的过程层网络数据参数优化方法，其特征在于，所述电气间隔编号分区对应所述拓扑结构中的电气间隔编号包括：

当所述拓扑结构中的电气间隔编号小于等于16时，直接将所述电气间隔编号转换为十六进制数据设置于所述多播报文目的地址第6个字节的低4位；

当所述拓扑结构中的电气间隔编号大于16时，将所述电气间隔除以16得到商以及余数，将商的整数值转换成十六进制设置于所述多播报文目的地址第5个字节的高4位；所述余数转换成十六进制存储于所述多播报文目的地址第6个字节的低4位。

9.如权利要求1所述的过程层网络数据参数优化方法，其特征在于，所述多播报文目的地址还包括报文控制块分区，所述报文控制块分区包括：从0开始设置的报文控制块编号，所述各报文控制块的编号转换成十六进制后，设置在所述多播报文目的地址第5个字节的低4位。

10.如权利要求5所述的过程层网络数据参数优化方法，其特征在于，所述根据过程层设备的多播报文目的地址设置APPID参数包括：

将所述过程层设备的多播报文目的地址第5个字节和第6个字节组成一个16位的十六进制数据，第5个字节作为高8位，第6个字节作为低8位；

将所述16位的十六进制数据加上APPID的默认值，形成新的数值，并将所述新的数值设置给APPID。

11.一种智能变电站的过程层网络数据参数优化***，其特征在于，包括：

拓扑结构编号模块：用于基于电压等级和电气间隔对智能变电站的拓扑结构进行编号；

设置模块：用于根据所述拓扑结构的编号设置过程层设备的多播报文目的地址和APPID参数。

12.如权利要求11所述的过程层网络数据参数优化***，其特征在于，所述拓扑结构编号模块包括：拓扑结构编号，所述拓扑结构编号包括电压等级编号和

电气间隔编号。

13.如权利要求11所述的过程层网络数据参数优化***，其特征在于，所述设置模块包括：

设置多播报文目的地址子模块：用于根据所述拓扑结构的编号设置过程层设备的多播报文目的地址；

设置APPID参数子模块：用于根据所述过程层设备的多播报文目的地址设置APPID参数。

14.如权利要求13所述的过程层网络数据参数优化***，其特征在于，所述设置多播报文目的地址子模块包括：

划分单元：用于根据电压等级和电气间隔将所述过程层设备的多播报文目的地址划分为多个分区，包括：电压等级编号分区和电气间隔编号分区；

电压等级编号分区单元：用于所述电压等级编号分区对应拓扑结构中的电压等级分类编号；

电气间隔编号分区单元：用于所述电气间隔编号分区对应所述拓扑结构中的电气间隔编号。