兆越智能變電站（IEC61850）交換機(jī)-守護(hù)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全

前言

隨著城市化進(jìn)程的加快和科技生產(chǎn)力的快速發(fā)展，現(xiàn)在的電網(wǎng)已經(jīng)不能適應(yīng)快速發(fā)展的區(qū)域需要了，因此電力建設(shè)也進(jìn)入了快速的發(fā)展時(shí)期，尤其對(duì)變電站數(shù)量要求越來(lái)越多，同時(shí)也隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，智能化變電站也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

智能變電站交換機(jī)發(fā)展背景

智能變電站的發(fā)展已經(jīng)歷了數(shù)字化變電站、智能變電站和新一代智能變電站3個(gè)階段。新一代智能變電站相關(guān)規(guī)范和技術(shù)要求中，普遍采用合并單元進(jìn)行過(guò)程層數(shù)字化采樣值數(shù)據(jù)傳輸、依靠GOOSE報(bào)文傳輸一次設(shè)備狀態(tài)和控制命令的背景下，工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)除承載傳統(tǒng)的站級(jí)通信服務(wù)外，開(kāi)始逐漸替代傳統(tǒng)電纜，成為維系一、二次設(shè)備關(guān)聯(lián)的中樞設(shè)備。這樣對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)的功能、性能和可靠性都提出了非常高的要求。

兩大交換機(jī)關(guān)鍵技術(shù)保障智能變電站安全運(yùn)行

智能變電站交換機(jī)“首要核心”—支持電力網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)

針對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)空間巨大、安全管控任務(wù)艱巨的實(shí)際情況，為加快建設(shè)電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全管理平臺(tái)，及早實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)空間的實(shí)時(shí)監(jiān)控和閉環(huán)管理。國(guó)家電網(wǎng)調(diào)【2017】1084號(hào)文中明確指出：在電廠、并網(wǎng)變電站電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全Ⅱ區(qū)（或Ⅰ區(qū)）部署Ⅱ型網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全事件的監(jiān)視與管理。 目前Ⅱ型網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站及電廠涉網(wǎng)部分主機(jī)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通用及專用安防設(shè)備的監(jiān)視與告警，能夠?qū)崟r(shí)掌握變電站及電廠內(nèi)部涉網(wǎng)主機(jī)的外設(shè)接入、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入、人員登錄等安全事件。

以Cronet CC-5428-NS為代表的上海兆越全千兆網(wǎng)安交換機(jī)支持24個(gè)千兆電，4個(gè)千兆擴(kuò)展槽；支持豐富的二層功能。通過(guò)SNMP對(duì)接網(wǎng)安監(jiān)測(cè)設(shè)備，以被動(dòng)輪詢和主動(dòng)上報(bào)兩種方式，將交換機(jī)上線離線信息、MAC綁定信息、用戶登入信息、更改用戶信息、配置變更信息、端口up/down信息傳給安全監(jiān)測(cè)設(shè)備。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期測(cè)試運(yùn)行，設(shè)備狀態(tài)穩(wěn)定，滿足了“內(nèi)部介入有效遏制、安全風(fēng)險(xiǎn)有效管控”的安全防控目標(biāo)。

網(wǎng)安交換機(jī)特點(diǎn)：

• 支持與網(wǎng)安監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)接：
• 登錄成功：登陸交換機(jī)，通過(guò)管理平臺(tái)能夠查看登陸信息
• 退出登陸：退出登陸，通過(guò)管理平臺(tái)能夠查看退出信息
• 登陸失?。狠斎脲e(cuò)誤登陸信息，通過(guò)管理平臺(tái)能夠查看登陸失敗事件
• 網(wǎng)口up：交換機(jī)網(wǎng)口接入設(shè)備，通過(guò)管理平臺(tái)能夠查看網(wǎng)口up信息記錄
• 網(wǎng)口down：交換機(jī)網(wǎng)口網(wǎng)線拔出，通過(guò)管理平臺(tái)能夠查看網(wǎng)口down信息記錄
• 配置變更：修改交換機(jī)配置，通過(guò)管理平臺(tái)能夠查看交換機(jī)配置變更事件記錄
• 修改用戶密碼：修改交換機(jī)用戶名密碼，通過(guò)管理平臺(tái)能夠查看交換機(jī)用戶名密碼變更事件記錄
• 用戶操作信息：登錄交換機(jī)，輸入命令進(jìn)行操作，通過(guò)管理平臺(tái)能夠查看交換機(jī)用戶操作信息。
• MAC綁定關(guān)系：修改MAC綁定關(guān)系，通過(guò)管理平臺(tái)能夠查看交換機(jī)網(wǎng)口MAC綁定關(guān)系

電力安全接入網(wǎng)絡(luò)方案拓?fù)?/strong>

方案特點(diǎn)：

• 電力安全接入拓?fù)渲蟹秩齻€(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都會(huì)有一臺(tái)網(wǎng)安型交換機(jī)。
• 每臺(tái)交換機(jī)都需要連接網(wǎng)安設(shè)備，通過(guò)SNMP進(jìn)行信息上報(bào)。

智能變電站交換機(jī)“必要核心”—符合IEC61850規(guī)約

在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，設(shè)備與設(shè)備之間要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，但往往由于不同生產(chǎn)商的裝置所支持的通信規(guī)約不統(tǒng)一，使得不同廠家的設(shè)備不能直接通信，需要進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致設(shè)備間配合困難，為了解決這些問(wèn)題，IEC制定了關(guān)于變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)---IEC61850,這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)采用面對(duì)對(duì)象的思想對(duì)變電站系統(tǒng)進(jìn)行建模，實(shí)現(xiàn)了不同廠商設(shè)備間的互操作以及變電站自動(dòng)化系統(tǒng)無(wú)縫集成，奠定了電力系統(tǒng)無(wú)縫通信體系的基礎(chǔ),對(duì)于智能化變電站發(fā)展具有不可替代的作用。

上海兆越通訊技術(shù)有限公司憑借多年來(lái)在電力行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)積累，把IEC 61850作為獨(dú)立的產(chǎn)品與服務(wù)，充分考慮了變電站的復(fù)雜工作環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)通信需求，對(duì)IEC61850的配置、通信、實(shí)施做了精細(xì)化的設(shè)計(jì)，將交換機(jī)經(jīng)過(guò)不斷的技術(shù)改進(jìn)與升級(jí)，完美的實(shí)現(xiàn)了對(duì)IEC61850規(guī)范的支持，使得智能變電站通信系統(tǒng)更加可靠，保證GOOSE報(bào)文優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)精確同步時(shí)間傳輸。滿足了最終客戶、系統(tǒng)集成商、智能裝置廠商等不同客戶的各種需求。

IEC61850標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勢(shì)：

①對(duì)變電站內(nèi)智能電子設(shè)備間的通信進(jìn)行分類和分析，定義了變電站裝置間和變電站對(duì)外通信的10種類型，針對(duì)這10種通信需求進(jìn)行分類和甄別。

②針對(duì)不同的通信，不同的優(yōu)化方式。引入GOOSE、SMV和MMS等不同的通信方式，滿足變電站內(nèi)裝置間的通信需求。

③建立裝置的數(shù)字化模型，理順功能、IED、LD（邏輯設(shè)備）、LN（邏輯節(jié)點(diǎn)）概念的關(guān)系和隸屬。統(tǒng)一功能和裝置實(shí)現(xiàn)直接的規(guī)范。

④建立統(tǒng)一的SCD ，使得各個(gè)變電站盡管在電壓等級(jí)、供電范圍、一次接線方式等等不盡相同的情況下，依然能夠建立起一個(gè)統(tǒng)一格式、統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)方式、各個(gè)廠商通用的變電站配置。

MMS建模支持的功能

兆越交換機(jī)連接到客戶的服務(wù)器終端，客戶通過(guò)IEC61850客戶端軟件可以讀取到兆越交換機(jī)的信息。

CSD 文件離線配置功能

1、配置vlan功能

2、配置交換機(jī)組播地址

3、配置交換機(jī)APPID

4、配置交換機(jī)端口序號(hào)

智能變電站交換機(jī)推薦：

當(dāng)前全球普遍面臨著能源轉(zhuǎn)型、低碳轉(zhuǎn)型和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，是實(shí)現(xiàn)能源經(jīng)濟(jì)性的重要基礎(chǔ)，也是確保能源安全與連續(xù)性的關(guān)鍵手段。變電站作為電力系統(tǒng)樞紐節(jié)點(diǎn)在電網(wǎng)運(yùn)行中占據(jù)著重要地位。其建設(shè)環(huán)境的復(fù)雜性，對(duì)傳輸設(shè)備的性能也提出了更多需求。

目前，上海兆越通訊的智能變電站專用交換機(jī)等產(chǎn)品已在電力電網(wǎng)中獲得批量應(yīng)用，長(zhǎng)期服務(wù)國(guó)家電網(wǎng)變電站和配網(wǎng)項(xiàng)目。未來(lái)，上海兆越也會(huì)積極配合國(guó)家智能電網(wǎng)建設(shè)，與客戶攜手面對(duì)新一輪能源技術(shù)革命，為國(guó)家能源綠色高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)力量！