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10kV母联
3
10kVPT测控
4
电容器
5
电抗器
6
所用变
表110kV间隔分类与VLAN划分的关系
分两种情况:
1)低周减载功能分布在每一个独立的装置之中
这种情况没有必要对低周减载再划分VLAN,它和前面的按间隔划分VLAN重复。
2)由一台专门的PT测控装置来管理所有装置的低周减载功能
VLAN划分方法(以10kV为例):
“所有的10kV线路+负责低周的PT测控装置(只有1个)”划分成一个VLAN
图3低周减载的VLAN划分
4.考虑母线差动保护的情况
原则:
单母线一般不需要母线保护,通常都是双母线才需要母线保护。
而且母线保护一般都是用于高压测,低压侧只有在电压等级高于110kV的时候才考虑用母线保护,并且是由用户指定是否使用。
一个变电站一般情况下只配有一个母线保护,特殊情况是电压等级较高如500kV及以上电压等级的变电站,或者是高压侧为4段母线带5个分段的情况,采用2个母线保护。
VLAN划分方法:
“所有高压侧线路+所有高压侧分段+所有主变高压侧”划分成一个VLAN
图4母线差动保护的VLAN划分
图5#1主变差动保护的VLAN划分
5.考虑主变差动保护的情况
说明:
主变差动保护只是处理GOOSE信息,与PT信息无关。
“主变间隔(三侧开关)+与主变三侧相邻的母联间隔(开关)”划成一个VLAN
6.考虑母线PT测控的情况
母线PT测控的情况是为61850-9-2的方式考虑的,对于61850-9-1的方式来说则不存在该问题。
因为在61850-9-2的方式下要考虑多个间隔共享PT测控。
VLAN划分方法(多段母线分列运行情况):
“挂到该母线上的所有线路+变压器相关侧间隔+相邻母联间隔”划在一起
图6多母分列运行方式下的母线PT测控的VLAN划分
VLAN划分方法(多段母线并列运行情况):
“所有相同电压等级母线上的所有线路+变压器相关侧间隔+相邻母联间隔”划在一起
图7多母并列运行方式下的母线PT测控的VLAN划分
7.考虑防误闭锁的情况
根据用户的需求来确定,例如:
母线PT地刀与该母线上的每个间隔上的断路器在防误闭锁时要发生关系。
8.采用“9-1方式”与“9-2方式”对VLAN划分的不同影响
1)9-1方式下,不用共享PT测控,每个间隔可以单独划分成一个VLAN。
2)9-2方式下,需要共享PT测控,所有需要与PT测控通信的间隔都要和该PT测控间隔划成一个VLAN。
9.总体原则
如果有多个间隔与某一共享间隔有信息交互,可以为每一个间隔单独设置一个VLAN,再为该共享间隔分别配置多个VLAN,即与之有信息交互的所有VLAN。
10.一些问题
1)所采用的交换机是否支持对交换机单个端口的多VLAN划分?
2)所采用的合并器是否支持对多VLAN的Tag帧的处理?
包括“接收”和“发送”。
能否实现“同时发送带有多个Tag的帧”?
3)所采用的保护和测控装置是否支持对多VLAN的Tag帧的处理?
假如我们的主变保护装置是高中低三侧合一的,那么划分VLAN的时候可能会遇到需要分开的情况。
4)对于采用了61850-9-2方式的变电站,需要考虑“高压侧母线差动保护”的情况,此时如果有多台主变,且是并列运行状态,那么全站所有的高压侧线路部分和高压侧主变部分都要划分到一个VLAN之中,这样可能有超过10台的合并器被划入到一个VLAN之中。
此时过程层网络的性能是否会受到较大影响?
11.交换机的IP地址分配规范
交换机类型
IP分段
IP个数
主干网交换机
192.168.1.91~192.168.1.94
主变交换机
192.168.1.81~192.168.1.84
6kV间隔交换机
192.168.1.11~192.168.1.29
18
10kV间隔交换机
35kV间隔交换机
192.168.1.31~192.168.1.49
110kV间隔交换机
192.168.1.111~192.168.1.129
330kV间隔交换机
192.168.1.131~192.168.1.149
500kV间隔交换机
192.168.1.151~192.168.1.169
220kV间隔交换机
192.168.1.221~192.168.1.239
表2过程层总线网所用交换机的IP地址分配
指导思想:
1)采用192.168.1.0的网段,子网掩码为255.255.255.0,192.168.1.1~192.168.1.254共有254个IP地址可用。
2)IP地址名称直观化:
从分配好的IP地址名称上能直接看出来是那种类型的交换机。
●10kv:
10+1=11,所以地址11~29,(2位数字)
●35kv:
为了方便记忆,从31开始,31~49,(2位数字)
●110kv:
110+1=111,所以地址111~129,(3位数字)
●220kv:
220+1=221,所以地址221~239,(3位数字)
●330kv:
因为同一个网段上ip地址的最大范围是0~255,而330超过了255的范围,所以在100~200之间选择一个空段,131~149与之对应。
●500kv:
500超过了0~255的范围,所以选择相近的151~169段为它的范围。
3)关于0kV和6kV间隔交换机,考虑到二者不会同时出现在一个站内,所以将二者合并,共用一个范围。
而且以10kV较常见,所以分配IP以10kV名字为主。
12.VLAN_ID的使用规范
目的:
规范化使用VLAN_ID,使得VLAN_ID能够直观的反映其所在间隔的信息。
方法:
鉴于目前常用的电压等级范围在6kv-500kv之间,也就是数字在6-500之间,而可用的VLAN_ID的范围在2-4094之间,后者可以完全覆盖前者,这样为了便于记忆,我们在定义VLAN_ID时,就以所在的电压等级数字为参考,完后增加数字。
具体定义如下:
间隔类型
VLAN_ID
其他情况
主变间隔
2,3,……,9
对于如下6种情况,也按照相应的电压等级,划到左边所列间隔的后边,VLAN_ID按数字顺序增加:
1.主变差动保护间隔
2.母线差动保护间隔
3.母线PT测控间隔
4.备用电源自投间隔
5.低周减载间隔
6.防误闭锁间隔
6kv间隔
11,12,……,29
10kv间隔
35kv间隔
31,32,……,79
110kv间隔
111,112,……,199
220kv间隔
221,222,……,299
330kv间隔
331,332,……,399
500kv间隔
501,502,……,599
表3过程层总线网所用交换机的IP地址分配
不足之处:
上表的不足之处在于,当一个变电站中有10kv和35kv同时存在时,上表所分配的ID范围可能不够用,这种情况下需要做一些特殊处理,占用一些别的数字范围。
13.间隔交换机的配置方法
本配置方式是针对罗杰康的RSG2100交换机来写的。
RSG2100面板上没有Reset按钮,长按(超过5秒)Mode按钮,可以起到Reset的作用。
本配置方法中的VLAN划分是基于交换机端口的,所以交换机的端口与所连设备之间的关系一旦确定下来,在以后的使用中请不要随意更换端口。
1)打开交换机的配置界面
●硬件连接:
RSG2100交换机在出厂的时候,随机配置的有一根数据线,一头是USB接口,一头是RJ45水晶头。
将USB接口连到要调试的电脑上,RSG2100交换机的前面板上有一个以太网插口,上面标着CONSOLE(控制台接口),和57600-N-8-1,表示该串口的波特率是57600bps,将RJ45接头连接到该接口。
●软件连接:
打开Windows自带的软件“超级终端”(开始/程序/附件/通信/超级终端),在弹出的窗口中随便输入一个名字,然后弹出一个新串口,如下图:
图8选择端口类型图9设置端口属性
在“连接时使用”下拉框中选择“COM1”。
然后在新弹出的对话框中,将“每秒位数”选择为“57600”,将“数据流控制”选择为“无”。
然后RSG2100交换机的配置界面就会自动弹出。
默认的用户名:
admin,密码:
admin。
2)设置交换机的IP地址
在配置界面中选择菜单“Administration/ConfigureIPServices”,里面有很多与IP地址相关的子项,可以分别对他们进行设置。
3)设置交换机的VLAN
●先画一张能表示本交换机端口的示意图,标出所有端口组合的VLAN,并写上VLAN的名称,如图10所示。
图10基于端口的VLAN划分示意图
VLAN的取名规范按照如下约定(名字长度不能超过19个英文字符):
“VLan_”+VLAN_ID(含电压等级)+线路名拼音缩写+数字(可选)
如:
110kv许禹线…………VLan_111xy
110kv许郑线…………VLan_112xz
110kv分段……………VLan_113fd
110kv母线II…………VLan_114mx2
35kv备自投…………..VLan_31bzt
主变3…………………VLan_zb3
主变3差动……………VLan_zb3_cd
……
这样从名称上即可以看出VLAN_ID,又可以看出间隔名称。
另外注意:
虽然VLAN的总个数是受到一定的限制的,如64个,但是每一个VLAN的ID是可以从2-4094之间任意挑选一个的。
●进入交换机配置界面菜单“VirtualLANs/ConfigureStaticVLANs”,按照前面画的图,填写菜单中的表格,如表4所示
VID
VLANName
ForbiddenPorts
IGMP
ManagementVLAN
None
Off
111
VLan_111xy
1-2,7-16
112
VLan_112xz
1-5,9-16
113
VLan_113fd
1-8,11,15-16
114
VLan_114mx
1-4,8-12,16
表4VLAN的静态配置表
注意:
填写ForbiddenPorts(被禁端口)的时候,用逗号“,”可以将单个的端口分开,用连字符“-”可以将连续的端口号接起来。
●根据表4,自己制作一个表格,如表5所示
交换机上的端口列表
p1
p2
p3
p4
p5
p6
p7
p8
p9
p10
p11
p12
p13
p14
p15
p16
×
端口类型
▲
●
表5端口的类型判断表
说明:
(1)灰色部分:
被每个特定VLAN禁止的端口
(2)带“×
”部分:
被分配了VLAN_ID的端口
(3)黄色部分:
未被使用的端口
(4)带“●”部分:
被分配了多个VLAN的端口
(5)带“▲”部分:
只被分配了1个VLAN的端口
●进入菜单“VirtualLANs/PortVLANParameters”,根据表5,填写新打开的菜单中的表格内容,如表6所示:
Port(s)
Type
PVID
PVIDFormat
GVRP
Tagged
Disabled
Edge
Trunk
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
表6端口的参数配置表
(1)“PVID列”和“GVRP列”中的内容固定不变。
(2)带斜线的表格,为未使用的表格,不知道该如何处理?
保留默认值就可以了吗(“Type”=Edge,“PVID”=1)?
(3)被分配了多次VLAN的端口,“Type”=Trunk,“PVID”=1。
(4)只被分配了1次VLAN的端口,“Type”=Edge,“PVID”=被分配的VLAN_ID。
●主干交换机的VLAN设置
如果一个交换机作为主干交换机(TrunkSwitch)和别的交换机相连,则对于相连的端口要做如下设置:
“Type”=Trunk;
“PVID”=1;
“PVIDFormat”=UnTagged;
?
“GVRP”=Disable。
同时,与之相连的非主干交换机的对应端口也应该做这样的设置。
如果和主干交换机直接相连的都是交换机,而没有任何设备(PC或IED等),则主干交换机上可以不设置任何VLAN。
14.关于VLAN设置的一些问题
1)主干网交换机上与间隔交换机相连的port应该如何设置?
●Type=
●PVID=
●PVIDFormat=
2)间隔交换机上与主干交换机相连的port应该如何设置?
和上面设置成一样可以吗?
3)间隔交换机上的其他VLAN的static设置中是否要Forbidden掉与主干交换机相连的port?
●ForbiddenPorts=
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