【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能电网领域，尤其涉及一种基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法。
技术介绍
1、随着智能电网的快速发展和人们生活水平的提高，对供电可靠性的要求越来越高。近年来随着配电故障处理技术的发展，智能分布式fa能够大幅度提高供电可靠性和故障处理效率，但是智能分布式fa系统运行前需要进行拓扑配置工作，通常厂家采用画图工具构建配网拓扑生成拓扑参数文件，厂家自研拓扑工具，包括拓扑节点、开关端子、装置ip等多个参数建立配网线路拓扑，配置过程繁琐，且只能依靠厂家进行运维。
2、部分地区提出了fa互操作技术，从输变电领域技术应用成熟的i ec61850模型下发至配用电领域，采用goose通信实现配电终端之间的信息交互，规范拓扑环网内配电终端之间goose输入输出虚端子信息。但是实际使用时需要配置scd和ccd文件，ccd文件由于规范本身的原因，文件庞大，且配置复杂，不适用于配网的运维操作，同时由于goose通讯参数模型不统一，现场调试繁琐，导致后期运维工作量巨大，当增减配电终端时，系统拓扑修改复杂，调试工作量较大。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决上述现有技术中存在的缺点,而提供了一种基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法，无需配置ccd文件，通过识别码参数实现智能分布式fa的拓扑建立，简化智能分布式fa的调试工作以及后续的运维工作，本专利技术给出识别码的生成规则，根据识别码可推算出相邻装置ip地址，终端根据自适应交互流程建立线路拓扑。
2、一种基于以太网
3、s1：装置初始化运行，获取装置所有线路开关间隔的间隔识别码，包括对侧识别码和本侧识别码，按照相邻开关装置ip生成规则，计算线路开关的相邻开关装置ip地址；
4、s2：触发地址解析协议arp广播包，通过地址解析协议arp获得局域网内该ip地址的mac地址，并将相邻开关的间隔识别码、ip地址、mac地址关联并生成关联表；
5、s3：通过间隔识别码的关联表建立相邻配电终端的通信，然后依靠间隔识别码中的间隔序号明确相邻配电终端的间隔开关，从而建立fa拓扑。
6、进一步地，在步骤s1中，所述识别码生成方式具体包括：
7、每台配电终端的ip地址都在同一网段内，将配电终端的ip地址第3段和第4段数字以及配电终端每个间隔序号组成识别码，通过识别码来区别环网内每台配电终端控制的每个间隔开关，识别码计算公式如下：
8、idcode＝ip3*100000+ip4*100+nobay；
9、其中，ip3为配电终端ip第3段数字，ip4为配电终端ip第4段数字，nobay未开关的间隔序号。
10、优选地，所述间隔序号通过以下方式定义：
11、一个环网内变电站出口设置为首开关，本环网内末开关设置为对侧首开关，除所述首开关外，每个环网的进出分段开关设置为一段母线间隔序号1和2，为了适配局部区域配电站有双段母线配网网架，增加二段母线间隔序号3和4，所述间隔序号1-4为实际间隔序号，根据现场实际情况，灵活分配间隔。
12、进一步地，在步骤s1中，获取所有与外部有电器连接间隔的间隔识别码具体包括：
13、在手拉手电缆线路中，通过所述识别码生成方式生成间隔识别码，根据每个进出线开关自身的间隔序号生成该开关间隔的本侧识别码，再根据每个进出线开关配置与它相连的相邻开关的间隔序号生成该开关间隔对侧识别码。
14、优选地，在步骤s1中，按照相邻开关装置ip生成规则，计算线路开关的相邻开关装置ip地址进一步包括：
15、配电终端各间隔根据本机装置ip地址和间隔配置的对侧识别码计算对侧装置的ip地址，所述ip地址为：
16、ips1.ips2.idcode1.idcode2，
17、其中，idcode1为对侧识别码最高的三位数字，idcode2为对侧识别码次高的三位数字，ips1为本机装置ip地址第一段，ips2为本机装置ip地址第二段，其中，idcode1和idcode2通过以下公式计算得到：
18、idcode1＝idcode/100000，
19、idcode2＝(idcode％100000)/100。
20、此外，在步骤s2中，触发地址解析协议arp广播包，通过地址解析协议arp获得局域网内该ip地址的mac地址进一步包括：
21、在相邻开关装置ip地址匹配mac地址时，定时发送以太网用户数据报协议udp帧心跳包，数据链路层主动触发地址解析协议arp获取目的ip地址对应的mac地址，判断是否成功获取相邻开关装置ip地址对应的mac地址，
22、若成功获取，则继续用户数据报协议udp的心跳通信流程并收到udp应答包；
23、若未成功获取，则重复发送以太网用户数据报协议udp帧心跳包。
24、进一步地，若本装置内任意相邻开关装置ip地址匹配mac地址失败，则重复步骤s2的步骤，匹配5次以上说明间隔识别码参数填写存在错误，退出自适应拓扑构建流程，配电终端告警。
25、进一步地，在步骤s3中，所述fa拓扑构建采用分布式fa通讯模型，该模型采用以太网帧传输，以太网帧标准格式按照顺序依次包括：7byte的前导码、1byte的帧起始界定符sfd、4byte的帧校验序列fcs以及帧间隙ifg，其中，
26、所述前导码用于发送方装置和接收方装置的时钟同步；
27、在所述帧起始界定符sfd后紧跟着传输以太网帧头以及数据段；
28、所述帧校验序列fcs确保数据正确传输；
29、所述帧间隙ifg用于在接受完当前一帧后，短暂时间恢复准备接收下一帧。
30、进一步地，所述以太网帧头包括6byte的目的mac地址、6byte的源mac地址和2byte的以太网帧类型；所述数据段限定40～1500byte，包括2byte的间隔识别码、2byte的数据长度、若干数据集和2byte的检验，其中，
31、所述目的mac地址为连接的相邻开关的mac地址；
32、所述源mac地址为配置的开关自身的mac地址；
33、所述间隔识别码为配置的开关自身的本侧识别码；
34、所述数据集根据业务场景定制化数据内容；
35、所述校验采用crc16校验，校验从所述间隔识别码到所述数据集之间的内容。
36、优选地，所述分布式fa通讯模型的数据交互方法具体包括：
37、发送方装置发送报文数据，接收方装置接收所述数据，所述接收方装置根据所述源mac确定数据的发送方装置，再根据所述间隔识别码确定该发送方装置上发送数据的间隔，从而把数据匹配到该接收方装置上对应的间隔上，进行智能分布式fa的数据交互。
38、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
39、(1)本专利技术简化了f本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法，其特征在于，在步骤S1中，所述识别码生成方式具体包括：
3.根据权利要求2所述的基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法，其特征在于，所述间隔序号通过以下方式定义：
4.根据权利要求3所述的基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法，其特征在于，在步骤S1中，获取所有与外部有电器连接间隔的间隔识别码具体包括：
5.根据权利要求4所述的基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法，其特征在于，在步骤S1中，按照相邻开关装置IP生成规则，计算线路开关的相邻开关装置IP地址进一步包括：
6.根据权利要求1所述的基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法，其特征在于，在步骤S2中，触发地址解析协议ARP广播包，通过地址解析协议ARP获得局域网内该IP地址的MAC地址进一步包括：
7.根据权利要求6所述的基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法，其特征在于，若本装置内任意相邻开关装置IP地址匹配MAC地址失败，则
8.根据权利要求1所述的基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法，其特征在于，在步骤S3中，所述FA拓扑构建采用分布式FA通讯模型，该模型采用以太网帧传输，以太网帧标准格式按照顺序依次包括：7Byte的前导码、1Byte的帧起始界定符SFD、4Byte的帧校验序列FCS以及帧间隙IFG，其中，
9.根据权利要求8所述的基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法，其特征在于，所述以太网帧头包括6Byte的目的MAC地址、6Byte的源MAC地址和2Byte的以太网帧类型；所述数据段限定40～1500Byte，包括2Byte的间隔识别码、2Byte的数据长度、若干数据集和2Byte的检验，其中，
10.根据权利要求9所述的基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法，其特征在于，所述分布式FA通讯模型的数据交互方法具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法，其特征在于，在步骤s1中，所述识别码生成方式具体包括：
3.根据权利要求2所述的基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法，其特征在于，所述间隔序号通过以下方式定义：
4.根据权利要求3所述的基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法，其特征在于，在步骤s1中，获取所有与外部有电器连接间隔的间隔识别码具体包括：
5.根据权利要求4所述的基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法，其特征在于，在步骤s1中，按照相邻开关装置ip生成规则，计算线路开关的相邻开关装置ip地址进一步包括：
6.根据权利要求1所述的基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法，其特征在于，在步骤s2中，触发地址解析协议arp广播包，通过地址解析协议arp获得局域网内该ip地址的mac地址进一步包括：
7.根据权利要求6所述的基于以太网帧的自适应拓扑模型构建方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹晓峰，胡允东，黄亮亮，温彦军，凌万水，张佑鹏，乔莉，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：
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