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目前變電站常用的多播報文技術(shù)有虛擬局域網(wǎng)(VLAN )、GMRP (GARP 多 播注冊協(xié)議)和靜態(tài)多播地址表，選擇合適的網(wǎng)絡(luò )過(guò)濾方式，對于變電站的改擴建工作至關(guān)重要。 1.1數字化變電站的信息分層結構 IEC 61850 標準是變電站自動(dòng)化領(lǐng)域最為完善的通信標準，該標準將變電站自動(dòng)化系統分為三個(gè)層次，即站控層、間隔層、過(guò)程層。站控層包括監控主機、操作員工作站、遠動(dòng)工作站、工程師工作站、GPS對時(shí)裝置等，形成全站監控管理中心。間隔層包括繼電保護裝置、測控裝置等二次設備。過(guò)程層包括變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器等一次設備及其所屬的智能組件。如圖1 1所示。 數字化變電站相比較于傳統變電站，過(guò)程層發(fā)生了很大的變化。傳送模擬量和開(kāi)關(guān)量的大量錯綜復雜的電纜被一些交換機和網(wǎng)線(xiàn)所代替，信息的交互由基于硬接線(xiàn)的方式，變?yōu)榱嘶诰W(wǎng)絡(luò )的方式。常規的電壓互感器和電流互感器被電子互感器所取代。 圖 1 -1數字變電站信息分層結構 1.2過(guò)程層網(wǎng)絡(luò )的實(shí)現技術(shù) 過(guò)程層網(wǎng)絡(luò )上傳輸的大部分數據都是組播，而組播不加過(guò)濾的話(huà)，交換機會(huì )把它和廣播一樣處理，因此，這就需要我們對組播進(jìn)行有效的管理和過(guò)濾，以減少網(wǎng)絡(luò )負載，提高網(wǎng)絡(luò )的效率，降低網(wǎng)絡(luò )上的延時(shí)等。交換機對組播進(jìn)行管理和過(guò)濾的通用方法有VLAN、GMRP、IGMPSnooping、CGMP等。由于GOOSE報文和SV報文不屬于IP組播，只是二層的MAC組播，因此IGMPSnooping和CGMP不是特別適用。所以，目前在變電站內用于管理和過(guò)濾組播的主要有三種方式，即VLAN，GMRP和靜態(tài)多播地址表。虛擬局域網(wǎng)VLAN 技術(shù)是目前使用最為普遍的一種組網(wǎng)技術(shù)。相信很多人對該技術(shù)都有所了解，今天我們著(zhù)重來(lái)探討一下GMRP在組網(wǎng)當中的應用。 1.3組播管理協(xié)議GMRP GMRP 動(dòng)態(tài)組播管理協(xié)議。GMRP(GMRP Multicast Registration Protocol)組播注冊協(xié)議是通用屬性注冊協(xié)議(GARP)的一部分，用于維護交換機中的動(dòng)態(tài)組播注冊信息。所有支持GMRP特性的交換機都能接受來(lái)自其他交換機中的動(dòng)態(tài)組播注冊信息，來(lái)動(dòng)態(tài)的更新本機的組播注冊信息。同時(shí)也能夠將本機的在組播注冊信息向其他交換機傳播，以使同一子網(wǎng)內所有支持GMRP特性的設備的組播信息達成一致。GMRP傳播的組播注冊信息既包括本地交換機上上手工配置的靜態(tài)組播注冊信息，也包括由其他交換機注冊到本地交換機上的組播注冊信息。 1.4GMRP協(xié)議的工作過(guò)程 當一臺裝置想加入某個(gè)多播組時(shí)，首先發(fā)出GMRP加入報文，交換機將接到的GMRP加入報文的端口加入該多播組，并在VLAN中廣播該GMRP加入報文，VLAN中的多播源就知道了多播成員的存在。當組播源向組播組發(fā)送組播報文時(shí)，交換機只把該報文從先前加入到該組播組的端口轉發(fā)出去，從而實(shí)現VLAN內的二次組播。如圖 1 2所示。 此外，交換機會(huì )周期性發(fā)送GMRP查詢(xún)，如果裝置想留在組播組中，它就會(huì )響應GMRP查詢(xún)，在這種情況下交換機不進(jìn)行任何操作，如果裝置不想留在組播組中，它既可以發(fā)送一個(gè)leave消息也可以不響應GMRP查詢(xún)，一旦交換機收到裝置的leave消息或者計時(shí)器設定期間沒(méi)有收到響應消息，它便從組播組中刪除該裝置。 圖 1- 2 GMRP基本原理 該協(xié)議特別適合智能變電站過(guò)程層網(wǎng)絡(luò )中基于訂閱/發(fā)布機制的IEC 61850 9-2采樣值和GOOSE信息傳輸。與VLAN相比，GMRP無(wú)需對交換機進(jìn)行繁瑣配置(僅需交換機啟用GMRP功能)，方便變電站的改擴建工作，有效降低了運行維護的難度。但是需要裝置網(wǎng)卡驅動(dòng)程序的支持。 1.5 GMRP 在DT6000E光數字測試儀中的應用 周立功致遠電子生產(chǎn)的光數字測試儀DT6000E，應用軟件擁有獨立的GMRP功能，該功能可以發(fā)送任意類(lèi)型的GMRP報文，并且可以解析接收到的GMRP報文。 GMRP模塊在DT6000E設備總共分為注冊、發(fā)送測試和接收測試頁(yè)面。 1.5.1GMRP注冊 GMRP注冊是設備向交換機固定發(fā)送JOIN IN報文，用戶(hù)可以增加修改組播地址，選擇發(fā)送端口，并且可以更改發(fā)送間隔時(shí)間(500s-60000s)這樣從測試儀發(fā)送出來(lái)的數據，交換機都只會(huì )轉發(fā)給同組內的其他設備，而沒(méi)有加入到該組中的設備不會(huì )收到測試儀發(fā)送出來(lái)的數據。如圖 1 3所示點(diǎn)擊“開(kāi)啟GMRP”即設備開(kāi)始發(fā)送GMRP報文。 圖 1 -3 GMRP注冊頁(yè)面 1.5.2GMRP 發(fā)送測試 GMRP發(fā)送測試比較類(lèi)似于GMRP注冊，不同點(diǎn)在于該測試可以發(fā)送任意類(lèi)型的GMRP 報文，并且報文發(fā)送時(shí)間間隔的最小值由原來(lái)的500s降低為1s。 1.5.3GMRP 接收 接收測試頁(yè)面用于接收來(lái)自其他設備發(fā)送的GMRP報文。界面枚舉出報文類(lèi)型，以及 組播地址。并且對報文內容也可以做到解析。如圖 1 4所示： 圖 1 4 GMRP報文接收和解析 |
