基于HSR冗余网络系统的故障定位方法
发布时间：2021-12-10 06:16
设计了一种新的基于高可靠无缝冗余协议（HSR）的智能电网网络故障定位方法。该方法对HSR监视帧的可填充字段进行了优化。利用HSR监视帧的发送机制,通过HSR环网中各节点接收到的监视帧,形成该节点上的全网节点连接表。若运行过程中,环网上某段通信光纤或某个节点发生故障,各节点收不到相关的监视帧。根据实时的全网节点连接表的变化,即可知道对应环路发生了故障,从而实现对故障的精确定位。详细介绍了基于HSR监视帧的故障定位设计原理以及典型故障的定位方法。
【文章来源】：电力系统保护与控制. 2020,48(18)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
典型的HSR网络拓扑示意图
周健，等基于HSR冗余网络系统的故障定位方法-173-图2两个并行耦合环的HSR网络示意图Fig.2HSRexampleofpeercouplingoftworings主要字段的定义为：HSR_DestinationAddress为预留的多播地址；SourceAddress为节点的MAC地址；SeqNr为发送方的发送序列；SupSequenceNumber为监视帧的序列号；MacAddress为DANH两个转发端口使用的同一个MAC地址，该地址与SourceAddress可以一致也可以不一致。HSR标签由HSR_Ethertype、PathId、LSDUsize和SeqNr组成，长度为6个字节。考虑到以太网帧最短64个字节的长度要求，以及HSR标签在被上层接收后将被移除，所以监视帧的最小帧长度为70个字节(无VLAN标记)或74个字节(有VLAN标记)，而Padding即为满足这一长度要求的填充字段。文献[1]详细介绍了HSR采用监视帧实现网络监视功能的过程。任何一个HSR网络中DANH都会维护一个监视数据集(Monitoringdataset)，该数据集包括节点本身的发送计数SendSeq、端口接收到的错误帧计数(CntErrorAandCntErrorB)、端口接收到的帧计数(CntReceivedAandCntReceivedB)、端口接收到的失配帧计数(CntErrWrongLanAandCntErrWrongLanB)、端口活动状态标志(ActiveAandActiveB)以及NodesTable。DANH通过两个以太网端口同时向环网内广播监视郑环内节点接收到后，会更新自己的NodesTable，以补充本节点监测到的其他节点信息，如远端节点的MacAddress、SupSequenceNumber。当节点在一定的时间内(NodeForgetTime，设为1分钟[1])接收不到对方节点的监视帧，就会把该节点的信息从NodesTable中移除。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种智能变电站新型双网冗余设备及实现[J]. 谢黎,周华良,于同伟,夏雨,王凯,徐建松. 电力系统保护与控制. 2019(11)
[2]面向智能变电站三网合一网络的PRP/HSR实现方案[J]. 周华良,郑玉平,杨志宏,谢黎,姜雷,王凯. 电力自动化设备. 2018(10)
[3]基于IEC62439-3协议的智能变电站过程层网络监视方法研究与实现[J]. 杨贵,高红亮,李广华,李彦,付艳兰. 计算技术与自动化. 2018(02)
[4]基于PRP和HSR冗余协议的智能变电站网络组网研究[J]. 施寅跃,付艳兰,李琳玮,黄雄,黄汉昌. 电力信息与通信技术. 2018(05)
[5]智能变电站过程层冗余组网模式及网络延时累加技术研究[J]. 陶文伟,高红亮,杨贵,张喜铭,彭安. 电力系统保护与控制. 2018(08)
[6]基于EPON技术的智能变电站通信方案优化应用研究[J]. 朱玛,杜振华,章立宗,李勇,金乃正. 电力系统保护与控制. 2018(11)
[7]基于多HSR环网的分布式母差平台及关键技术[J]. 王德林,郑玉平,周华良,吴海,戴魏,吴通华. 电力系统自动化. 2017(16)
[8]基于监测帧的PRP和HSR冗余网络监视系统的实现[J]. 高红亮,陶文伟,唐孝舟,张喜铭,李广华,杨贵. 电力工程技术. 2017(04)
[9]PRP和HSR技术在国内智能变电站中的工程应用分析[J]. 黄晓博. 通讯世界. 2016(22)
[10]智能变电站MMS、GOOSE、SV三网合一通信过载隔离抑制策略[J]. 张宪军,刘颖,余华武,陈新之. 电力系统保护与控制. 2015(22)
本文编号：3532059
【文章来源】：电力系统保护与控制. 2020,48(18)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
典型的HSR网络拓扑示意图
周健，等基于HSR冗余网络系统的故障定位方法-173-图2两个并行耦合环的HSR网络示意图Fig.2HSRexampleofpeercouplingoftworings主要字段的定义为：HSR_DestinationAddress为预留的多播地址；SourceAddress为节点的MAC地址；SeqNr为发送方的发送序列；SupSequenceNumber为监视帧的序列号；MacAddress为DANH两个转发端口使用的同一个MAC地址，该地址与SourceAddress可以一致也可以不一致。HSR标签由HSR_Ethertype、PathId、LSDUsize和SeqNr组成，长度为6个字节。考虑到以太网帧最短64个字节的长度要求，以及HSR标签在被上层接收后将被移除，所以监视帧的最小帧长度为70个字节(无VLAN标记)或74个字节(有VLAN标记)，而Padding即为满足这一长度要求的填充字段。文献[1]详细介绍了HSR采用监视帧实现网络监视功能的过程。任何一个HSR网络中DANH都会维护一个监视数据集(Monitoringdataset)，该数据集包括节点本身的发送计数SendSeq、端口接收到的错误帧计数(CntErrorAandCntErrorB)、端口接收到的帧计数(CntReceivedAandCntReceivedB)、端口接收到的失配帧计数(CntErrWrongLanAandCntErrWrongLanB)、端口活动状态标志(ActiveAandActiveB)以及NodesTable。DANH通过两个以太网端口同时向环网内广播监视郑环内节点接收到后，会更新自己的NodesTable，以补充本节点监测到的其他节点信息，如远端节点的MacAddress、SupSequenceNumber。当节点在一定的时间内(NodeForgetTime，设为1分钟[1])接收不到对方节点的监视帧，就会把该节点的信息从NodesTable中移除。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种智能变电站新型双网冗余设备及实现[J]. 谢黎,周华良,于同伟,夏雨,王凯,徐建松. 电力系统保护与控制. 2019(11)
[2]面向智能变电站三网合一网络的PRP/HSR实现方案[J]. 周华良,郑玉平,杨志宏,谢黎,姜雷,王凯. 电力自动化设备. 2018(10)
[3]基于IEC62439-3协议的智能变电站过程层网络监视方法研究与实现[J]. 杨贵,高红亮,李广华,李彦,付艳兰. 计算技术与自动化. 2018(02)
[4]基于PRP和HSR冗余协议的智能变电站网络组网研究[J]. 施寅跃,付艳兰,李琳玮,黄雄,黄汉昌. 电力信息与通信技术. 2018(05)
[5]智能变电站过程层冗余组网模式及网络延时累加技术研究[J]. 陶文伟,高红亮,杨贵,张喜铭,彭安. 电力系统保护与控制. 2018(08)
[6]基于EPON技术的智能变电站通信方案优化应用研究[J]. 朱玛,杜振华,章立宗,李勇,金乃正. 电力系统保护与控制. 2018(11)
[7]基于多HSR环网的分布式母差平台及关键技术[J]. 王德林,郑玉平,周华良,吴海,戴魏,吴通华. 电力系统自动化. 2017(16)
[8]基于监测帧的PRP和HSR冗余网络监视系统的实现[J]. 高红亮,陶文伟,唐孝舟,张喜铭,李广华,杨贵. 电力工程技术. 2017(04)
[9]PRP和HSR技术在国内智能变电站中的工程应用分析[J]. 黄晓博. 通讯世界. 2016(22)
[10]智能变电站MMS、GOOSE、SV三网合一通信过载隔离抑制策略[J]. 张宪军,刘颖,余华武,陈新之. 电力系统保护与控制. 2015(22)
本文编号：3532059
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