智能变电站通信网络阻塞故障及其防范措施分析

全家亨

摘要：随着社会经济的发展，智能变电站通信网络技术也随之不断进步。我国在一定范围内已经开始使用智能变电站，智能变电站是建设智能电网的基础和关键，对于网络通信的发展也有很强的带动作用。因此，相关部门和企业必须重视智能变电站中通信网络阻塞故障，并采取有针对性地解决措施，只有这样，才能引领变电站自动化领域技术的发展方向，推动智能变电站通信网络更好地服务于社会。

关键词：智能变电站；通信网络；阻塞故障；防范措施

引言：随着科学技术的不断发展，智能变电站也取得了十足的进展，该行业正在兴起一场技术革命，不断地优化、完善智能变电站中的网络通信故障和防范措施，对于推动智能变电站行业的发展具有不可忽视的重要作用。本文针对智能变电站通信网络阻塞故障及其防范措施进行分析，以此帮助智能变电站通信安全发展。

1.智能变电站通信网络中二次网络的重要性

智能变电站通信网络中的二次网络，是智能变电站中最关键的一部分，占据着不可忽视的重要位置，智能变电站的安全运行取决于二次网络的可靠性。智能变电站通信网络中的二次网络根据不同的情况有不同的运行方式，采用“四网合一、三层一网”的方式，这种模式相较于传统的变电站的交流模拟量点对点直连采样、开关量电缆直连跳闸方式，具有节约端口的优势，大大优化了网络资源。二次网络的优势还不仅如此，其能检测智能变电站运行中出现的问题，帮助智能变电站安全有效地运行。综上所述，二次网络在智能变电站通信网络中有着重中之重的地位。

2.智能变电站网络通信中出现的故障

智能变电站网络通信中可能出现的故障大多是因为设备出现问题，组件配置不当等原因，故障现象主要分为以下四个阶段：

2.1起始阶段

通过监控设备可以发现，在这一阶段之前的智能变电站通信网络还在正常运行，网络端口传输的流量稍小，占流比不足百分之一。异常阶段开始后，报文频繁发送，网络总流量、外部接入流量以及后台及远动流量都有不同程度地大幅跳跃情况，且持续时间较长。在这一阶段，通信网络连接被迫中断，间隔层设备也与后台控制设备失去联系。

2.2发展阶段

在故障发生的这一阶段，报文不再频繁发送，而是出现断续发送现象，网络总流量、外部接入流量以及后台及远动流量总体趋于正常，后台监控设备与站内间隔层尝试恢复联系但得不到回应。

2.3网络阻塞阶段

在网络阻塞阶段，报文重现出现频繁发送的现象，网络总流量、外部接入流量以及后台及远动流量出现间断上升现象，网络流量接近百分之九十，整个通信网络全部瘫痪且不能自行恢复，间隔层装置以及各个组件设备全部失去响应。工作人员只能通过断开网络连接、重启交换机等方法尝试恢复网络运行。

2.4网络恢复阶段

智能变电站的调试人员通过采取断开环网、重启交换机等紧急措施，恢复后台监控设备、远动装置以及各层间隔层装置的TCP正常，重新建立网络连接，恢复智能变电站通信网络的正常运行。

3.引起智能变电站通信网络阻塞故障的原因以及故障排查方法

3.1网络阻塞故障原因

通过分析整个网络阻塞的过程可以发现智能变电站中大多数的网络阻塞是由于SSDP报文攻击、监控后台和远动装置出现运行故障而导致。正常的网络占用率应控制在百分之六十以下，当通信网络尚未出现故障时，网络中并没有出现SSDP报文，SSDP是简单地服务发现协议，自身存在一定漏洞，容易受到网络的攻击。若SSDP报文的频率高于正常的发送频率30s/次，那么表示该节点很大程度上已经遭受了病毒攻击。在此之后，引发网络流量发现变化，大幅增加的网络流量使得间隔层装置受到极大的影响和冲击，使网络接口与后台设备失去联系。监控后台与远动装置失去联系之后，引发ARP扫描和网络风暴，导致占用大量的网络资源，最终使网络占流比超过百分之九十，远超百分之六十，引发通信网络阻塞。

3.2网络阻塞故障的排查方法

调试人员在面临智能变电站通信网络阻塞故障时，要首先从交换机硬件设备开始检查，保证其信号指示灯全部正常，防止交换机硬件出现掉电或者死机的现象。其次，调试人员要检查在环网结构中是否出现了网络风暴，网络风暴是报文的自激动爆发，调试人员要通过检查排除此种风险。最后，调试人员如果通过排查故障排除了上述两种原因，可能出现了网络流量被垃圾报文的占用率过高，发生网络阻塞的现象，调试人员应立即采取紧急措施，恢复网络运行。

4.智能变电站通信网络阻塞故障的防范措施

4.1启用广播、组播抑制功能

在智能变电站中，网络交换机具备一定地针对广播、组播攻击的端口流量抑制（portratelimiting），并且能够对环状结构的网络风暴形成生成树策略（spanningtreeprotocol）设置。启用网络交换机的这两大功能，能有效地抑制垃圾报文消耗过多的网络流量，降低网络流量的占用率，防范智能变电站通信网络阻塞故障。

4.2改进智能组件网络收发机制

智能组件配置不当，没有将报文区分情况进行处理都会导致通信网络阻塞，因此，调试人员必须改进智能组件的网络收发机制，加大智能组件对报文的缓存容量，根据不同情况和不同类型的报文选择不同的缓存方式，降低垃圾报文对智能组件端口的影响。通过该防范措施，能有效地加强智能变电站通信网络的正常运行。

4.3提升调试人员的专业技能

首先，调试人员在智能变电站的二次网络运行中，要严格按照相关规范和标准执行，例如对外网设备的接入方式和节点设置要严格按照相关标准进行。其次，相关部门要对调试人员的专业技术加强培训，提升其专业水平和检修操作能力，当出现网络阻塞问题时保证调试人员能从容不迫地进行故障检查，减少风险发生。最后，相关部门应建立监督机制，对调试人员的违规现象加大大力力度，保证调试人员队伍的先进性。

结语：

智能变电站的广泛应用是未来自动化技术领域的发展方向和社会进步的必然趋势，智能变电站不仅能有效地满足人们的生产生活需求，还能推动智能电网的发展建设。但是当前智能变电站网络通信极易出现网络阻塞等故障，因此加强故障防范就显得十分重要。本文分析了智能变电站通信网络中二次网络的重要性，并对智能变电站网络通信中出现故障的起始、发展、阻塞、恢复四个阶段进行阐述，分析了引起智能变电站通信网络阻塞故障的原因以及检查交换机设备、网络风暴以及网络阻塞的故障排查方法，提出启用广播/组播抑制功能、改进智能组件中网络收发机制以及提升调试人员的专业技能的智能变电站通信网络阻塞故障的防范措施，以期为调试人员今后的智能变电站网络阻塞故障防范提供更多借鉴和有效参考。

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