一种变电站内双网冗余的装置及实现方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于电力系统自动化变电站系统内部通信领域，具体公开一种变电站内双网冗余的装置硬件架构及实现方法，其特征在于利用在FPGA设计出MAC以太网通信模块、PRP&HSR模块、报文过滤模块、多路报文转发控制模块、1588对时模块来协同完成自动化变电站系统内以太网报文的收发、IEC61588精确网络对时、双网冗余处理、网络风暴抑制及报文的分类转发功能，大大降低了对CPU的运算处理需求，降低了变电站保护测控装置成本，提高了变电站系统运行的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站内双网冗余的装置及实现方法
本专利技术属于电力系统自动化变电站系统内部通信领域，是为了提高变电站自动化系统二次设备通信可靠性而开发的基于FPGA技术的一种变电站内双网冗余的装置及实现方法。
技术介绍
目前电力系统自动化变电站系统二次设备（保护、测控等装置）之间的通信大部分都已经采用工业以太网技术，为保证通信的可靠性，对220KV以及以上电压等级的变电站自动化系统多配置为双网，双网内的通信数据完全一样，保护、测控装置接收到双网数据后，由装置CPU系统（或DSP）对双网数据进行甄别处理。在当前的智能电网的应用模式下，网络上的数据流量越来越庞大，因此对装置CPU的运算处理能力要求越来越高，而选用高运算处理能力的CPU会大大增加装置成本，增加了整个装置的功耗，降低了装置运行的可靠性。本专利技术利用FPGA独有的并行及高速处理的特点，提出了一种基于CPU系统+FPGA架构实现的变电站系统内保护测控装置双网冗余硬件的技术方案，在FPGA内部通过设计出MAC以太网通信模块、1588对时模块、PRP&HSR模块、报文过滤模块、多路报文转发控制模块来完成自动化变电站系统内以太网报文的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电站内双网冗余的装置硬件架构，其特征在于，包括如下模块：报文分类转发模块，用于对CPU系统发送的报文进行分类并转发给报文过滤模块，以及将报文过滤模块传送的报文发送至CPU系统；报文过滤模块，用于滤除无效报文；PRP&HSR 模块，用于复制需要发送的报文并在双份报文的尾部加上PRP&HSR标识，同时通过两个MAC模块发送双份报文；以及接收两个MAC模块发送的双份报文中先到达的报文，丢弃后到的报文，并将先到达的报文去除PRP&HSR标识后转发给报文过滤模块。

【技术特征摘要】
1.一种变电站内双网冗余的装置，其特征在于，包括如下模块：报文分类转发模块，用于对CPU系统发送的报文进行分类并转发给报文过滤模块，以及将报文过滤模块传送的报文发送至CPU系统；报文过滤模块，用于滤除无效报文；并行冗余协议PRP&高可用性无缝环网协议HSR模块，用于复制需要发送的报文并在双份报文的尾部加上并行冗余协议PRP标识或高可用性无缝环网协议HSR标识，同时通过两个MAC模块发送双份报文；以及接收两个MAC模块发送的双份报文中先到达的报文，丢弃后到的报文，并将先到达的报文去除PRP或HSR标识后转发给报文过滤模块；所述的报文过滤模块根据报文的组播地址、类型、ID以及CRC校验值确定是否为有效报文或无效报文；所述的MAC模块将接收到的报文分类并填写相应的描述符寄存器，并在报文的尾部加上时标；报文分类转发模块根据报文的类型和传输通道转发报文；报文分类转发模块接收报文时，根据MAC模块提供的描述符，将报文传送给相应CPU。2.根据权利要求1所述的一种变电站内双网冗余的装置，其特征在于，所述的报文分类转发模块、报文过滤模块、PRP&HSR模块和MAC模块集成于FPGA处理器。3.一种变电站内双网冗余实现方法，其特征在于，包括如下步骤：1）报文发送：源设备的C...

【专利技术属性】
技术研发人员：周华良，谢黎，王凯，赵马泉，周斌，宋斌，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32