[发明专利]一种用于电力系统过程层的无丢包实时环网通信方法

说明书

本发明公开了一种用于电力系统过程层的无丢包实时环网通信方法，采样单环的网络拓扑通信，且包括以下步骤，步骤（A），通过交换设备对业务报文的链路层进行链路层标签的修改；步骤（B），交换设备将修改链路层标签后的业务报文，分别向与其连接的其他交换设备的环网接口转发；步骤（C），在环网接口接收到修改链路层标签后的业务报文后，通过标签识别业务报文是接收或者拒收，达到抑制环网通信环路中的网络风暴。本发明实时性强，且实现了通信的零丢包，在电力系统过程层重要节点间通信应用中，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及电力系统数据通信技术领域，具体涉及一种用于电力系统过程层的无丢包实时环网通信方法。

背景技术

目前，以太网以其使用范围广、成本低、带宽高和技术成熟的特点，在工业自动化领域得到了迅速的推广。随着数字化变电站的快速发展，电力系统的过程层通信设备之间也逐步采用以太网技术进行通信，为了提高通信的可靠性，环网通信技术得到很好的应用，如：生成树协议(STP)，但STP的收敛速度慢，无法满足过程层的通信实时性，虽然后续的快速生产树协议(RSTP)、快速环网保护协议(RRPP)等环网技术提高了链路的收敛时间，但仍然停留在毫秒量级，在实时性要求高的重要通信节点间仍然存在风险，如何克服在无丢包的情况下实时性的要求，是当前电力系统的过程层通信，急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有的电力系统过程层通信，停留在毫秒量级，无法满足实时性要求的问题。本发明的用于电力系统过程层的无丢包实时环网通信方法，采用单环的网络拓扑通信，实时性强，且实现了通信的零丢包，屏蔽了现有环网通信中链路断开时必须要重新收敛的空白时间，提高了系统通信的可靠性，在电力系统过程层重要节点间通信应用中，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于电力系统过程层的无丢包实时环网通信方法，采用单环的网络拓扑通信，且包括以下步骤，

步骤(A)，通过交换设备对业务报文的链路层进行链路层标签修改；

步骤(B)，交换设备将修改链路层标签后的业务报文，分别向与其连接的其他交换设备的环网接口转发；

步骤(C)，在环网接口接收到携带路层标签后的业务报文后，通过标签识别业务报文是接收或者拒收，达到抑制环网通信环路中的网络风暴。

前述的一种用于电力系统过程层的无丢包实时环网通信方法，步骤(A)，在业务报文的链路层进行链路层标签的修改是基于IEEE 802.1q进行修改的，具体为保留TPID字段，重新定义了TCI字段，其中TCI字段为16bit，包含交换设备的设备编号、环网接口端号和业务报文序列号。

前述的一种用于电力系统过程层的无丢包实时环网通信方法，所述TCI字段的16bit，根据环网拓扑实际直径进行自由分配，其中，bit[15]-bit[10]为交换设备的设备编号；bit[9]为环网接口端号；bit[8]-bit[0]为业务报文序列号。

前述的一种用于电力系统过程层的无丢包实时环网通信方法，所述业务报文序列号，是对应的交换设备本地存放的计数器，每接收一帧业务报文，该计数器自增，自增模式为循环自增。

前述的一种用于电力系统过程层的无丢包实时环网通信方法，所述交换设备的最小结构为包括至少一个业务以太网口和两个固定的环网以太网口，所述业务以太网口和环网以太网口为电口或者光口。

前述的一种用于电力系统过程层的无丢包实时环网通信方法，步骤(C)，通过标签识别业务报文是接收或者拒收，包括以下步骤，

(C1)，检查链路层标签携带的设备编号，若与本地的交换设备的设备编号相同，则拒收；若与本地的交换设备的设备编号不同，则保留链路层标签，并无条件转发该业务报文到除接收环网接口外的其他环网接口；