[发明专利]一种基于LLDP的自组织分布式广域保护网络通信方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统继电保护技术领域，尤其是一种基于LLDP的自组织分布式广域保护网络通信方法。

背景技术

依托广域同步测量技术与通信网络技术，完成电力系统多点信息的获取和分享，进而构建起的广域保护系统为继电保护适应现代电力系统的发展、提高保护性能提供了一条崭新的发展道路。与传统的继电保护与控制系统相比较，广域保护系统最大的特点是依靠通信系统，完成对较广地理范围进行数据采集分析以及控制策略的形成，实现更丰富可靠的保护和控制功能。

现在学者们提出构建能够依据系统工况，动态地自组织形成广域保护区域的自组织分布式广域保护方案，如图1所示。此方案可以实现依据电力网络拓扑的结构变化自动更新连接路径，完成智能组织，解决了网络拓扑改变后对保护的适应性问题。然而如何依靠通信系统自组织形成广域保护，是实现自组织分布式广域保护的难点。

为了实现自组织形成分布式广域保护网络，变电站安装智能电气设备如图2所示。其基于分布式结构的广域保护系统将智能电气设备(Intelligent ElectricDevice,IED)分别装设在各个测量点上，每个IED地位平等，各IED通过通信网络进行数据共享，实现保护及稳定控制的功能。其主要完成以下功能：(1)采集本站内的各模拟量以及开关状态，并对采集的信息进行简单的处理；(2)通过通信网络与其他IED进行通信；(3)根据自身的信息以及其他IED的信息做出保护与控制策略，并控制断路器执行保护与控制策略。但是，如何依靠通信系统自组织形成广域保护，是实现自组织分布式广域保护的难点。

链路层发现协议(LinkLayerDiscoveryProtocol，LLDP)是由IEEE802.1AB定义的一种链路层发现协议，它是一种邻居发现协议，它为以太网网络设备，如交换机、路由器和无线局域网接入点等定义了一种标准的方法，使其可以向网络中其它节点公告自身的存在，并保存各个邻近设备的发现信息，如设备配置和设备识别等详细信息。链路层发现协议可以将本端设备的的主要能力、管理地址、设备标识、接口标识等信息组织成不同的TLV(Type/Length/Value，类型/长度/值)，并封装在LLDPDU(LinkLayerDiscoveryProtocolDataUnit，链路层发现协议数据单元)中发布给与自己直连的邻居，邻居收到这些信息后将其以标准MIB(ManagementInformationBase，管理信息库)的形式保存起来，以供网络管理系统查询及判断链路的通信状况。因此，依靠LLDP的特性，实现广域保护中各节点自发组织成覆盖整个系统的通信网络，进而满足依据系统工况分布式广域保护自组织形成广域保护区域的数据交换要求是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于LLDP的自组织分布式广域保护网络通信方法，实现广域保护中各节点自发组织成覆盖整个系统的通信网络功能，进而满足依据系统工况,分布式广域保护自组织形成广域保护区域的数据交换要求。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于LLDP的自组织分布式广域保护网络通信方法，包括以下步骤：

步骤1：将智能电气设备采集到的分布式广域保护信息依照链路层发现协议标准进行分类存储；

步骤2：封装链路层发现协议的报文，输入源MAC地址和目的MAC地址；

步骤3：设置链路层发现协议处于TxRx工作模式，使得智能电气设备端口既能发送也能接受LLDP报文；

步骤4：依据链路层发现协议，智能电气设备周期性地向邻居设备发送包含分布式广域保护方案的LLDP报文；

步骤5：如果设备的本地信息发生变化，则立即发送LLDP报文，以将本地信息的变化情况尽快通知给邻居设备，满足依据系统工况分布式广域保护自组织形成广域保护区域的数据交换要求，进而实现自组织的形成新的分布式广域保护方案；

步骤6：当智能电气设备发现了新的邻居设备时，该设备将自动启用快速发送机制，并连续发送指定数量的LLDP报文后再恢复为正常的发送周期；

步骤7：智能电气设备对收到的LLDP报文及其携带的TLV进行有效性检查；若未通过有效性检查，则立刻老化该邻居信息；若通过有效性检查，则将邻居信息保存到本地，并设置邻居信息在本地设备上的老化时间。

所述步骤1的分布式广域保护信息包括：

ChassisIDTLV：存贮智能电气设备的桥MAC地址，用以识别智能电气设备网络位置；