隨著風光新能源發電占比越來越高，需要加強對老舊新能源電站的智能化改造和數據采集，采集逆變器箱變保護等，增加對老舊場站的數字化管理和調度響應能力，或者需要集中采集老舊電站的實時運行數據，以便于更加精準的進行一次調頻二次調頻和功率因素調節。
但老舊網站十余年幾十年過去，原有的設備老舊，臺賬不清晰，需要新增采集通道，對過去分散采集的數據、未完全采集的數據重新采集，并重新轉發上傳給新能源大數據平臺，群調群控平臺等。原有的逆變器、保護、箱變一般103采集、104轉發，出于安全的策略，限制了定向轉發IP，一些逆變器內置104通道也有IP限制，104通道轉發的IP能否重用就成為一個場站智慧改造升級中亟需解決的問題。如果有IP資源，且原服務商能夠增加配置IP，就很好處理，如果原服務商原設備沒有IP資源，或密碼遺失，或無法更改配置，只能借助于現有的IP復用技術，增加新的通訊管理機和集采網關設備，共用原有的站內104上位機IP地址，同時不能影響原有系統和網絡內的信息流轉。
IEC 104為通用標準協議，用于連接第三方管理系統。由于無安全認證機制，其傳輸的數據將不經過加密。為減少網絡安全風險，通過IEC104協議連接到第三方管理系統的功能默認關閉。由于該協議可傳輸電站的運行數據和控制命令，存在用戶數據泄露以及被竊取控制權限的風險，需要謹慎使用。
在遠動雙機冗余情況下，IEC104網絡通道雙網卡IP共享和物理地址的冗余備份的幾種實現方式。首先介紹通過外接路由型防火墻硬件設備的實現方案，由此引出使用MCU單片機以及VLAN技術進行的硬件模型簡化授計，可有效的節約其硬件功能實現的成本；之后給出了利用基礎網絡ping命令的純軟件的實現方案，通過雙網卡以及網關間的互聯互ping來檢測對方狀態，編寫程序邏料實現備份IP和實際廠站端IP之間切換，避免在周一時刻出現重復IP而影響正常網絡通信；最后提出一種基于嵌入式實時操作系統的軟硬件結合的實現方案，通過雙機間通信實現通道狀懸的藍測，在發現通信正常一方網絡異常后，可以自動使能另一方處于無效狀態的網絡，做到智能切換。在應用程序中通過對網卡的動態添加刪減，實現了雙網卡P共事和物理地址的冗余備份。
隨著IEC104網絡規約在電力綜合自動化系統中的普及，各地區用戶對其實際工程應用進行了較為深入的研究探討，并對系統的經濟性和可靠性等提出了更高的要求。其中，有些地區調度中心，為節省網絡資源等目的，要求廠站端遠動裝置實現雙機104通道的以太網IP共享。即兩臺遠動機各出一個用作104規約通信的以太網通道，作為雙機冗余接入調度端的路由器與調度通信，而兩臺遠動機只分配一個IP地址，這樣可以減少網絡資源的占用和管理，同時簡化主站端的設置工作。但是由此帶來的IP重復引起的網絡問題，需要廠站端進行冗余防誤處理。這就需要要通過某種手段，實現雙機冗余和異常后自動切換功能，即正常時只1路主通道IP有效進行通信，若主通通信不正常，應自動切換到從通道，保證調度與廠站端通信正常。
以太網路由型硬件防火墻利用三層網絡交換技術的概念，實現了針對網絡之間的安全通訊和監護，它采用了幀類型過濾、協議過濾、IP地址過濾、網口過濾等安全措施。對來往于網絡中任意兩臺主機或兩個局域網之間的網絡通道上雙向的網絡數據包按照指定的過濾規則進行處理，實現了兩側網絡或主機之間的隔離，從而達到對任意一側主機或網絡系統進行安全保護的目的。
該方案利用路由型硬件防火墻其特有的IP路由代理功能，實現雙遠動機共用一個IP地址(IP3)與一個主站通信，自動切換功能由其內部實現，切換條件可以通過調試口配置。配置運行過程中，兩臺遠動
裝置的IP地址應設置為任意兩個不同的IP地址(IP1/IP2),經路由代理IP3,使得僅其中一臺遠動裝置能夠使用子站端IP4,與104主站進行通信，并在網絡異常時實現104網絡通道的切換。
利用MCU和VLAN技術的硬件模型簡化實現
VLAN英文全稱VirtualLocalAreaNetwork,即虛擬局域網，VLAN是一種將局域網(LAN)設備從邏輯上劃分成一個個的小網段 (即更小的局域網),從面實現虛擬工作組(單元)的數據交換技術。該技術主要應用于交換機和路由器中，但目前主流應用還是在三層以上交換機之中。
VLAN在交換機上的實現方法，可以大致劃分為六類。其中，基于端口的VLAN,是最常應用的一種VLAN劃分方法，應用也最為廣泛、最有效，目前絕大多數VLAN協議的交換機都提供這種VLAN配置方法。這種劃分VLAN的方法是根據以太網交換機的交換端口來劃分的，它是將VLAN交換機上的物理端口和VLAN交換機內部的PVC(永久虛電路)端口分成若干個組，每個組構成一個虛擬網，相當于一個獨立的VLAN交換機。這種劃分方法的優點是在定義VLAN成員時非常簡單，只要將相關的端口定義為相應的VLAN組即可。
結合MCU和VLAN技術的特點，通過硬件邏輯程序，對遠動雙機的兩個網絡口同與主站通訊的一個網絡口進行劃分，保證同一時刻只有一個遠動機的網絡口和與主站通信的網絡口處于同一個VLAN網絡。
系統上電初始化后，MCU控制器將默認VLAN1生效，通過交換機網絡芯片控制網口1和網口3進行通信，此時網口2不處于VLAN1中，對于網口1和網口3都是不可見的，因此不會影響這兩個網口的通信。MCU控制模塊定時檢測遠動網口1和網口2的電氣信號，當發現網口1失效 (即失去電氣信號)而網口2有效時，會通知交換機網絡芯片VLAN2生效，系統自動切換到網口2和網□3上繼續通信。類似的，當網口2失效而網口1有效時，系統也會自動切換到VLANI上進行工作。由此可知，此方案簡化了之前的配置，遠動雙機的兩個網口均可配置為同一個IP地址。在系統運行時，不會發生網絡IP沖突，當網絡異常時，也能實現自動切換功能，從而保證了遠動雙機冗余下104通道的可靠通訊。該方案由目前主流的技術組合而成，成本較低，配置簡單，實時性好。但由于不能監測到遠動機內部運行狀態，當遇到遠動機內部出現問題，而電氣連接尚好的情況，則不能做到智能切換。
ping是一個網絡工具，用來測試特定主機能否通過網絡IP到達。píing的運作原理是向目標主機傳出一個ICP要求數據包，等待接收回應數據包。程序會按時間和反應成功的次數，估計失去數據包率(丟包率)和數據包來回時間(網絡時延),由此判斷網絡的實時運行狀態。
我們可以利用ping的網絡偵聽特性，編寫相應的軟件邏輯，控制遠動雙機間104通道網絡IP的切換。系統啟動后，遠動雙機均默認設置為備用IP(IP1、IP2)。延時一段后，開始用ping命令檢測對機(對側遠動)是否已經使用遠動主IP(共享IP3),如對機正使用備用IP,則修改本機為主IP。定期檢測網關IP4,當發現無法ping通IP4時，則認為網絡失效，切換為備用IP。如果網關正常，而對機IP異常，則主動切換為主IP。通過實時監測，可保證104網絡的正常通信和切換。
軟件實現中用到的IP切換命令，一般各操作系統均有提供，例如WINDOWS XP系統中的“netsh interface ip set address”命令，可以用來在相應的網絡接口上添加IP地址，或添加默認網關。
此方案的優點在于成本低，實施簡單，僅需配置雙機對主站的共享IP和網關IP以及各自的各用IP。但可能受路由網關的限制，而影響ping的正常使用。
基于網絡PING命令的軟件實現
ping是一個網絡工具，用來測試特定主機能否通過網絡IP到達。ping的運作原理是向目標主機傳出一個ICMP要求數據包，等待接收回應數據包。程序會按時間和反應成功的次數，估計失去數據包率（丟包率）和數據包來回時間（網絡時延），由此判斷網絡的實時運行狀態。
我們可以利用ping的網絡偵聽特性，編寫相應的軟件邏輯，控制遠動雙機間104通道網絡IP的切換.組網方式如圖2-1所示：
系統啟動后，遠動雙機均默認設置為備用IP（IP1、IP2）。延時一段后，開始用ping命令檢測對機（對側遠動）是否已經使用遠動主IP（共享IP3），如對機正使用備用IP，則修改本機為主IP。定期檢測網關IP4，當發現無法ping通IP4時，則認為網絡失效，切換為備用IP。如果網關正常，而對機IP異常，則主動切換為主IP。通過實時監測，可保證104網絡的正常通信和切換。
軟件實現中用到的IP切換命令，一般各操作系統均有提供，例如WINDOWSXP系統中的“netshinterfaceipsetaddress”命令，可以用來在相應的網絡接口上添加IP地址，或添加默認網關。
此方案的優點在于成本低，實施簡單，僅需配置雙機對主站的共享IP和網關IP以及各自的備用IP。但可能受路由網關的限制，而影響ping的正常使用。
嵌入式軟硬件結合光伏老電站逆變器數據重采104通道主機IP限制無法訪問其他上位機
嵌入式實時操作系統針對有較高實時性要求的嵌入式系統設計，具有可裁剪，資源占用低，功耗低等特點，與通用操作系統相比，在任務調度策略、內存管理、中斷處理、共享資源的互斥訪問、系統的可重入性等方面作了更適合于實時系統的改進。嵌入式實時操作系統在航空、航天、軍事、工業控制、通信等領域得到廣泛應用，在電力系統，當有越來越多的嵌入式產品基于實時操作系統來設計，常用的嵌入式實時操作系統包括VxWorks、QNX、RT-Linux等。這些系統大器提供有豐富的網絡接口，支持TCP/TP等標準網絡通訊協議，并以標準的socket編程接口的形式提供了對網絡資源的“透明”訪問。
為實現遠動雙機冗余中104通道的TP共享，雙機的雙網卡冗余備份時子應用程序而言，體現為同一時刻只有一臺遠動機的一個網卡在網結上有效。在發生故障需要切換時，首先需要刪除原先的網卡，然后使用兩一個地址來初始化另一臺遠動機的相關網卡。在Vxworks換作系統下，具體使用的函數有：刪除網卡ipDetach、添加網卡：pActach、設置網卡IP地址ifAddrSet、設置網卡子網掩碼地址ifMaskSet等。
利用嵌入式實時操作系統的相關接口，我們可以對網卡的寄存器避行訪問。其中有一種寄存器，稱作網絡連接狀態寄存器，該寄存器中保存的是網絡的跡接狀態。如果正常工作，則信號置1，否則置0。該功能生效的前提是，網絡口和網絡芯片檢測管腳之間的硬件電氣連線必須設計。在系統工作過程中，應用程序通過定時查詢網絡連接狀態寄存器，判斷是否需要進行雙機網絡的切換.
同常通過遠動機其他的通信口，在遠動雙機間進行通信，采用主備模式，控制遠動104通道的網卡進行IP切換。當遠動機為主機時網卡及EP有效，為簽機時網卡及IP失效，當遠動主機運行異常或網絡電氣連接中斷后，應用程序會將本機自動切換為備機，可同時將本機的網絡狀態緩知對側。通過雙機間通訊實現遠動機和遠動通道狀態的監測，在發現通訊正常一方自身或網絡異常后，可以自動使能另一方處于無效狀態的遠動104通道網絡，做到智能切換.在應用程序中，利用嵌入式實時操作系統是供的換口，通過對網卡的動態添加刪減，實現了雙網卡IP共享和物理地址的冗余備份。
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