智能变电站通信网络阻塞故障及其防范措施分析

第35卷第11期电网技术V ol. 35 No. 11 2011年11月Power System Technology Nov. 2011文章编号：1000-3673（2011）11-0007-05 中图分类号：TM 73 文献标志码：A 学科代码：470·4054

智能变电站通信网络阻塞故障及其防范措施分析

欧阳帆，刘海峰，赵永生，荀吉辉，陈宏

（湖南省电力公司科学研究院，湖南省长沙市 410007）

Analysis on Communication Network Congestion Occurred in Smart Substation and

Preventive Measures

OUYANG Fan, LIU Haifeng, ZHAO Yongsheng, XUN Jihui, CHEN Hong

(Hunan Electrical Power Corporation Research Institute, Changsha 410007, Hunan Province, China)

ABSTRACT: A communication network congestion fault occurred during the commissioning of secondary network for 110kV Zengjiachong smart substation and the measures to cope with it are described in detail, and the on-site troubleshooting of the fault is presented and the predisposition led to the communication network fault is analyzed. Inappropriate connection with devices of outer network and insufficient consideration of security prevention for device configuration of inner network were main causes leading to the network congestion. At the beginning, this fault was induced by the broadcast message sent by unauthenticated device in outer network and inappropriate network response mechanism of smart component in inner network aggravated the extent of network congestion, thus under the combined action of the both, finally the network congestion of whole substation occurred. With regard to security protection of secondary network for smart substation, following suggestions such as starting the use of PRL and STP functions, improving the receiving and sending mechanism of smart component network, standardizing the connection with the network being operated, are put forward.

KEY WORDS: network congestion; fault analysis; smart substation; safety precaution

摘要：详细介绍了在110kV曾家冲智能变电站二次网络调

试期间发生的一起网络阻塞故障及其处理情况，介绍了故障

现场排查方法，分析了引发网络故障的诱因。外网设备的不

当接入与内网设备网络机制配置对安全防范考虑不足是导

致此次网络阻塞的主要原因。此次故障是由外网有害设备向

站内网络发送广播攻击报文诱发，而内网智能组件网络响应

机制失当又进一步加剧了网络阻塞的程度，在两者共同作用

下最终导致了全站网络阻塞。最后就智能变电站二次网络安

全防护提出了启用网络抑制功能、改进智能组件网络收发机制、规范运行网络接入等措施和建议。关键词：网络阻塞；故障分析；智能变电站；安全防范

0 引言

智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑，是变电站自动化领域技术发展的方向。在国网公司标准《智能变电站技术导则》中指出“全站信息数字化、通信平台网络化”是智能变电站的基本特征。智能变电站通信的重要性日益突出，对作为通信载体的二次网络也提出了明确要求[1]。

长沙110kV曾家冲智能变电站是国网公司建设坚强智能电网的第1批智能变电站新建试点项目之一，在站内二次网络结构的设计上做了大胆创新和尝试，取得了很好的效果，调试中也发现并解决了一些问题。本文基于该智能变电站调试过程中的一起网络阻塞故障，对其进行故障发展过程描述和故障原因分析，并在二次网络的安全防范上提出相应的解决措施。

1 二次网络结构

在设计上，曾家冲智能变电站采用了多种创新的设计方法，其中二次站内通信网络采用了“四网合一、三层一网”方式——即面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event，GOOSE)报文、采样测量值(sampled measurement value，SMV)报文、制造报文规范(manufacturing message specification，MMS)报文和IEEE1588对时报文的同网传输方式，过程层报文与站控层报文的同网传输方式。在这种方式下，110kV侧各段内桥母线电压采样报文经由交换机与各回出线间隔的电流采样报文实现同步，间隔层设备GOOSE报文经由交换机与过程层智能组件实现测控功能。网络

基金项目：国家电网公司坚强智能电网建设第一批试点项目(110 kV曾家冲智能变电站新建项目)。