智智能能变变电电站站调调试试人人员员资资格格培培训训
智智能能变变电电站站网网络络通通讯讯技技术术
及及测测试试方方法法
国家电网公司
2013年05月一、交换机原理， 优先级和虚拟局域网技术
二、交换机标准与测试技术
三、典型智能变电站网络结构
四、光纤熔接和测试技术智能站我们到底应该关心什么
以往的电缆没有了 怎么办
回路的基础变成网络
回路检查还做不做，怎么做
网络是什么 网络如何测试
每天听61850 我在调试中该知道关于她的那些事情为什么网络如此重要
以前变电站的网络的工作性质 现在智能变电站网络的工作性
质其地位已经上升到和继电保护及安全自动装置同样的高度
 与传统变电站相比，智能化变电站中的通信网络在结构、功能、性能和重要
性等方面存在较大差异。例如在过程层采用以太网的智能化站中，GOOSE
网络实际上相当于传统变电站中保护测控装置的跳合闸回路，一旦网络出现
问题同时系统又发生故障，就有可能出现保护动作但跳闸报文无法及时传输，
从而导致断路器无法及时跳开的情况，与之连接的保护装置完成不了正常工
作，处于瘫痪状态，所以通信网络的建设质量和性能决定了智能化站运行的
可靠性。其地位已经上升到和继电保护及安全自动装置同样的高度
 在采用GOOSE 网的智能化变电站中，GOOSE 网实际上相当于传统变电站
中保护测控装置的跳合闸回路，其地位已经上升到和继电保护及安全自动装
置同样的高度，所以应该提高对网络重要性的认识，需要像对保护装置检验
一样对通信网络开展测试工作。我们应该掌握那些网络知识
 什么是网络
网络就是用通信设备和通信介质，将分布在不同区域、操作相对独立的多台智
能设备连接起来，再配置相应的网络操作系统和应用协议，在原本独立的设
备之间实现软硬件资源共享和信息传递，那么这个系统就成为计算机网络了。网络有什么用
 网络的基本功能
网络的功能很多，其中最重要的三个功能是：
数据通信
资源共享
分布处理既然重要那么首先他的架构方式是什么
什么是网络拓扑结构


计算机网络的连接方式叫做“网络拓扑结构”。网络拓扑是指用传输媒体互联
各种设备的物理布局。

把工作站、服务器等网络单元抽象为“点”，把网络中的电缆等通信媒体抽象
为“线”，从拓扑学的观点看计算机和网络系统，就形成了点和线组成的平面几
何图型，从而抽象出网络系统的具体结构。我们称这种采用拓扑学方法抽象出
来的结构为计算机网络的拓扑结构。拓扑是一种研究与大小和形状无关的点、
线、面特点的方法。计算机网络系统的拓扑结构主要有总线型、星型、环型、
树型、全互联型和不规则型等几种。 1、总线结构
 典型的总线结构网络在这种结构中，每个交换机都通过其中的一个端口连接
相邻的交换机。这种端口被称为上行端口，与其他连接到IED的交换机端口相
比，具有更快的速度。交换机的最大数量N取决于统可承受的最大时延。例
如，连接在交换机1上的IED如果要向连接在交换机4上的IED传输数据帧，数
据帧的传输时延将包括交换机1、2、3的传输时延。因此如果要经过N台交换
机传输数据帧的时延将成倍数增加，这将严重影响变电站通信网络的实时性。
总线结构网络的优点是结构简单清晰，成本低廉，减少了IED设备与网络间的
连接线。然而该结构没有提供冗余，假若总线结构中的某一台交换机出现故
障，整个网络的通信都将中断，网络的可靠性不高。此外，网络的传输时延
大，不适合应用于实时性较高的场合。 2、环型结构
 与总线结构相比，交换机1到交换机N之间形成了一个闭环。这种结构的通信
网络由于具有环路，所以环路上的任一连接点发生故障时都可以提供一定程度
的冗余。然而，由于以太网交换机采用环型连接，信息传输在环内有两个链路，
造成网络流量增大，带宽开销大。鉴于环型网络结构的特点，IEEESO2.ID标准
定义了采用生成树协议来消除或阻止交换机之间的冗余回路。环型结构的优点
是网络提供一定程度的冗余配置，当网络中某一节点中断时，可以通过另一端
口实现网络重构。类似于总线结构网络，该结构接线少。缺点是网络重构要求
网络中的所有交换机必须是管理交换机，从而增加了系统设置的复杂性。 3、星型结构
 交换机N作为主交换机，连接所有其他交换机。这种结构的网络系统等待时
间短，任意两个交换机之间的IED交换信息只需要跨过两个交换机即可，大
大减少了网络传输时延，提高了变电站通信网络的实时性。星型结构具有等
待时间最少的优点，但网络结构没有提供冗余，如果主交换机N发生故障，
其他交换机上的IED间将无法进行信息交换。智能变电站网架结构
 过程层组网的设计目标主要明确以下两点:
 第一、该网络是取代原来的二次接线,对实时性、安全性和可靠性要求很高;
 第二、一个交换机的故障要尽可能减少影响保护的套数。基于上述两点，总线型网络的可靠性不能满足过程层网络的要求,因为一台
交换机故障有可能导致失去多串设备保护。
环形网络,其一有产生网络风暴的可能,其二环网中普遍采用快速生成树技术
实现网络的冗余,其网络故障恢复的时间是秒级的,在此期间电网发生故障,将延缓
电网切除时间,对电网极为不利。
所以我们建议星型网是目前过程层网络较好选择。架构有了 他如何传递信息
Hello!
Internet
 数据通信的基本过程及原理
 我们要掌握的3个名词 MAC IP 报文数据的封装与解封装过程
高层数据
应用层
PDU
Hello 表示层
会话层
TCP/UDP头 Hello
段
传输层
IP包头 TCP/UDP头 Hello 网络层
报文
LLC子层 IP包头 TCP/UDP头 Hello
LLC子层 帧
数据链路层
MAC子层 LLC子层 IP包头 TCP/UDP头 Hello FCS
MAC子层
物理层
比特数据的封装与解封装过程数据的封装与解封装过程
高层数据