[发明专利]一种智能变电站过程层网络拓扑动态探测系统及方法

说明书

本发明公开一种智能变电站过程层网络拓扑动态探测系统及方法，上位机首先通过IP探测探测过程层网络内所有交换机IP地址，生成过程层网络交换机IP列表；然后根据交换机IP列表，获取各交换机描述信息及端口信息；接着向过程层交换机发出网络拓扑探测指令，动态探测交换机所有端口连接的设备信息，获取各交换机级联端口的邻居交换机信息和级联端口列表以及过程层设备信息；最后统计和整理所有交换机的邻居设备信息，得到过程层网络拓扑，并以可视化的形式展现出来。本发明可以获取弥补全站SCD配置文件中无法体现物理拓扑信息的缺陷，为变电站工程运维人员提供一种有效运维手段。

技术领域

本发明涉及一种智能变电站过程层网络拓扑动态探测系统及方法，属于电力自动化技术领域。

背景技术

智能变电站过程层网络对上连通变电站间隔层设备，向下连通变电站过程层设备，是智能变电站间隔层和过程层设备进行信息共享的基础，其运行状况关系到保护设备能否正确动作，对电网安全运行有重大影响。过程层网络连接设备较多、网络结构复杂、布线繁琐，其连线依赖于全站SCD配置文件，然而SCD文件中只描述了GOOSE/SV订阅关系，没有描述具体的物理连接，因此实际工程应用时通常需要交换机厂家配合才能完成物理连接，工程人员无法直观了解过程层网络拓扑，日常维护时更无法从SCD文件中得知具体的物理连接关系，给工程人员的运维带来了困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种智能变电站过程层网络拓扑动态探测系统及方法，能够快速准确地动态探测过程层网络拓扑，为故障诊断提供一种可视化辅助手段。

为解决上述技术问题，本发明提供一种智能变电站过程层网络拓扑动态探测系统，包括多台过程层交换机和用于探测过程层网络拓扑结构的上位机，各过程层交换机相互连接，上位机连接在任意一台过程层交换机中的某个端口上；

所述上位机包括：

私有协议报文收发及解析模块，能够发送全网段广播IP探测指令报文及根据IP地址发送邻居设备探测指令报文，能够解析过程层交换机通过私有协议返回的网络信息、描述信息及端口信息；

SNMP协议收发及解析模块，能够根据标准MIB或私有MIB向特定IP发送SNMP请求报文并接收应答报文；

网络拓扑分析模块，能够根据SNMP协议收发及解析模块接收的应答数据，分析网络连接关系，形成网络拓扑并以可视化的形式表现出来；

所述过程层交换机包括：

私有协议报文收发及解析模块，能够接收和解析上位机发送的IP探测指令报文和邻居设备探测指令报文，能够根据指令报文的具体内容通过私有协议返回对应的网络信息、描述信息及端口信息；

网络信息收集模块，能够控制LLDP协议的使能并收集通过LLDP协议获取的邻居信息，能够控制ACL控制访问列表的设定并根据抓取到的报文进行解析；

SNMP协议收发及解析模块，能够根据上位机的SNMP请求，返回对应的公共MIB或私有MIB节点信息，并且支持网络邻居信息私有MIB。

智能变电站过程层网络拓扑动态探测系统的探测方法，包括以下步骤：

1)上位机通过私有协议发送IP探测广播指令给过程层网络所有交换机，过程层交换机打开SNMP协议功能；

2)过程层交换机通过私有协议向上位机返回本交换机的网络信息，从而获取过程层交换机IP列表；

3)上位机根据过程层交换机IP列表，通过SNMP协议向各交换机获取描述信息及端口信息；

4)上位机根据过程层交换机IP列表，通过私有协议依次向各台交换机发送设备探测指令；过程层交换机接收到设备探测指令后，开启链路层发现协议功能，根据LLDP协议响应情况进行记录；