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智能电网是实现全社会低碳发展的关键,而智能变电站作为智能电网的一个重要组成部分,是把电力输送到家家户户不可或缺的关键平台,更是实现太阳能、风能等新能源接入电网的重要支撑。伴随着智能变电站的快速发展,对其通信网络实时性和安全性深入研究的要求迫在眉睫。论文针对智能变电站实时性的研究,主要通过采用多个VLAN的划分方法和优先级标签技术提高智能变电站通信网络实时性,将同一工作性质的智能电子设备划分在同一个VLAN中,减少跨VLAN的数据通信。研究中以D2-1型变电站为研究对象,对采用VLAN划分技术和优先级标签技术智能变电站的数据流进行了详细分析,并基于OPNET Modeler仿真软件进行了星型拓扑结构和环型拓扑结构智能变电站的仿真。仿真结果表明,多个VLAN的划分方法和优先级标签技术对两种拓扑结构的智能变电站都适用。采用了VLAN划分技术后,不仅智能变电站的网络延时和端到端延时都大大减少,也抑制了广播信息的泛滥,将采样值报文限定在单个VLAN范围内,同时还减轻了星型拓扑结构里中央交换机的负荷,提高了整个智能变电站通信网络的实时性。论文针对智能变电站安全性的研究,采用了SHA-256安全散列算法与DES数据加密标准相结合进行报文扩展实现认证的方法。首先,通过SHA-256算法进行安全认证码SAC的扩展,并基于Modelsim仿真软件进行了逻辑仿真和时序仿真。时序仿真结果表明,当采用50MHz的时钟时,算法耗时大约只有几微秒,说明该算法能够进行安全认证码SAC的扩展；其次,通过FPGA芯片实现SHA-256算法并通过七段数码管进行显示验证；最后,基于C++语言的DES加／解密算法实现了消息认证码MAC的扩展。通过报文扩展的实现进行智能电子设备间的认证,认证过程中总共有8次SHA-256安全散列、2次DES加密和2次解密过程,总共耗费时间约为几百微秒,对智能变电站实时性的影响比较小,满足IEC61850标准的要求。通过认证可以抵抗对数据的机密性、有效性、完整性等恶意的攻击,提高了通信网络的安全性能。