61850模型分析報告

1、實用61850模型及MMS報文分析基礎(chǔ)2012-02參考文檔：1 數(shù)字化變電站調(diào)試總結(jié)-馬玉龍2. IEC61850標(biāo)準(zhǔn)IEC61850實施規(guī)范文案目 錄1、文件類型41.1 ICD/CID文件結(jié)構(gòu) 42模型驗證43、IED 配置53.1 IED和 LD(Logical Device)相關(guān)信息53.2 邏輯節(jié)點LN (Logical Node) 63.3 數(shù)據(jù) DO( Data Object)及 數(shù)據(jù)屬性 DA( Data attribute)83.4 數(shù)據(jù)集：DOI /DAI的集合113.5 報告控制塊 ReportControl: 124如何抓包134.1 抓包工具134.2 抓包方法13

2、4.3 分析舉例135、MMS報文簡析175.1初始化相關(guān)175.2報告相關(guān)225.3錄波相關(guān)305.4控制相關(guān) 335.5定值相關(guān)36第一部分：模型文件基礎(chǔ)1、文件類型IED （智能電子設(shè)備，指保護(hù)、測控等設(shè)備）應(yīng)提供 ICD文件，描述IED的能力及通信內(nèi)容，如是否具有 定值、壓板、動作信號等。系統(tǒng)集成工具把各IED的ICD文件集成并進(jìn)行實例化如IED名、信息點描述等形成站級模型文件 -SCD文件，供站級（包括監(jiān)控、遠(yuǎn)動、故障信息主子站）應(yīng)用。IED從SCD文件中導(dǎo)出本IED相關(guān)部分形成 CID文件，即實例化后的IED模型文件，供IED運行時用。1.1 ICD/CID文件結(jié)構(gòu)-Header

3、:歷史版本信息等-Communication : GOOSE 配置等-IED :定值、壓板、動作信號等-DataTypeTemplates :對象類型定義 SCL=xelnshttp:昨*. iw ch/61350/2003/SCL二 xvlns： jsjht 切:/ww*. w3. or /200l/XHLSchejnains=xsj. schaL. . . Http：/www. iec. ch/61850/2003/SCLSCL, 通31 Hei d=Tcfpl&tt vtrsi oxFl rcvisi nmeStruc. cation IOtyp二CSC1G3AE V1.25 E 200

4、7” 03 l呂 Dateaplates2模型驗證xmlSpy可做一些語法方面的驗證。四方61850客戶端工具軟件可作進(jìn)一步驗證。3、IED配置IEC61850模型總體-模型的分析注：本部分示例大部分取自培訓(xùn)資料包中的CSC326DES1 .cid 。3.1 IED 和 LD(Logical Device) 相關(guān)信息IEDnuediii&rLe-triiie4 LD.Tic*!S1S instUD1* LIDtPRDT壬UD3MEAS第UD4BCD亍uo!CTRL塞LJO1、icd文件中的IED名一般為Template2、 cid文件中的IED名必須和子系統(tǒng)的 csscfg.ini配置一致3、

5、每個IED包含1-n個LDevice，每個LD包含1個LN0和幾個LN4、 對于四方IED的模型文件中有兩個私有配置，當(dāng)模型較大（ cid超過1M ）裝置可能無法正確啟動，需 要把這兩個參數(shù)改大，CSC高壓保護(hù)MST 61850庫版本v3.40以后在串口輸出中有提示信息。DTValidNums 總的葉子個數(shù)提示信息：scIMaxLeafNum IS TOO SMALDTAIINums每個LN所包含的最大類型個數(shù)5、LD路徑名：IED名+LD名 全站唯一確定一個 LD3.2 邏輯節(jié)點 LN （ Logical Node）3.2.1包含狀態(tài)數(shù)據(jù)的LNLN 實例：CSC326DELD0/GGIO2L

6、erCu.I.B1 ul. ODI 沆 i3BSLZ laEJLftxS匸丄“F臨 JaxEO BillrrW.T - CIH TiiT FMTiw DDT2|1Iscaadf/LDO/cc-iot I* DDI339HDrscazE-ic/LKi.iw公扶甘詈気UDI41OTDSFAN UDI i7 ：i5qOSIOCSC 垃&理 FLKhGOKjlJlZi対Co*r DOI&5GSIDm3S5ielUKii,MrldjT2i!LL-i品UDICFiT l!I IDat aTypeTeBpilatesX LIodeType I d= CSC32&DE/IJ0/LLHa InCi 裁齊LLM1

7、T UodeTyp* i 肛C32&DE/SVLDfLF1P lil 和尸LP血 區(qū) JLRadeTjrpeLNodeTveid=LNTv-DeiimiikuimiiMuii:iuuiituii:iuuiikii:=type=dcsc1HodSF Ncd2臉hSF 恥h 1i -M -3HealthSFJiesltM斗NamPltSF_NamFlt_2SSwlAlmSF_SPS_1EX工類告警總&SuiiUAlnSF_SFS_1EX口類告詈總7AlniSFFS_1EX模擔(dān)量采集苜8Al-12SF SFS1EX跳閘失敗9Aln3SF SPS 1EX壓板換式耒確認(rèn)10Aln4SF_SFS_1EXa

8、ori和校驗諸11Alm5SF 5FS1EX定值錯WIO1、 LN 類型 lnType:描述 LN 包含的數(shù)據(jù)信息， 根據(jù) lnType 女口 CSC326DE/LD0/GGIO2 在 DataTypeTemplate 段中查詢2、 LN 實例名：prefix+lnClass+inst 女口： GGIO2 （ prefix 為空）3、LN實例路徑名：CSC326DELD0/GGIO2 LD與LN之間以/分隔4、 只在LN0實例中包含數(shù)據(jù)集 DataSet、報告控制塊 ReportControl、日志控制塊LogControl （模型文件中 應(yīng)刪除）3.2.2包含測量數(shù)據(jù)的LNLN 實例：CSC

9、326DEMEAS/MMXU1WEANMKUxl Dtl丄I百臥據(jù)DOLK類圭LN實1則LjDfdflTvp#Onor戯垂實熒ECT=mujBf；=desc)DAI( J SDrzodj DU*phBdhsvi ourV Dia3HealthFfealth2 DM4hv工SD+ DDI i J DDI , i=nw=1補1-.5F_Mod_l2Beh5F_5fl-hi_3HealhSFZg.4JSamP：tSF UanPlt 25PhV5F_E_3A *& al ElaldMM aiairiMMMCSC38DE/WEAS/rJ!N：Vl323包含控制數(shù)據(jù)的LNLN 實例：CSC326DEMEA

10、S/LLN0t_h uoJLIlOAL-W-X* W I 丄.HUt栢巨l4 r I.:u隔戶1舒圧也.IP肓譽惺護(hù)HxmEBchM：亡th UEDK=Enl lode1oiu-1 le*ZtlC2 恃H倉歸3-f HAT KXSHI nzg 口亡 忘 II 亶 丁 - r-. -:- W.R SDilE Tu-am :p 亡it 工！I SDd ikum=C axkcal.?%rri !b=S舊wr Ml IEK HK1 SF_HLLtK_lLSF SFCSF SFC 1EX3F SFC 1EX5F SFC 1EX3.2.4包含定值數(shù)據(jù)的LNLN 實例：CSC326DEPROT/LLN0FB

11、OT保護(hù)KHO=i ms t2 desc= IndCl -B-S-S=lxk.T hP 芒Gener 1 rJUSE CSC32GDE/PEWT/LJLHO壬 DataSet (3)敖扌居實MUOI dILh 匸|UJJODO (250)=血孤亡=d sc SDIBhB cKo-vi ourHral thHesltKfflTFriKat 匚 lurdCail高壓 刪一汰額定電硫-計算值2TJ SDJXHVS a cBatCuj- dC JiSJEdll二次額耄電流-計茸ASsni&HVKFHEb!高壓側(cè)平衢系數(shù)-計算值* SOT .TMVKFHCal中壓側(cè)平衡承敷計豐:值五SDXnxk.u i

12、：4yJiu 叫 HJlT二 ntdt=sAddrOT*I1klVal1,2-|6D.CI 1.23tleo.u. 13*EH I時r可da三 bTyes c=UUiC-1 VisSLriiiSSEl.di阿=牡_；壬2 Vmcidfe255DCRir riffij芒332測量類數(shù)據(jù)包括測控測量和保護(hù)測量 類型 CMV WYE MV333控制類數(shù)據(jù)控制類型包括復(fù)歸、壓板、開關(guān)控制類型 CMV WYE MV4IZDRs裝琶復(fù)歸勺15PdifEnt差動壓換T21TetlM&ael:I1控制隼式1:直控方式控制摸式4：帶預(yù)置、執(zhí)行方式工 DA rrBme=stVal fc=ST bT

13、yp宅二BOOLEAW ichttrue 工 DA nme=q fc=ST bType=Quali ty qdigFtrne工 DA itfime= t fc=ST BTjtTimestamp 基DA=nue=SB . -/)V*L1i|al4D.0,2jfl2q40. Q. /23t40.0J&. 3r*弄動圧te5斗zsuutr=BUE 31 Dw 崛DUW n.4kBiCcavu二富JLdidr25. LE.2.1DAS nue =ft=bType=typeetlModel CF Enum eUMsdelDOSliuDA=aufe=eCD=bTjrpeSF_SrcOih*rK Mme=b

14、iTiiiait iCeCF bTyp*IMT38UDAlkTpa益BDhnSFSFCOpffT=nue=sfcdirJ_ctllffuff2S. gT25. 3Test2S. 1.2.2.T*Check2S. 鼻DArDA丄BA=bTjrpi Struct =typedluqctlVal=bTpe hPOOl衛(wèi)麗SF_SrcOpsrELWe bType eZ nue cllValBDAnuec CO bType Struct typeSF=DPCCmcel亠 SDJL控制時間閔試位槍查位DAIoriginOrizina tor1auew.mZ bTj

15、peTimestampS naaeT皿 IIS bTypeBOOLEAN2 naaeBBJl=nme I Chck =bType1、61850實施規(guī)范中要求 Check數(shù)據(jù)必須有值，不能為空值。如果 護(hù)測控裝置無法接受控令，控制失敗。2、SBOw和Oper數(shù)據(jù)類型一般相同3、除復(fù)歸為直接控制類型外，其余大部分為預(yù)置、執(zhí)行方式的控制。2 sAddr 25. 1.2.2. 1來源編瑪 來潯字辱搖述originj=nueDAIsAdldx1 arCti2 or*工日電就=auS eMAt1ctlNun25. 1 2.2.52T養(yǎng) 1 22B3Test25. 1 2.2.T4Check25. 1 2.

16、2.8DUclient下發(fā)遙控命令Check為空，則保334定值類數(shù)據(jù)sirHVFriBatCuriCalBekavi nurKdolth高壓刨一孜融寶電謊-計宜佰y B AIw工B AI蕈 D iAT丄MI=di TJ高壓惻一送霰定電流-計為沮定值nu二 sfcdJr壬 st piz a0. 01uniVal最小壬扇性藝適4 TiOlkVoI最丈慎O囂門 9000.units單位1 SI Wit2 rvultipli arStmet齊 iWalttpiz uni is latsN-E dUCFSF_AjtaVal_L StrmfftCFSr As.iValJ StreetCFF_血辺il_l

17、 StructCFStructSF_tfaits_VisStringgSSEHUDicodeSSS3.4 數(shù)據(jù)集：DOI /DAI的集合0.03SaFaiiE 2006FCDA到DO , DO包含的fc指定的DA也屬于FCDA數(shù)據(jù)所厲的LX實例數(shù)據(jù)既包含的數(shù)據(jù)口數(shù)據(jù)集名LDtvice inst = LD0 dgsuh裝置 LW0 irLEt= dBQ=21ial ；FCDA! FCDA j FCDA| FCDA ! FCDA1 丁-寧 r* e:數(shù)據(jù)屬性的類型.doNameLdInst=*LDOrt，pref ix=* lnlnst=*2* lnClass=*GGIOi*| dcNaiie=

18、daName doName= doName doMajne= doNam&= doName dcName=iaiHST= LPU ldlnstLDO ldE就LD ldinst= 心T/DataSet. (.2)匸nwe1 dsAin二 desc( FCDA=lIutZ prefix-lnlnt=lnCl&sdulu1MEAS1Vol2MEAS1WIIXIVol3MEAS2 MHXirVol4砸齬2MWXHVol5MEAS3MMXIVtl6HEAS3VolTMEAS4MMXHAjnp04MHX1TAmp9NEAS5MMXHAjtipFCDA (136 Imag.mOptions-Capture

19、 Filter里設(shè)置，點 Capture Filter會有很多現(xiàn)成的例子，下面列舉 幾個最常用的。tcp只抓取tcp報文udp只抓取udp報文host 00只抓取00的報文ether host 00:08:15:00:08:15只抓取指定MAC地址的報文1.3.2設(shè)置顯示過濾條件打開一個抓包文件后，可以在工具欄上的filter欄設(shè)置顯示過濾條件，這里的語法與 Capture Filter有點差別,舉例如下。tcp只抓取tcp報文udp只抓取udp報文ip.addr=00只抓取00的報文eth.addr=00

20、:08:15:00:08:15只抓取指定MAC地址的報文還可以在報文上點擊右鍵選擇apply as filter等創(chuàng)建一個過濾條件，比較方便。1.3.3判別網(wǎng)絡(luò)狀況TCP報文，此類報文的出現(xiàn)頻輸入顯示過濾條件tcp.a nalysis.flags，可以顯示丟失、重發(fā)等異常情況相關(guān)的 率可以作為評估網(wǎng)絡(luò)狀況的一個標(biāo)尺。常見的異常類型有以下幾個TCP Retra nsmissio n由于沒有及時收到 ACK報文而產(chǎn)生的重傳報文TCP Dup ACK xxx重復(fù)的ACK報文TCP Previous segme nt lost前一幀報文丟失TCP Out-Of-OrderTCP的幀順序錯誤偶爾出現(xiàn)屬于

21、正?，F(xiàn)象，完全不出現(xiàn)說明網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)上佳。監(jiān)視TCP連接建立與中斷輸入顯示過濾條件，tcp.flags.s yn=1|tcp.flags.fi n=1| tcp.flags.reset=1SYN是TCP建立的第一步，F(xiàn)IN是TCP連接正常關(guān)斷的標(biāo)志，RST是TCP連接強制關(guān)斷的標(biāo)志（2）統(tǒng)計心跳報文有無丟失在statistics-conversations里選擇UDP，可以看到所有裝置的UDP報文統(tǒng)計。一般情況下，相同型號裝置的UDP報文的數(shù)量應(yīng)該相等，最多相差1到2個，如果個別裝置數(shù)量異常，則可能是有心跳報文丟失，可以以該裝置的地址為過濾條件進(jìn)行進(jìn)一步查找。調(diào)試61850的站，最好要家里帶上一個

22、 HUB （庫房一般是8 口 10M的TP-LINK）-不是交換機。主要用于 抓數(shù)據(jù)包，便于查問題。沒有HUB根本沒有辦法查看遠(yuǎn)動與裝置的mms報文以及goose數(shù)據(jù)包。抓報工具是歸檔里面的61850的報文監(jiān)視工具。如下：實時更新數(shù)據(jù)Ethereal: Capture Options打開抓報工具，點擊左側(cè)第二個按鈕開始設(shè)置: The Ethereal Retvork Analyser滾屏顯示Filt Edl t Viw 伽曲lily毘et HelWld rifo|L：.-|i j Ll I IJ I -|gg| l-l l選擇本計算機網(wǎng)卡，地址就是本地連接里面設(shè)置的IP地址:CaptureIn

23、ter ac&:Broadcom NtXtrem Gigibi t EtEtrntt Er j.ver flM i eroxoft e F&ck t SchtIP address： 44設(shè)置要監(jiān)視的裝置的IP地址：格式為 host 2。點擊browse按鈕設(shè)置存儲文件名及路徑:Broadcom NeiXtrem-e Gi gabi t Ethernet Driver iMicrcEcff s Packet SheInterface:I歸I I3QI I 益I 1341 I 豹 II HU I UH HA 1 c uxy iu L11W J, I W

24、Jptckt whPi tli*IP address. 198.120.fl.244i血 Ethereal: Specify a Capture File匚回區(qū)_ Limit |idh. pa.kcl la IBSIC卻ly F遼trr:hoit 1. 120.0.71Create DirDalete Fil-eC：Cipur* Fil (i)Bfqbs_jl Use multiple filWent file 電we廣fTirtc tdTi 僅Select a file to whiWh capture4 data will bt叫 init昭of trinE tht filAne： dir

25、telly._j 5top capture 包FtE：rr廠 fting buffer wi thflit (s)Stop Ca|tur ._j SJest filmZZIfilesITocuffeKVSirLil . FOUHEI.OOO NARI-JiELAYS Program FilesV QQDovnl 葉E RivBinSeltingsV332c復(fù)慮性uicb未使能B32r讀庫性urc味便能.rrAVTOEIEC. SAT bgt, ini balfont. bilk 亡d. txtCDN1IS. SS10 SYSMSDOS.STSHTDETZCT. COM nQdr.afterJ

26、-iflvr7 packet(i)-,r-ibi Select!on： C.CwcellE-Efib |設(shè)置長期抓包存儲，選中i；廠：町呂電 nrultiple fil電s，按抓包大小存貯（m代表MB，可以是 KB或者GB）If Next file every 111虧”I ；按時間存儲如下圖:Capture File Cs)e multiple filsJ Hext:r：HtX=X廠 Ring_i stopseconds：ninutfi (s：hour (s)day把這個選項勾上就可以實時顯示數(shù)據(jù)，便于查找問題。Eimplay Mt ion鼻廠 Update list of packets

27、in real time點擊start”按鈕開始抓包。囪 Ethereal: Capture OptjonsDisplay OptionsCLpture File (s)File： |c：lllllirillGl|ErI Update li st o packets in real tiime_i Use multiple filemJ Nrtfile evtryi Newtfile &v$ryr Ringbuffer wi th_| Automatic scrolling in lixe captureKi de cap ture inf* diHame Resoluti on_| - to

28、p廠 EnableI Enabl capture afterL EnableMAJC name resoluti onnetwork name resolutiontransport name resolutionHelpStartCancelStart th capture process.5、MMS報文簡析注：報文取自培訓(xùn)資料包中的associate-setting和file報文文件，報文對應(yīng)的模型文件為csc1710.cid，對應(yīng)子系統(tǒng)配置文件為iedl.ini。5.1初始化相關(guān)5.1.1 初始化 Initiate是client端與IED建立連接的初始報文。Client初始化請求Requ

29、est|過濾出mm空類型的報文A Add Expreixiciailist丄丄：列：y】，.6丄幾一丄Sowcexdb 丄.0Dts Li mtion 丄丄丄.FrolocolInfs1 _r *_ TLiiHFillerT724 11:34:35.82268條目序號報文生成時間 原地旺目標(biāo)地址甘艮文類型38 11:35:15.80541900MMSlriTl-ite Request140 11:35:15.05585100MMSinitiate Response41 11:35:15,870434192.

30、168.1.6192.163,1.200Conf Request: GetNamedvarlConclude Response192.168.1,200WSa Frame 38 (243 bytes on wire, 243 bytes captured!)S Ethernet II, Sr； a4；ba；db;ac;bb:35 (a-4 ;ba;db:ac;bb;35), Ost: &c；62;6d:bl：la;26 (c；62：6d;bi：ld：26)a internet Protocol, Src:(LW池礎(chǔ)4+昭 Ost: 192*18-1.200 (192.16

31、0.1.200)a Transmission control Protocal,p src Port: 2218 (2218), Dst Port: isotsap (10?), seq: 21, Ack: 23, Len: 1a TPKT, version：乳 Lengxh： 1890 iso SO73 cotp connection-oriemed Transport protocolSISO 8327-1 O5I session Protacol田 ISO 8823 OS! Preention ProtocolE ISO B65Q-1 OSI A550C1 axion Gomtr口l S

32、e訶g日加加報文內(nèi)容|rniTiaie Request (8)P叩MEd MMS PDU Size： 256000Proposed outstandi ng Requests calling: 10Pr叩MEd Outstanding bequests Called: 10Proposed Data Nesting Level:5口iniiiateDet1fflS version Number: 1Proposed Paramer ar cbbs: 且 ai vr r、. B-LH n - i T riii T f 釈、1. 報文時間顯示格式可在view-Time display format

33、中設(shè)置為絕對時間和相對時間（從運行報文軟件開始經(jīng)過的時間）2. Source為源端既報文發(fā)起方的IP地址，Destination為終端既報文接收方的IP地址裝置的應(yīng)答Response40 11:35;15.855651QQ192.1681.6MMSIinitiate Response141 11；35；15* 3704 34192.163.1-&QQMMS匚onf Request: GetPiamedvar11:35：15,906781162,1681, MO192.168.1.eMMS匚onf REspcjnsE： GetNamedv4S 11:3

34、5:15.915715192.168.1. E00MMSconf Request:rratHE.田 Frame 40 (210 bytes on wl re, 210 bytes captured)3 Ethernet II, src: 6c:62:6d:blila:26 (6c:62:6d:bl:la:26), Dst: a4:ba:db:ac:bb(a4:bd；db:ac:bb:35) internet Protocol, src: 1& 00 (192.168-1.2 00, Dst: (152.16S.1.6)a Tran

35、siiilslan corrtrol Protocal, src port: 1so-tsap (102), Dst Part i 2 218 (2218),23# Ack: 212, Len:3TPkt, verlan:Length: 1563 iso 8073 gotp 匚口nnect 1 cn-or 1 am&d rransport proto亡ulB I3O 8327-1 osi session Prcnocol I5O SS2 3 osi Presenrrior Prorocol ISO 350-1 OS J Assaci atian Contrcil Service ISO/TEC

36、 906 MMSiriitiate Response (9)Megotiated MMS PDU Sie: 256000Negoti ated Max out statind Request s cal ling:1Negoti ated out st andi ng Requests cal led:3Megot1 ated Data Nesting Level:5B initiate Res pcnse Detai1 mms version Number: 1 negotl ated 戶araineter CB6s:hleqot lated PrAmeter CBBs :5.1.2讀取控制

37、模式：Read子系統(tǒng)在初始化時，檢查IED是否配置有控制數(shù)據(jù)，包括復(fù)歸、壓板、開關(guān)控制等，也就是模型中FC=CO的數(shù)據(jù)，對應(yīng)于iedxx.ini中的CTL行。如果有控制數(shù)據(jù)，子系統(tǒng)需要讀取每路控制的控制模式，模型中為 ctIModel的數(shù)據(jù)。子系統(tǒng)對復(fù)歸控制ctlModeI默認(rèn)為1，既直接控制，壓板開關(guān)ctlModel默認(rèn)為4,既帶預(yù)置令的控制模式。831 10:21:18.319995 S33 LO：21：1S.37D438 10.100.100,2 S1O.LOD.1OO.2510.LCD ,100.1MM5MM5initiate Request iMtlae Re

38、sponse83J 10:21:18.442819 10.10 0 100 1丄0 100.100 25MMSB35 10:21:13.471589 10.100.100,. 2 5MMSconf Response: Read (invokeio： 1)CTL CSC1034LD0 LLNO.C O丄 EDRsSPC1(默認(rèn) ctlModel為1)20022302230nullCTL CSC1034LD0 LLNO.CO.PdifE naSPC4(默認(rèn) ctlModel為4)20022312231nullCTL CSC1034LD0 LLNO.CO.Pdis1E naSPC4(默認(rèn) ctlModel為4)20022322232nullIDst knationFro t ol llitfoTimtf Frame 834 (131 bytes on vine, 131 bytes captured)E EThernet II, src； 00：16：d3：39!9c：e6 COO：16：d3：39：9Ci,