一种配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法技术

一种配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，属电力自动化领域。其通过在变电站侧网络交换机与局侧光线路终端设备之间设置NAT设备，将一个变电站的配电自动化终端及通信系统组成一个私网，在现有公网的基础上形成“一对多”的二级网络模式，对多通道协议进行应用层报文信息的解析和公—私网地址的转换，将各个变电站中需要进行地址转换的IP地址或端口进行相应的转换和处理，从而保证应用层通信的正确性，通过NAT方式来解决配网自动化终端通过调度数据网接入配网主站系统中所遇到的IP地址紧缺的问题，节省、扩展可用的公网IP地址空间，满足配电网自动化系统的建设需求。可广泛用于电力调度数据网的设计、构建以及现有电力调度数据网的改扩建领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统自动化领域，尤其涉及一种用于电力调度数据网配电自动化终端的接入方法。
技术介绍
配电网(Power Distribution Network)是从输电网或地区发电厂接受电能,通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网，作为电力供应的末端，直接面向社会和广大客户的重要能源载体之一。配电网自动化系统是指利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术，将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成，构成完整的自动化管理系统。配电自动化系统一般由配电自动化终端、通信系统与配电自动化主站组成。其中，配电自动化终端是采集配电设备(如变压器、开关等设备)的电力运行参数自动化设备；配电自动化主站是对配电网进行数据采集、监控的一个电力调度主站系统；通信系统主要是指电力调度数据网(SF1Dnet, State Power DispatchingNetwork),是配电自动化主站系统与配电自动化终端设备通信、联系的纽带，配电自动化通信方式主要采用光纤以太网通信、电缆屏蔽层载波通信这两种主要的通信技术。随着近年来电力生产调度的需求以及配电网的建设发展，通过电力调度数据网(SF1Dnet)接入配电自动化主站的配电自动化终端种类繁多，有RTU (RemoteTerminal Unit,远方数据终端)、DTU (Data Transfer unit,数据传输单兀)、FTU (FeederTerminal Unit,馈线自动化测控终端)、TTU (distribution Transformer supervisoryTerminal Unit,配电变压器监测终端)、电度表等。尤其是馈线自动化技术的发展，更是配电自动化发展的重要方向。馈线自动化技术简称FA (Feeder automation)技术,是指变电站电力出线到用户用电设备之间的馈电线路自动化技术，其内容可以归纳为两大方面:一是正常情况下的用户检测、资料测量和运行优化；二是指事故状态下的故障定位、故障定位、负荷转移与自动恢复供电。配电自动化终端(简称FA终端，下同)负责采集对应的各种安装在开关站、配电站、配电变压器、箱式变压器、开关、闸刀上的各种配电自动化终端(RTU、DTU、FTU、TTU、电度表等)的电力实时数据。根据国际规定，IP地址划分为A、B、C、D、E五类，A类地址范围从0.0.0.1 126.0.0.0，可用的A类网络有126个，每个网络能容纳I亿多个主机；B类地址范围从128.0.0.0 191.255.255.255，可用的B类网络有16382个，每个网络能容纳6万多个主机；C类地址范围从192.0.0.0 223.255.255.255，可用的C类网络可达209万余个，每个网络能容纳254个主机；D类地址用于多点广播，即广播地址；E类地址为将来使用保留。在日常网络环境中，基本都使用B、C类地址，A、D、E这3类地址都不可能被使用到。 上世纪90年代以来，国内电力系统35kV及以上变电站逐步实现了四遥功能，但随着近年来逐步发展起来的馈线的故障定位于隔离和自动恢复供电、负荷控制、远程自动读表、最低网损、电压\无功优化、线损精细化管理系统等新技术、新系统，接入配网自动化主站系统的各种配电终端越来越多。申请人:所在单位实际运行中的配电自动化系统使用的网络采用一个C类的网络，即配电自动化主站与配电自动化终端之间的通过电力调度数据网的网络通信，配置同一个C类网络中的不同IP地址，因此最多使用254个IP地址。而申请人所在单位的配网自动化主站系统在现阶段在只接入了各种中压开关站(简称K型站)、箱式变电站(简称W型站)的情况下，使用目前的网络配置的IP地址池空间已经用去67%，在不久的将来，随着配电网自动化发展的深入，各种大量的配电终端的接入，将面临IP地址严重不足的境地，因此，IP地址空间不足是目前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，其采用网络地址转换的方式，通过IP地址公、私转换的方式(NAT方式)将私有(保留)地址转化为合法IP地址,来解决在目前的配电自动化系统网络配置中可用的IP地址有限、公网地址不足、配电自动化终端接入需求大的矛盾，以满足未来配网自动化系统的建设要求。本专利技术的技术方案是:提供一种配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，包括通过指定IP地址的方式，以一个C类网络构架，将各个配电终端接入配电自动化主站主机，构建一个电力调度数据网的网络通信模式，其特征是:A、根据变配电系统设备的实际层次关系，建立基于EPON网的配电自动化系统通信链路图；B、确定配电自动化系统网络段；根据现有的网络配置，确定配电自动化主站主机的IP地址，即，确定配电自动化系统的公网网络；C、根据配电自动化系统通信链路图，布置NAT设备并进行安装，形成新的配电自动化系统通信链路；其中，在变电站侧网络交换机与局侧光线路终端设备之间布置一台NAT设备；将一个变电站下连接的所有配电终端组成一个私网，通过NAT设备的设置，实现公网与私网的隔离；即，在配电自动化主站主机系统与电力调度数据网组成的公网的基础上，以每个变电站为一个单位，将一个变电站网络交换机以下的配电自动化终端与通信系统组成一个私网，形成一个二级网络模式；D、更改同一变电站下各个配电自动化终端的IP地址，由原来的C类公网地址更改为另外一个网段的C类网络地址作为私网地址；其所述的私网地址与原来的C类公网地址不在同一网段，且同一变电站下各个配电自动化终端的私网IP地址在同一网段；同时，给同一私网中的各个配电自动化终端分配同一个私网网关，作为该变电站私网的接口地址；EJi NAT设备进行参数设置，实现一对多地址转换；F、在配电自动化主站主机对各个配电自动化终端的相关参数进行修改，将各个配电自动化终端的地址由原来的C类公网地址修改成所述的不同网段的C类私网地址；G、进行公网与私网之间的网络通信测试；H、在配电自动化主站主机对各个配电自动化终端进行自动化业务的测试；1、通过在变电站侧网络交换机与局侧的光线路终端设备之间设置NAT设备，采用应用层网关的方式，将一个变电站网络交换机以下的配电自动化终端及通信系统组成一个私网，在现有公网的基础上形成“一对多”的二级网络模式，对多通道协议进行应用层报文信息的解析和公一私网地址的转换，将各个变电站中需要进行地址转换的IP地址或端口进行相应的转换和处理，从而保证应用层通信的正确性，通过NAT方式来解决配网自动化终端通过调度数据网接入配网主站系统中所遇到的IP地址紧缺的问题，节省现有公网IP地址空间，扩展可用的公网IP地址空间，满足配电网自动化系统的建设需求。具体的，所述的变配电系统设备的实际层次关系，包括配电站层、变电站层、电力调度数据网层和配电自动化主站主机层。其中，配电站层的配电自动化终端将自动化信号以网络信号的方式传送给用户侧的光网络单元，光网络单元将网络信号转换成光信号，通过光缆传送至变电站内的局侧光线路终端设备；局侧光线路终端设备将光网络单元的光信号转换成网络信号，传输至变电站内的网络交换机,从而接入电力调度数据网，完成与配电自动化主站主机系统的自动化通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，包括通过指定IP地址的方式，以一个C类网络构架，将各个配电终端接入配电自动化主站主机，构建一个电力调度数据网的网络通信模式，其特征是：A、根据变配电系统设备的实际层次关系，建立基于EPON网的配电自动化系统通信链路图；B、确定配电自动化系统网络段；根据现有的网络配置，确定配电自动化主站主机的IP地址，即，确定配电自动化系统的公网网络；C、根据配电自动化系统通信链路图，布置NAT设备并进行安装，形成新的配电自动化系统通信链路；其中，在变电站侧网络交换机与局侧光线路终端设备之间布置一台NAT设备；将一个变电站下连接的所有配电终端组成一个私网，通过NAT设备的设置，实现公网与私网的隔离；即，在配电自动化主站主机系统与电力调度数据网组成的公网的基础上，以每个变电站为一个单位，将一个变电站网络交换机以下的配电自动化终端与通信系统组成一个私网，形成一个二级网络模式；D、更改同一变电站下各个配电自动化终端的IP地址，由原来的C类公网地址更改为另外一个网段的C类网络地址作为私网地址；其所述的私网地址与原来的C类公网地址不在同一网段，且同一变电站下各个配电自动化终端的私网IP地址在同一网段；同时，给同一私网中的各个配电自动化终端分配同一个私网网关，作为该变电站私网的接口地址；E、对NAT设备进行参数设置，实现一对多地址转换；F、在配电自动化主站主机对各个配电自动化终端的相关参数进行修改，将各个配电自动化终端的地址由原来的C类公网地址修改成所述的不同网段的C类私网地址；G、进行公网与私网之间的网络通信测试；H、在配电自动化主站主机对各个配电自动化终端进行自动化业务的测试；I、通过在变电站侧网络交换机与局侧的光线路终端设备之间设置NAT设备，采用应用层网关的方式，将一个变电站网络交换机以下的配电自动化终端及通信系统组成一个私网，在现有公网的基础上形成“一对多”的二级网络模式，对多通道 协议进行应用层报文信息的解析和公—私网地址的转换，将各个变电站中需要进行地址转换的IP地址或端口进行相应的转换和处理，从而保证应用层通信的正确性，通过NAT方式来解决配网自动化终端通过调度数据网接入配网主站系统中所遇到的IP地址紧缺的问题，节省现有公网IP地址空间，扩展可用的公网IP地址空间，满足配电网自动化系统的建设需求。...

【技术特征摘要】
1.一种配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，包括通过指定IP地址的方式，以一个C类网络构架，将各个配电终端接入配电自动化主站主机，构建一个电力调度数据网的网络通信模式，其特征是: A、根据变配电系统设备的实际层次关系，建立基于EPON网的配电自动化系统通信链路图； B、确定配电自动化系统网络段； 根据现有的网络配置，确定配电自动化主站主机的IP地址，即，确定配电自动化系统的公网网络； C、根据配电自动化系统通信链路图，布置NAT设备并进行安装，形成新的配电自动化系统通信链路；其中， 在变电站侧网络交换机与局侧光线路终端设备之间布置一台NAT设备；将一个变电站下连接的所有配电终端组成一个私网，通过NAT设备的设置，实现公网与私网的隔离；SP，在配电自动化主站主机系统与电力调度数据网组成的公网的基础上，以每个变电站为一个单位，将一个变电站网络交换机以下的配电自动化终端与通信系统组成一个私网，形成一个二级网络模式； D、更改同一变电站下各个配电自动化终端的IP地址，由原来的C类公网地址更改为另外一个网段的C类网络地址作为私网地址；其所述的私网地址与原来的C类公网地址不在同一网段，且同一变电站下各个配电自动化终端的私网IP地址在同一网段；同时，给同一私网中的各个配电自动化终端分配同 一个私网网关，作为该变电站私网的接口地址；NAT设备进行参数设置，实现一对多地址转换； F、在配电自动化主站主机对各个配电自动化终端的相关参数进行修改，将各个配电自动化终端的地址由原来的C类公网地址修改成所述的不同网段的C类私网地址； G、进行公网与私网之间的网络通信测试； H、在配电自动化主站主机对各个配电自动化终端进行自动化业务的测试； 1、通过在变电站侧网络交换机与局侧的光线路终端设备之间设置NAT设备，采用应用层网关的方式，将一个变电站网络交换机以下的配电自动化终端及通信系统组成一个私网，在现有公网的基础上形成“一对多”的二级网络模式，对多通道协议进行应用层报文信息的解析和公一私网地址的转换，将各个变电站中需要进行地址转换的IP地址或端口进行相应的转换和处理，从而保证应用层通信的正确性，通过NAT方式来解决配网自动化终端通过调度数据网接入配网主站系统中所遇到的IP地址紧缺的问题，节省现有公网IP地址空间，扩展可用的公网IP地址空间，满足配电网自动化系统的建设需求。2.按照权利要求1所述的配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，其特征是所述的变配电系统设备的实际层次关系，包括配电站层、变电站层、电力调度数据网层和配电自动化主站主机层；其中，配电站层的配电自动化终端将自动化信号以网络信号的方式传送给用户侧的光网络单元，光网络单元将网络信号转换成光信号，通过光缆传送至变电站内的局侧光线路终端设备，局侧光线路终端设备将光网络单元的光信号转换成网络信号，传输至变电站内的网络交换机，从而接入电力调度数据网，完成与配电自动化主站主机系统的自动化通信。3.按照权利要求1所述的配电终端通过NAT方式接入调度数据网的方法，其特征是所述的EPON网由局侧光线路终端OLT和用户侧光网络单元ONU组成，所述的局侧光线路终端OLT设置在变电站中，所述的用户侧光网络单元ONU设置在配电站、中压开关站或箱式变电站中。4.按照权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：高靖宇，朱江，李宏，金麒，黄菲，张学飞，徐隽，周杰，
申请(专利权)人：国家电网公司，上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：