[发明专利]一种智能变电站过程层中网络风暴的抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能变电站过程层中网络风暴的抑制方法。

背景技术

过程层网络是智能变电站中特有的网络层，过程层用于完成电力运行实时的电气量检测、运行设备的状态参数检测、操作控制执行与驱动。过程层主要应用数据为SV报文、GOOSE报文数据以及网络管理业务。其中装置的采样数据（SV报文）、开关量状态和出口控制数据（GOOSE报文）均通过过程层网络传输，这就要求智能变电站的装置任何时候均能实时响应已订阅的过程层网络报文和及时稳定发出被订阅的报文。

智能变电站装置在过程层拥有大量的网口与其他装置或交换机相连，由于交换机阻塞可能导致重发性的网络风暴，或者由于与装置某一网口相连的一台装置出现故障发送大量网络报文导致本装置其他网口不能正确响应相关装置的正确报文。目前在过程层的组网口上可以通过屏蔽广播报文等做法来降低广播风暴对装置的影响，已有部分技术实现了广播风暴和带外组播风暴的抑制、带内重复组播风暴的抑制，但是对持续变化的带内组播风暴尚没有抑制方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种智能变电站过程层中网络风暴的抑制方法，可以有效的抑制广播风暴，带外组播风暴和带内组播风暴，保证装置能正确可靠的运行。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种智能变电站过程层中网络风暴的抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1）：MAC地址过滤：根据过程层网络中的SV和GOOSE报文类型和MAC地址低3位建立MAC查找表，将已订阅的报文的MAC地址映射到MAC查找表中，硬件MAC实现MAC地址过滤；

步骤2）：报文到达后，计算设定时间内报文中广播报文的流量，当流量小于广播风暴门槛值时接收报文，否则对广播报文进行过滤处理，网络驱动模块每间隔一定时间监视一次MAC缓冲区，根据网络报文的特征区分出SV报文、GOOSE报文和第三方报文；

步骤3）：如果是SV报文，建立高优先级DMA描述符DMA0，并统计SV报文流量，当SV报文流量不大于预先设定的值时，更新DMA控制器的高优先级DMA描述符DMA0；继续检查MAC缓冲区，当MAC缓冲区仍有SV报文时，继续更新高优先级DMA描述符DMA0，当MAC缓冲区没有新的SV报文时，启动DMA0，把SV报文从MAC缓冲区搬移到处理器的片内RAM中的SV缓冲区，DMA0结束后进入SV解析步骤；

步骤4）：如果是GOOSE报文，在低优先级DMA描述符DMA1中建立GOOSE报文描述符，并统计GOOSE报文流量，当低优先级DMA缓冲区没有网络报文且上次DMA1已经结束时，启动低优先级DMA描述符DMA1，把GOOSE报文搬移到处理器的片内RAM中的GOOSE缓冲区，否则等待下个中断进行GOOSE报文搬移；

步骤5）：如果是第三方报文，在低优先级DMA描述符DMA1中建立第三方报文对应的描述符，当低优先级DMA缓冲区没有网络报文且上次DMA1已经结束时，启动低优先级DMA描述符DMA1，把第三方报文搬移到片外网络缓冲区。

使用两个不同优先级的DMA链表描述符，即高优先级DMA描述符DMA0和低优先级DMA描述符DMA1，其中高优先级DMA描述符DMA0用来搬移快速的SV报文数据，确保每个中断SV报文数据能完全搬走，剩余的时间给低优先级DMA描述符DMA1来搬移GOOSE报文和第三方报文数据。针对三种不同的网络风暴采用有针对性的处理，且不影响其他报文的收发和处理，以解决过程层网络中某一网口有网络风暴时，该网口的其他应用功能受到影响以及装置其他网口的功能受其影响的问题。该抑制方法只过滤掉风暴，不影响装置的正常运行。在100%网络负荷（带内组播风暴）条件下，装置能可靠进行网络报文交互，功能运行正常。