1T/HEBQIA××××—2025升壓站智能化監控系統通信網絡設計規范本文件規定了升壓站智能化監控系統通信網絡的設計原則、技術要求、網絡架構、通信協議、網絡安全、性能指標、測試與驗收等內容。本文件適用于新建、擴建和改建的升壓站智能化監控系統通信網絡的設計、施工、驗收及運行維護。對于類似的變電站智能化監控系統通信網絡設計可參照執行。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T22239信息安全技術網絡安全等級保護基本要求GB50174數據中心設計規范GB50343建筑物電子信息系統防雷技術規范DL/T476電力系統實時數據通信應用層協議DL/T634.5101遠動設備及系統第5-101部分：傳輸規約基本遠動任務配套標準DL/T634.5104遠動設備及系統第5-104部分：傳輸規約采用標準傳輸協議集的IEC60870-5-101網絡訪問DL/T860變電站通信網絡和系統3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1升壓站智能化監控系統采用先進的信息技術、通信技術、自動化技術等，對升壓站的運行設備進行實時監測、控制和管理，實現升壓站智能化運行的系統。3.2通信網絡用于傳輸升壓站智能化監控系統數據、控制指令等信息的網絡，包括網絡設備、通信鏈路、通信協議等。3.3T/HEBQIA××××—20252站控層升壓站智能化監控系統中，實現對全站設備進行監控、管理和協調的層次，主要設備包括監控主機、數據服務器、操作員站、工程師站等。3.4間隔層位于升壓站智能化監控系統中間層，負責采集和處理一次設備的實時數據，并執行站控層下達的控制指令，主要設備包括測控裝置、保護裝置、智能終端等。3.5過程層升壓站智能化監控系統中直接面向一次設備的層次，實現與一次設備的信息交互，主要設備包括合并單元、智能傳感器等。4總則4.1設計原則升壓站智能化監控系統通信網絡的設計應遵循以下原則。4.1.1可靠性：通信網絡應具備高可靠性，確保數據傳輸的準確性和實時性，避免數據丟失和通信中斷。采用冗余設計，包括網絡鏈路冗余、設備冗余等，提高系統的容錯能力。4.1.2安全性：通信網絡應采取有效的安全防護措施，防止網絡攻擊、數據泄露等安全事件的發生，保障升壓站的安全穩定運行。4.1.3開放性：通信網絡應具備開放性，支持多種通信協議和接口，便于與其他系統進行集成和互聯互通。4.1.4可擴展性：通信網絡應具有良好的可擴展性，能夠適應升壓站未來發展的需求，方便進行系統升級和功能擴展。4.1.5經濟性：在滿足系統性能要求的前提下，通信網絡的設計應考慮經濟性，合理選擇設備和技術，降低建設和運行成本。4.2基本要求升壓站智能化監控系統通信網絡應滿足以下基本要求。4.2.1能夠實時、準確地傳輸升壓站運行設備的各種數據，包括遙測、遙信、遙控、遙調等信息。4.2.2具備快速的響應速度，滿足對升壓站設備的實時控制要求。4.2.3支持多種通信方式，如光纖通信、無線通信等，以適應不同的應用場景。4.2.4具備良好的兼容性，能夠與升壓站內現有的設備和系統進行無縫集成。4.2.5便于維護和管理，具備完善的故障診斷和報警功能。5系統架構T/HEBQIA××××—202535.1總體架構升壓站智能化監控系統通信網絡宜采用分層分布式架構，分為站控層、間隔層和過程層。各層之間通過通信網絡進行數據交互，實現對升壓站設備的全面監控和管理。5.2站控層網絡5.2.1設備組成站控層網絡設備主要包括監控主機、數據服務器、操作員站、工程師站、遠動工作站、網絡交換機、時鐘同步裝置等。5.2.2網絡結構站控層網絡應采用雙網冗余結構，網絡拓撲宜為星型。網絡交換機應具備高性能、高可靠性，支持VLAN劃分、鏈路聚合、生成樹協議等功能。5.2.3通信協議站控層設備之間的通信應采用標準的通信協議，如IEC61850MMS（制造報文規范）協議，實現設備之間的互操作性和數據共享。5.3間隔層網絡5.3.1設備組成間隔層網絡設備主要包括測控裝置、保護裝置、智能終端、網絡交換機等。5.3.2網絡結構間隔層網絡可采用單網或雙網結構，根據升壓站的重要性和可靠性要求進行選擇。網絡拓撲宜為星型或總線型。網絡交換機應具備工業級防護能力，適應變電站的惡劣環境。5.3.3通信協議間隔層設備與站控層設備之間的通信應采用IEC61850GOOSE（面向通用對象的變電站事件）協議和SV（采樣值）協議，實現快速的數據傳輸和控制命令的執行。間隔層設備之間的通信可采用IEC61850協議或其他標準通信協議。5.4過程層網絡5.4.1設備組成過程層網絡設備主要包括合并單元、智能傳感器、網絡交換機等。5.4.2網絡結構過程層網絡應采用雙網冗余結構，網絡拓撲宜為星型。網絡交換機應具備低延時、高帶寬的特性，滿足采樣值和跳閘命令等實時性要求較高的數據傳輸。5.4.3通信協議過程層設備與間隔層設備之間的通信應采用IEC61850SV協議和GOOSE協議，實現一次設備數據的采集和傳輸以及保護跳閘命令的快速執行。6通信協議6.1站控層通信協議T/HEBQIA××××—202546.1.1IEC61850MMS協議站控層設備之間應采用IEC61850MMS協議進行通信。該協議定義了一套面向對象的通信服務和模型，能夠實現監控主機、數據服務器、操作員站等設備之間的信息交互，包括實時數據訪問、歷史數據查詢、設備狀態監測、控制命令下發等功能。6.1.2其他通信協議在與外部系統進行通信時，站控層可根據需要采用其他標準通信協議，如DL/T476、MODBUS等，實現與調度中心、電能質量監測系統、電量計費系統等的互聯互通。6.2間隔層通信協議6.2.1IEC61850GOOSE協議間隔層設備之間以及間隔層設備與站控層設備之間應采用IEC61850GOOSE協議進行快速的狀態信息傳輸和控制命令執行。GOOSE協議采用發布/訂閱機制，能夠實現數據的可靠傳輸和快速響應，滿足保護跳閘、開關變位等實時性要求較高的應用場景。6.2.2IEC61850SV協議對于采樣值數據的傳輸，間隔層設備與過程層設備之間應采用IEC61850SV協議。SV協議定義了采樣值的傳輸格式和通信機制，能夠保證采樣值的高精度和實時性。6.3過程層通信協議過程層設備與間隔層設備之間應采用IEC61850SV協議和GOOSE協議進行通信，以實現一次設備數據的采集和傳輸以及保護跳閘命令的快速執行。7網絡安全7.1網絡安全防護體系升壓站智能化監控系統通信網絡應建立完善的網絡安全防護體系，包括邊界防護、入侵檢測、病毒防護、數據加密、身份認證、訪問控制等措施，確保網絡安全。7.2邊界防護7.2.1防火墻設置在站控層網絡與外部網絡（如調度數據網、互聯網等）之間應設置防火墻，對進出網絡的流量進行過濾和控制，防止外部非法網絡訪問和攻擊。防火墻應具備訪問控制策略配置、入侵檢測、防病毒等功能。7.2.2網閘應用對于與外部網絡有數據交互但安全性要求較高的系統，如與上級調度中心進行數據傳輸的遠動工作站，可采用網閘進行隔離。網閘能夠在保證數據安全交換的前提下，實現不同安全區域之間的物理隔離。7.3入侵檢測與防范7.3.1入侵檢測系統部署在通信網絡中應部署入侵檢測系統（IDS），實時監測網絡流量，及時發現并報警網絡入侵行為。IDS應具備對常見攻擊類型的檢測能力，如端口掃描、惡意軟件傳播、SQL注入等。T/HEBQIA××××—202557.3.2入侵防范措施結合入侵檢測系統的報警信息，采取相應的入侵防范措施，如阻斷攻擊源的網絡連接、調整防火墻訪問控制策略等，防止入侵行為對系統造成損害。7.4病毒防護7.4.1防病毒軟件安裝在站控層和間隔層的計算機設備上應安裝防病毒軟件，并定期進行病毒庫更新，防止病毒感染和傳播。防病毒軟件應具備實時監控、病毒查殺、自動更新等功能。7.4.2移動存儲設備管理加強對移動存儲設備（如U盤、移動硬盤等）的管理，禁止未經授權的移動存儲設備接入通信網絡。對于需要使用的移動存儲設備，應先進行病毒查殺，確保設備無病毒后再進行數據交換。7.5數據加密7.5.1傳輸加密對于通信網絡中傳輸的敏感數據，如控制命令、重要設備參數等，應采用加密技術進行傳輸加密，防止數據在傳輸過程中被竊取或篡改。可采用SSL/TLS等加密協議對數據進行加密傳輸。7.5.2存儲加密在數據存儲方面，對于重要的數據文件和數據庫，應采取加密存儲措施，確保數據的安全性。可采用磁盤加密、數據庫加密等技術對數據進行加密存儲。7.6身份認證與訪問控制7.6.1身份認證機制建立完善的身份認證機制，對登錄通信網絡的用戶進行身份驗證，確保用戶身份的合法性。可采用用戶名/密碼、數字證書、動態口令等多種身份認證方式。7.6.2訪問控制策略根據用戶的角色和職責，制定嚴格的訪問控制策略，對用戶的操作權限進行限制。只有經過授權的用戶才能對相應的設備和數據進行訪問和操作，防止非法用戶對系統進行破壞。8性能指標8.1網絡帶寬8.1.1站控層網絡帶寬站控層網絡的帶寬應根據系統的數據傳輸需求進行合理配置，確保能夠滿足實時數據傳輸、歷史數據查詢、畫面刷新等業務的帶寬要求。一般情況下，站控層網絡的主干鏈路帶寬應不低于1000Mbps，分支鏈路帶寬應不低于100Mbps。8.1.2間隔層網絡帶寬間隔層網絡的帶寬應滿足測控裝置、保護裝置等設備與站控層設備之間的數據傳輸需求。對于采用雙網結構的間隔層網絡，每一條網絡鏈路的帶寬應不低于100Mbps。8.1.3過程層網絡帶寬T/HEBQIA××××—20256過程層網絡的帶寬要求較高，應滿足合并單元與間隔層設備之間采樣值數據的高速傳輸需求。過程層網絡的主干鏈路帶寬應不低于1000Mbps，分支鏈路帶寬應不低于100Mbps。8.2傳輸延時8.2.1站控層傳輸延時站控層設備之間的數據傳輸延時應不大于100ms，以保證監控畫面的實時性和操作響應的及時性。8.2.2間隔層傳輸延時間隔層設備與站控層設備之間的GOOSE報文傳輸延時應不大于3ms，SV報文傳輸延時應不大于1ms，滿足保護跳閘和采樣值實時性的要求。8.2.3過程層傳輸延時過程層設備與間隔層設備之間的SV報文傳輸延時應不大于1ms，GOOSE報文傳輸延時應不大于3ms，確保一次設備數據的快速采集和保護命令的及時執行。8.3可靠性8.3.1網絡鏈路可靠性通信網絡的鏈路應具備高可靠性，采用冗余鏈路設計，當一條鏈路出現故障時，能夠自動切換到備用鏈路，保證數據傳輸的連續性。網絡鏈路的可靠性應不低于99.99%。8.3.2設備可靠性應不低于100000小時。設備應具備冗余電源、熱插拔等功能，便于維護和管理。8.4誤碼率通信網絡的誤碼率應滿足以下要求：站控層網絡誤碼率應不大于10^-9，間隔層網絡誤碼率應不大于10^-10，過程層網絡誤碼率應不大于10^-12。9測試與驗收9.1測試內容升壓站智能化監控系統通信網絡在建設完成后，應進行全面的測試，測試內容包括但不限于以下方面：a)網絡連通性測試：檢查網絡設備之間的連接是否正常，確保數據能夠在網絡中正確傳輸。b)通信協議測試：驗證通信協議的一致性和正確性，確保設備之間能夠按照預定的協議進行通信。c)網絡性能測試：測試網絡的帶寬、傳輸延時、可靠性、誤碼率等性能指標，評估網絡是否滿足設計要求。d)網絡安全測試：對網絡安全防護措施進行測試，包括邊界防護、入侵檢測、病毒防護、數據加密、身份認證、訪問控制等，檢查網絡安全防護體系是否有效。e)系統集成測試：對通信網絡與升壓站智能化監控系統的其他部分進行集成測試，確保系統整體運行穩定，各項功能正常。9.2測試方法測試方法應根據測試內容的不同進行選擇，可采用以下測試方法：T/HEBQIA××××—20257a)工具測試：使用專業的網絡測試工具，如網絡分析儀、協議分析儀、性能測試工具等，對網絡性能、通信協議等進行測試。b)模擬測試：通過模擬實際運行場景，對網絡的可靠性、安全性等進行測試。例如，模擬網絡鏈路故障，檢查網絡的自愈能力；模擬外部攻擊，檢查網絡安全防護措施的有效性。c)實際業務測試：在實際運行環境中，通過執行各種業務操作，如數據采集、控制命令下發、報表生成等，測試網絡對實際業務的支持能力。9.3驗收標準通信網絡的驗收應依據本標準及相關的設計文件進行，驗收標準如下：a)測試結果符合要求：各項測試內容的測試結果應滿足本標準規定的性能指標和技術要求。b)系統運行穩定：經過一定時間的試運行，通信網絡應運行穩定，無明顯的故障和異常現象。c)文檔齊全：提供完整的通信網絡設計文檔、施