改进流量性能的高可用性无缝冗余在变电站通信网中的应用 被引量：1

1

作者 高洪建 余江 +2 位作者 常俊 杨永 尹灼峰 《广东电力》 2014年第1期100-104,共5页

高可用性无缝冗余(high-availability seamless redundancy,HSR)在工业控制网络中得到广泛的应用,但复制帧会在网络中循环并转发回源节点,产生不必要的流量,这使得网络性能降低,引起网络拥塞或中断。为此,提出一种快速消除方法(quick re... 高可用性无缝冗余(high-availability seamless redundancy,HSR)在工业控制网络中得到广泛的应用,但复制帧会在网络中循环并转发回源节点,产生不必要的流量,这使得网络性能降低,引起网络拥塞或中断。为此,提出一种快速消除方法(quick removing,QR)来解决这个问题,当所有网络节点都已经收到发送帧的复制帧,在将要接受下一个复制帧时,将复制帧从网络中移除。通过计算,该方法能有效减少标准HSR网络中的多余流量,在极限情况下,可以减少近50%的多余流量。最后,用改进流量性能的HSR网络,建立起高可靠性的数字化变电站通信网络。 展开更多

关键词 高可用性无缝冗余 快速消除方法 IEC 62439 变电站通信网 IEC 62439

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高可用性无缝环网在数字化变电站通信网络的应用 被引量：30

2

作者 许铁峰 徐习东 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期121-125,共5页

数字化变电站对通信网络可靠性要求极高,IEC62439-3标准提出了高可用性无缝环网结构。介绍了双连接的交换节点以及处理重复报文的机制,通过删除环网内循环复制的广播报文,能够抵抗广播风暴形成。对几种冗余协议进行了故障恢复时间、可... 数字化变电站对通信网络可靠性要求极高,IEC62439-3标准提出了高可用性无缝环网结构。介绍了双连接的交换节点以及处理重复报文的机制,通过删除环网内循环复制的广播报文,能够抵抗广播风暴形成。对几种冗余协议进行了故障恢复时间、可靠性、经济性等性能比较,并设计了应用高可用性无缝环网的变电站三层通信网络结构。高可用性无缝环网技术能够抵抗单点故障,具有高可靠性且能实现无缝恢复,相比并行冗余造价更低,而且协议本身不依赖于上层通信协议,智能电子设备(IED)具有单一物理地址,网络不需要特殊配置。 展开更多

关键词 变电站 通信 IEC61850 IEC62439 冗余 高可用性无缝环网 通信协议

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一种基于VRRP的网闸高可用性协议模型 被引量：2

3

作者 蔡智勇 黄辉 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第9期146-149,152,共5页

当前的高可用性标准协议无法满足网闸等多机网络设备的高可用性需求。为解决该问题,提出一种基于虚拟路由器冗余协议(VRRP)的网闸高可用性协议模型。在VRRP协议基础上添加一个本地测试模块,在向其他设备发送宣告报文的同时,向本地另一... 当前的高可用性标准协议无法满足网闸等多机网络设备的高可用性需求。为解决该问题,提出一种基于虚拟路由器冗余协议(VRRP)的网闸高可用性协议模型。在VRRP协议基础上添加一个本地测试模块,在向其他设备发送宣告报文的同时,向本地另一端发送测试报文,对协议的功能、报文格式、状态转换图进行文字和形式化描述,根据协议完成模块和流程设计,从而实现原型。实验结果表明,当正常工作的主用机发生状况时,备用机可自动接替主用机工作,在优先级高的主用机故障解除并恢复正常后会重新接管工作,达到了预期效果。 展开更多

关键词 安全隔离 高可用性 虚拟路由器冗余协议 有限自动机 网闸

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基于无缝冗余协议的智能变电站通信组网方式 被引量：11

4

作者 许丹莉 文继锋 +2 位作者 付艳兰 高红亮 李彦 《广东电力》 2017年第12期75-80,共6页

智能变电站以过程层网络方式取代了传统变电站通过电缆传输一次设备与间隔层设备信号的方式,但存在报文传输延时长且不可控的问题,为此提出2种基于无缝冗余协议的新型智能变电站通信组网方式,一种是将星形网络与并行冗余协议(parallel r... 智能变电站以过程层网络方式取代了传统变电站通过电缆传输一次设备与间隔层设备信号的方式,但存在报文传输延时长且不可控的问题,为此提出2种基于无缝冗余协议的新型智能变电站通信组网方式,一种是将星形网络与并行冗余协议(parallel redundancy protocol,PRP)相结合构成的PRP双星形网络,另一种是高可用性无缝冗余协议环网。设置了基本网络、网络故障、网络雪崩等3种场景进行仿真实验,仿真结果显示,这2种基于无缝冗余协议的通信组网方式都具有良好的实时性与可靠性,能够代替现阶段常规的组网方式,且PRP双星形网络的最大报文传输延时最短。 展开更多

关键词 智能变电站 通信组网方式 无缝冗余协议 最大报文传输延时 流量

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几种智能变电站冗余通信协议分析比较 被引量：15

5

作者 何钟杰 黄险峰 +1 位作者 崔春 罗劲松 《广东电力》 2011年第4期5-8,共4页

常用的快速生成协议(rapid spaning tree protocol,RSTP)等网络冗余协议无法达到零自愈时间的要求,IEC61850:2010规定了2个新的冗余通信协议平衡冗余协议(parallel redundancy protocol,PRP)和高可用性无缝冗余度(high-availability sea... 常用的快速生成协议(rapid spaning tree protocol,RSTP)等网络冗余协议无法达到零自愈时间的要求,IEC61850:2010规定了2个新的冗余通信协议平衡冗余协议(parallel redundancy protocol,PRP)和高可用性无缝冗余度(high-availability seamless redundancy,HSR)作为实现零自愈时间的网络冗余协议。从网络自愈时间、对通信负载的影响、经济性等方面对RSTP,PRP和HSR3种变电站冗余通信协议进行比较,结果表明:PRP和HSR均可实现零自愈时间网络恢复,但使用PRP会增加较多成本,采用HSR则会增大网络负载,在小规模变电站中应用具有较大的经济优势。 展开更多

关键词 智能变电站 快速生成协议 高可用性无缝冗余度 平衡冗余协议 自愈时间 冗余

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并行冗余协议在智能变电站网络的应用 被引量：15

6

作者 李俊刚 张爱民 +5 位作者 宋小会 张杭 魏勇 耿英三 张超 刘星 《南方电网技术》 2013年第4期92-96,共5页

阐述了IEC 62439-3中的并行冗余协议(PRP)和高可靠无缝环网(HSR)的实现机制。依据变电站功能需求及数据流向,提出了基于PRP+HSR网络方案的智能变电站组网方式,在HSR网络中实现VLAN技术,利用网络冗余提高系统安全性,减少交换机数量并提... 阐述了IEC 62439-3中的并行冗余协议(PRP)和高可靠无缝环网(HSR)的实现机制。依据变电站功能需求及数据流向,提出了基于PRP+HSR网络方案的智能变电站组网方式,在HSR网络中实现VLAN技术,利用网络冗余提高系统安全性,减少交换机数量并提升变电站网络性能。 展开更多

关键词 智能变电站 并行冗余协议 高可靠无缝环网 冗余方式

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数字化变电站通信网络冗余技术 被引量：37

7

作者 谢志迅 邓素碧 臧德扬 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期100-103,120,共5页

介绍了IEC62439标准中的几种典型的网络冗余技术,包括跨网冗余协议(CRP)、分布冗余协议(DRP)、媒介冗余协议(MRP)、信标冗余协议(BRP)、并行冗余协议(PRP)和高可用性无缝冗余协议(HSR)。CRP支持单网和双网冗余,通过2个端口跨接到1个或2... 介绍了IEC62439标准中的几种典型的网络冗余技术,包括跨网冗余协议(CRP)、分布冗余协议(DRP)、媒介冗余协议(MRP)、信标冗余协议(BRP)、并行冗余协议(PRP)和高可用性无缝冗余协议(HSR)。CRP支持单网和双网冗余,通过2个端口跨接到1个或2个独立的网络中实现冗余。DRP是基于环网拓扑的冗余模式,在交换设备上实现。MRP可以在网络连接或是交换设备单点故障的时候以确定性时间恢复环网通信。BRP冗余网络架构可以看成2个互连的顶层交换机,各级连一个星形、线形或是环形子网。PRP在终端节点内的LRE层实现了报文的双发、双收。经过比较,指出PRP/HSR方案不论是在应用方面或网络冗余的适应性以及对故障的恢复性能方面,都是理想的通信网络的冗余方案。 展开更多

关键词 数字化变电站 通信 冗余 跨网冗余协议 分布冗余协议 媒介冗余协议 信标冗余协议 并行冗余协议:高可用性无缝冗余协议

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基于监测帧的PRP和HSR冗余网络监视系统的实现 被引量：4

8

作者 高红亮 陶文伟 +3 位作者 唐孝舟 张喜铭 李广华 杨贵 《电力工程技术》 2017年第4期65-69,共5页

IEC 62439-3标准详细描述了并行冗余协议(PRP)和高可用性无缝冗余协议(HSR)。但是这两种冗余功能对上层应用透明,监控系统无法识别单一链路故障。为了解决该问题,实现PRP、HSR冗余网络的良好维护体验,分析了PRP、HSR冗余的实现过程,研... IEC 62439-3标准详细描述了并行冗余协议(PRP)和高可用性无缝冗余协议(HSR)。但是这两种冗余功能对上层应用透明,监控系统无法识别单一链路故障。为了解决该问题,实现PRP、HSR冗余网络的良好维护体验,分析了PRP、HSR冗余的实现过程,研究了监测帧的作用原理,构建了一个基于监测帧的冗余网络监视系统,给出了具体的冗余监测原理和流程,总结分析了该系统的优点,为智能变电站的网络冗余监测提供了一种有效的方案。 展开更多

关键词 并行冗余协议 高可用性无缝冗余协议 监测帧 冗余网络 监视系统 智能变电站

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基于高可用自动化网络的保护系统及其可靠性分析 被引量：16

9

作者 侯伟宏 张沛超 +1 位作者 胡炎 苏永春 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第18期44-48,53,共6页

随着基于IEC 61850的数字化变电站系统的进一步发展,传统变电站内的信号和控制电缆将逐步被过程总线所代替。IEC已经将工作重心逐渐转移到过程总线上,结合制订IEC 61850 Ed 2.0,IEC开始深入研究并制订诸如IEC 62439-3、IEEE1588-2008等... 随着基于IEC 61850的数字化变电站系统的进一步发展,传统变电站内的信号和控制电缆将逐步被过程总线所代替。IEC已经将工作重心逐渐转移到过程总线上,结合制订IEC 61850 Ed 2.0,IEC开始深入研究并制订诸如IEC 62439-3、IEEE1588-2008等标准。阐述了IEC 62439-3标准的典型技术特征,及其支持网络无扰恢复的技术原理。将IEC 62439-3应用于过程总线,并与传统保护系统相比,分析采用不同过程总线的全数字化保护系统的结构,利用可靠性框图对不同结构的保护系统可靠性参数进行详细的计算和分析。针对过程层总线宜采用的网络结构给出了建议。 展开更多

关键词 IEC 61850 IEC 62439-3 并行冗余协议 高可用无缝环 保护系统 可靠性

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基于以太网的列车通信网络冗余结构可靠性分析 被引量：11

10

作者 简捷 王立德 +1 位作者 靳建宇 申萍 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期76-83,共8页

列车通信网络是轨道车辆可靠安全运行的重要保障,具有可靠性高、实时性强、故障切换与恢复时间短等特点.提出基于PRP和HSR的列车通信网络结构,实现网络故障零恢复时间.在此基础上依据系统可修性和功能相关性及冗余性特点,采用DFTA对其... 列车通信网络是轨道车辆可靠安全运行的重要保障,具有可靠性高、实时性强、故障切换与恢复时间短等特点.提出基于PRP和HSR的列车通信网络结构,实现网络故障零恢复时间.在此基础上依据系统可修性和功能相关性及冗余性特点,采用DFTA对其进行可靠性建模;引入BDD和Markov矩阵分解静态子树和动态子树以优化传统故障树分析的计算量;针对具体算例对PRP、HSR、RSTP协议的可靠性指标进行量化求解与对比分析.研究结果表明:提出的PRP与HSR冗余结构和RSTP相比,平均故障间隔时间分别增长了5 764h与5 269h,有效提升了网络可靠性. 展开更多

关键词 动态故障树 并行冗余协议 高可靠性无缝冗余 列车通信网络 网络可靠性

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基于HSR冗余网络系统的故障定位方法 被引量：7

11

作者 周健 李骏 +5 位作者 金华锋 张勇 刘小波 姚卫锋 赵睿林 刘宝军 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第18期171-177,共7页

设计了一种新的基于高可靠无缝冗余协议(HSR)的智能电网网络故障定位方法。该方法对HSR监视帧的可填充字段进行了优化。利用HSR监视帧的发送机制,通过HSR环网中各节点接收到的监视帧,形成该节点上的全网节点连接表。若运行过程中,环网... 设计了一种新的基于高可靠无缝冗余协议(HSR)的智能电网网络故障定位方法。该方法对HSR监视帧的可填充字段进行了优化。利用HSR监视帧的发送机制,通过HSR环网中各节点接收到的监视帧,形成该节点上的全网节点连接表。若运行过程中,环网上某段通信光纤或某个节点发生故障,各节点收不到相关的监视帧。根据实时的全网节点连接表的变化,即可知道对应环路发生了故障,从而实现对故障的精确定位。详细介绍了基于HSR监视帧的故障定位设计原理以及典型故障的定位方法。 展开更多

关键词 高可靠无缝冗余协议HSR 双连接节点DANH HSR监视帧 网络拓扑 故障定位

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变电站二次设备就地化系统网络架构探讨 被引量：32

12

作者 郑玉平 吴通华 +3 位作者 戴魏 周华良 胡国 李延新 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第16期20-26,共7页

针对变电站二次设备就地化背景下设备配置与通信网络面临的问题与挑战,首先提出了变电站二次保护控制设备就地化配置原则,并给出了单间隔保护、跨间隔保护、测控装置、公用采集控制终端等全站二次就地化设备配置方案。在此基础上,提出... 针对变电站二次设备就地化背景下设备配置与通信网络面临的问题与挑战,首先提出了变电站二次保护控制设备就地化配置原则,并给出了单间隔保护、跨间隔保护、测控装置、公用采集控制终端等全站二次就地化设备配置方案。在此基础上,提出了基于并行冗余协议(PRP)的制造报文规范(MMS)/采样值(SV)/通用面向对象变电站事件(GOOSE)三网合一网络架构和不依赖交换机的全高可靠无缝冗余(HSR)环网两种变电站通信网络方案,并对其网络性能指标进行了量化评估和比对。 展开更多

关键词 就地化 网络构架 高可靠无缝冗余(HSR) 并行冗余协议(PRP) 公用采集控制终端 同步采样

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分布式网络故障检测及恢复技术研究 被引量：10

13

作者 来晓 冯冬芹 褚健 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第24期73-76,共4页

IEC62439系列协议专为高可用性工业自动化网络所设计,它们各具特点,着重分析IEC62439-6DRP(分布式冗余协议)的通信机理以及故障检测与恢复机制。根据DRP环形网络循环周期、网络交换设备数量、报文处理时间等一系列参数,提出了一种关于... IEC62439系列协议专为高可用性工业自动化网络所设计,它们各具特点,着重分析IEC62439-6DRP(分布式冗余协议)的通信机理以及故障检测与恢复机制。根据DRP环形网络循环周期、网络交换设备数量、报文处理时间等一系列参数,提出了一种关于故障检测至恢复所需时间的算法。经测试平台的验证,DRP网络能迅速地检测出节点和链路的故障,并能在短时间内恢复网络的通信功能,满足现代工业网络对网络高可用性的要求。 展开更多

关键词 分布式 分布式冗余协议(DRP) 故障检测 故障恢复 高可用性

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基于PRP和HSR技术的数字化变电站设计（英文） 被引量：5

14

作者 赵书耀 秦雷鸣 +2 位作者 刘玉红 杨成 孙旋 《南方电网技术》 北大核心 2016年第6期38-43,共6页

为满足数字化变电站对于可靠性和经济性的基本设计要求。提出了一个数字化变电站实用设计方案,并介绍了其全站通信网络、配置方法和对装置的具体要求。该方案采用了基于并行冗余协议(parallel redundancy protocol,PRP)和高可用性无缝... 为满足数字化变电站对于可靠性和经济性的基本设计要求。提出了一个数字化变电站实用设计方案,并介绍了其全站通信网络、配置方法和对装置的具体要求。该方案采用了基于并行冗余协议(parallel redundancy protocol,PRP)和高可用性无缝环网结构(high-availability seamless ring,HSR)的冗余通信技术,并使用了从系统到装置的一站式配置工具。提出的设计方案不仅能满足数字化变电站可靠性、经济性的要求,而且具有较好的可维护性和可扩展性。 展开更多

关键词 并行冗余协议 高可用性无缝环网结构 数字化变电站 IEC 61850 IEC 62439 冗余

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一种基于Paxos算法的容错机制 被引量：1

15

作者 王利军 谢立 《计算机应用与软件》 CSCD 2011年第6期143-145,160,共4页

针对在普通的硬件和网络环境下实现系统数据的高可用性的目标,设计了一个由两个松耦合的模块组成的容错机制。该机制的核心使用了高效的共识算法Paxos。描述了这一容错机制的架构和主要模块,日志层的实现算法和数据层冗余机制。给出了... 针对在普通的硬件和网络环境下实现系统数据的高可用性的目标,设计了一个由两个松耦合的模块组成的容错机制。该机制的核心使用了高效的共识算法Paxos。描述了这一容错机制的架构和主要模块,日志层的实现算法和数据层冗余机制。给出了该机制能够处理的各种故障。实验证明系统的稳定可靠,性能良好。 展开更多

关键词 高可用性 一致性 共识协议 冗余 日志

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