關(guān)于智能變電站極性測(cè)試工具改進(jìn)技術(shù)報(bào)告

1、關(guān)于智能變電站極性測(cè)試工具的改進(jìn)批 準(zhǔn)：羅建勇審 批：褚 磊審 核： 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：翟劍目 錄目 錄21 智能變電站介紹41.1 智能化變電站的主要特征41.2 智能化變電站的架構(gòu)體系71.3 智能化變電站的關(guān)鍵技術(shù)92 IEC61850 9-2采樣值協(xié)議122.1 協(xié)議棧122.2 采樣值傳輸模型的映射132.2.1 概述132.2.2 多點(diǎn)傳送采樣值控制塊類和服務(wù)的映射142.3 61850-9-2采樣值報(bào)文格式143 采樣的同步問題174 光纖數(shù)據(jù)獲取184.1 簡(jiǎn)介184.2 性能特點(diǎn)184.3 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)184.4 收發(fā)器185 報(bào)文分析205.1 抓包工具205.2 抓包方法205.3

2、 分析舉例206 Matlab數(shù)據(jù)分析256.1 Matlab簡(jiǎn)介256.2 部分Matlab程序266.3 測(cè)試工具實(shí)物圖286.4 Matlab運(yùn)行結(jié)果297 取得效益318 成果展望32課題背景問題提出：在我局宣邑變投運(yùn)后測(cè)六角圖時(shí)，發(fā)現(xiàn)測(cè)量的角度存在偏差，因此對(duì)測(cè)量的角度偏差進(jìn)行分析并改進(jìn)。問題分析：在智能站中，傳統(tǒng)模擬量的傳送變成了數(shù)字量的傳送，數(shù)字離散值有可能存在不同步的現(xiàn)象。在保護(hù)接收合并單元的SV采樣值報(bào)文后，會(huì)對(duì)其進(jìn)行插值處理，經(jīng)過插值后，各間隔合并單元的未知同步采樣值會(huì)重新同步在新的時(shí)刻。而在六角圖測(cè)量中，手持式報(bào)文分析儀沒有插值同步功能，只是對(duì)采樣值序列直接進(jìn)行幅值和相位

3、的計(jì)算，這樣就導(dǎo)致了角度測(cè)量的誤差。因此，插值同步在減小角度測(cè)量誤差中起到了至關(guān)重要的作用。1 智能變電站介紹變電站是電網(wǎng)輸配電的主要組成部分，它是由眾多的一次和二次設(shè)備組成。變電站作為整個(gè)電網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在電網(wǎng)中擔(dān)負(fù)著電能的傳輸、分配任務(wù)，變電站繼電保護(hù)、監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)是構(gòu)成變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)，對(duì)變電站站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測(cè)、管理、協(xié)調(diào)和控制。同時(shí)，它又必須與電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效的信息交換、信息共享，優(yōu)化電網(wǎng)操作，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。 隨著變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的IEC 61850 系列標(biāo)準(zhǔn)的制定，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由變電站層、間隔層的二層結(jié)構(gòu)向變電站層、間隔層、過程層三

4、層結(jié)構(gòu)過渡，取代現(xiàn)場(chǎng)總線的基于以太網(wǎng)和TCP/IP的無縫通信體系初見端倪，一個(gè)系統(tǒng)分布化、結(jié)構(gòu)緊湊化、模型標(biāo)準(zhǔn)化、通信網(wǎng)絡(luò)化、信息集成化、檢修狀態(tài)化、操作智能化的完全智能化變電站也將呼之欲出。 1.1 智能化變電站的主要特征 智能化變電站在國(guó)際上雖無確切的定義，但可以理解為：智能化變電站是由電子式/光電式互感器、智能化開關(guān)等智能化一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建，建立在IEC 61850 通信協(xié)議基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。也就是說，智能化變電站是以變電站一、二次設(shè)備為數(shù)字化對(duì)象，以高速網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)為基礎(chǔ)，通過一次設(shè)備的數(shù)字化和智能化、二次設(shè)備的數(shù)字化

5、和網(wǎng)絡(luò)化，對(duì)數(shù)字化信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)信息共享和互操作，并以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行管理的自動(dòng)化，滿足安全穩(wěn)定和現(xiàn)代化要求的變電站。智能化變電站主要技術(shù)特征體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1.1.1 系統(tǒng)分布化 基于IEC61850體系的智能化變電站確立了電力系統(tǒng)的建模標(biāo)準(zhǔn)，采用面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)，軟件復(fù)用技術(shù)，高速以太網(wǎng)技術(shù)，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）技術(shù)，XML 技術(shù)等，滿足了電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、可靠性要求，有效地解決了異構(gòu)系統(tǒng)間的信息互通、數(shù)據(jù)內(nèi)容與顯示處理分離、自定義性和可擴(kuò)展性等問題。使得變電站分層分布式方案的實(shí)施具備了可靠的技術(shù)基礎(chǔ)。 1.1.2 結(jié)構(gòu)緊湊化 所謂結(jié)構(gòu)緊湊化，是

6、指智能開關(guān)設(shè)備系統(tǒng)或其他緊湊型開關(guān)設(shè)備、數(shù)字光電電氣量測(cè)系統(tǒng)、集成自動(dòng)化系統(tǒng)按先進(jìn)設(shè)計(jì)理念進(jìn)行設(shè)備布置。智能化電氣的發(fā)展，特別是智能開關(guān)、光電式互感器機(jī)電一體化設(shè)備的出現(xiàn)，使變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)邁進(jìn)了數(shù)字化的新階段。在高壓和超高壓變電站中，保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、故障錄波及其他自動(dòng)裝置的I/ O 單元，如A/D 變換、光隔離器件、控制操作回路等作為智能一次設(shè)備的一部分，實(shí)現(xiàn)智能電子裝置的所謂“近過程化（Process-close）”；而在中低壓變電站則將保護(hù)、監(jiān)控裝置小型化、緊湊化，完整地安裝在開關(guān)柜上，實(shí)現(xiàn)了變電站機(jī)電一體化設(shè)計(jì)。 1.1.3 模型標(biāo)準(zhǔn)化 IEC 61850 為變電站自動(dòng)化系統(tǒng)定

7、義了統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化信息和信息交換模型，主要意義在于： （1）實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備的互操作性。采用了對(duì)象建模技術(shù)、抽象通信接口 3（Abstract Communication Service Interface, ACSI）技術(shù)和設(shè)備自我描述規(guī)范，智能設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)了通信協(xié)議和通信接口一致性，具有互操作性； （2）實(shí)現(xiàn)變電站信息共享。對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一建模，資源采用統(tǒng)一命名規(guī)則，變電站站內(nèi)及變電站與控制中心之間采用無縫通信體系，易和Web 技術(shù)集成，真正實(shí)現(xiàn)了信息共享； （3）支持系統(tǒng)與運(yùn)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作?；谛畔⒐蚕淼母鞣N運(yùn)行支持系統(tǒng)（如一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)等）可以功能優(yōu)化并與變電站的運(yùn)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作

8、。 （4）簡(jiǎn)化系統(tǒng)維護(hù)、配置和工程實(shí)施。設(shè)備功能、系統(tǒng)配置乃至網(wǎng)絡(luò)連接都可以用基于XML 的變電站配置語言（Substation Configuration Language，SCL）進(jìn)行描述、存儲(chǔ)、交換、配置和管理。由于 SCL 具有統(tǒng)一的語法和語義定義，并且是機(jī)器可讀的，因此可以大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)維護(hù)。 1.1.4 通信網(wǎng)絡(luò)化 智能化變電站內(nèi)設(shè)備之間連接全部采用高速的網(wǎng)絡(luò)通信，二次設(shè)備不再出現(xiàn)常規(guī)功能裝置重復(fù)的I/O 現(xiàn)場(chǎng)接口，通過網(wǎng)絡(luò)真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源共享，常規(guī)的功能裝置變成了邏輯功能模塊。通信網(wǎng)絡(luò)的性能要求主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （1）可靠性（Reliability） 電力生產(chǎn)的連續(xù)性

9、和重要性決定了站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性是第一位的，應(yīng)避免一個(gè)裝置損壞導(dǎo)致站內(nèi)通信中斷，可靠的通信網(wǎng)絡(luò)是智能化變電站的基礎(chǔ)。 （2）開放性（Openness, Extensibility） 站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)除了保證站內(nèi)IED 設(shè)備互連、便于擴(kuò)展外，還應(yīng)服從電力調(diào)度自動(dòng)化的總體設(shè)計(jì)，硬件接口應(yīng)滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，選用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，方便用戶的系統(tǒng)集成。 （3）實(shí)時(shí)性（Real-time） 因測(cè)控?cái)?shù)據(jù)、保護(hù)信號(hào)、遙控命令等都要求實(shí)時(shí)傳送，雖然正常工作時(shí)，站內(nèi)數(shù)據(jù)流不大，但出現(xiàn)故障時(shí)要傳送大量的數(shù)據(jù)，要求信息能在站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)上快速傳送。 （4）安全性（Security） 基于IEC 61850 協(xié)議建立起來的通

10、信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)在上層協(xié)議上是一致的，這將大大提高變電站站內(nèi)設(shè)備的互操作性和互換性。但是協(xié)議的開放性和標(biāo)準(zhǔn)性同樣帶來一個(gè)重要的問題：電力運(yùn)行系統(tǒng)的安全性問題，尤其是檢測(cè)和控制一次設(shè)備的二次回路通信網(wǎng)絡(luò)的安全性問題。可能的安全策略有：閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)訪問策略、只讀訪問策略以及密碼和防火墻策略等。 1.1.5 信息集成化 IEC 61850 的引入，使得原來分散的二次裝置可以進(jìn)行合理的功能集成，從而簡(jiǎn)化整個(gè)二次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高可靠性和可用率。新型數(shù)字量測(cè)技術(shù)和智能集成開關(guān)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，可提供數(shù)據(jù)和信息的集中采集，統(tǒng)一傳送，不同功能共享的模式。 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的集成可分為兩個(gè)層次，即間隔層和變電層： 間隔

11、層的信息集成是構(gòu)筑一個(gè)通用的硬件和軟件平臺(tái)，將間隔內(nèi)的控制、保護(hù)、監(jiān)視、操作閉鎖、診斷和計(jì)量等功能集成在這個(gè)通用平臺(tái)上； 變電站層的集成是自動(dòng)化需要在變電站層處理的各個(gè)功能通過站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)組合在統(tǒng)一的系統(tǒng)中，從而簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通信規(guī)約。 根據(jù)自動(dòng)化在間隔層和變電站層功能的集成程度，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)分為協(xié)調(diào)型自動(dòng)化系統(tǒng)和全集成自動(dòng)化系統(tǒng)。協(xié)調(diào)型自動(dòng)化系統(tǒng)指的是間隔內(nèi)仍然保留各自獨(dú)立的控制、保護(hù)裝置，通過統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò)與變電站層相連，由變電站層的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)各功能進(jìn)行協(xié)調(diào)；全集成自動(dòng)化系統(tǒng)指的是間隔層內(nèi)執(zhí)行的功能和數(shù)據(jù)處理集成在一個(gè)統(tǒng)一的多功能數(shù)字裝置內(nèi)，間隔層內(nèi)部、間隔層間以及間隔層與變電站層

12、間用少量光纖總線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的自動(dòng)化系統(tǒng)。 從整個(gè)電力系統(tǒng)的視角看，智能化變電站將是未來“數(shù)字化電網(wǎng)”中的功能和信息節(jié)點(diǎn)。IEC針對(duì)電力系統(tǒng)操作與運(yùn)行制定了一整套標(biāo)準(zhǔn)，以逐步統(tǒng)一電力系統(tǒng)內(nèi)各自動(dòng)化系統(tǒng)的信息模型和信息交換模型，消除由于缺乏統(tǒng)一建模、系統(tǒng)異構(gòu)而導(dǎo)致的各種“信息孤島”。 1.1.6 檢修狀態(tài)化 以往的狀態(tài)檢修基本主要指一次設(shè)備，電氣二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)對(duì)象不是單一的元件，而是一個(gè)單元或一個(gè)系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)的是各元件的動(dòng)態(tài)性能，雖然數(shù)字式IED 裝置本身具備狀態(tài)檢修的實(shí)施基礎(chǔ)，但二次設(shè)備的狀態(tài)檢修必須作為一個(gè)系統(tǒng)性的問題來考慮，或者說狀態(tài)監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)應(yīng)包含交流輸入、直流、操作回路等，因此，常規(guī)變

13、電站內(nèi)很難實(shí)施二次系統(tǒng)的狀態(tài)檢修。 智能化變電站中電流、電壓的采集、二次系統(tǒng)設(shè)備狀況、操作命令的下達(dá)和執(zhí)行，完全可以通過光纖實(shí)現(xiàn)信息的有效監(jiān)測(cè)，變電站內(nèi)可以有效地獲取電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、各種IED 裝置的故障和動(dòng)作信息，監(jiān)測(cè)操作及信號(hào)回路狀態(tài)，設(shè) 備狀態(tài)特征量的采集上沒有盲區(qū)，在此基礎(chǔ)上可實(shí)現(xiàn)常規(guī)的變電站設(shè)備“定期檢 修”為“狀態(tài)檢修”。 1.1.7 操作智能化 高壓斷路器二次技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是用微機(jī)、電力電子技術(shù)和新型傳感器建立新的斷路器二次系統(tǒng)，如ABB 公司的插入式開關(guān)系統(tǒng)（Plug and Switch System，PASS），SIEMENS公司的高集成開關(guān)（Highly Integr

14、ated Switchgear，HIS)等。其主要特點(diǎn)是： （1）由微機(jī)控制、電力電子組成的執(zhí)行單元，代替常規(guī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的輔助開關(guān)和輔助繼電器。可按電壓波形控制跳、合閘角度，精確控制跳、合閘過程的時(shí)間，減少暫態(tài)過電壓幅值。 （2）開關(guān)設(shè)備的專用信息由裝在開關(guān)設(shè)備內(nèi)的微機(jī)直接處理，使開關(guān)裝置能獨(dú)立地執(zhí)行其當(dāng)?shù)毓δ埽灰蕾囉谧冸娬炯?jí)的控制系統(tǒng)。 （3）新型傳感器與微機(jī)相配合，獨(dú)立采集運(yùn)行數(shù)據(jù)，可早期檢測(cè)設(shè)備缺陷和故障。 （4）連續(xù)自我檢測(cè)和監(jiān)視開關(guān)設(shè)備的一次和二次系統(tǒng)。在缺陷變?yōu)楣收现鞍l(fā)出報(bào)警信號(hào)，為狀態(tài)維修提供參考。 斷路器系統(tǒng)的智能性由微機(jī)控制的二次系統(tǒng)、智能電子設(shè)備（IED ）和相應(yīng)的智能

15、軟件來實(shí)現(xiàn)。這樣保護(hù)和控制命令可以通過光纖網(wǎng)絡(luò)而不是常規(guī)變電站的二次回路系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與斷路器操作機(jī)構(gòu)的數(shù)字化接口應(yīng)用。 1.2 智能化變電站的架構(gòu)體系 智能化變電站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)繼承了分層分布式變電站結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，隨著高速以太網(wǎng)技術(shù)、數(shù)字光電電氣量測(cè)技術(shù)、智能開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用以及 IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)的完善和實(shí)施，使得智能化變電站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)又有了不同于常規(guī)變電站的革新性的變化。 1.2.1 智能化變電站體系結(jié)構(gòu) 從物理上看，數(shù)字式變電站仍然是一次設(shè)備和二次設(shè)備（包括保護(hù)、測(cè)控、監(jiān)控和通信設(shè)備等）兩個(gè)層面。由于一次設(shè)備的智能化以及二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化，數(shù)字式變電站一次設(shè)備和二次設(shè)備之間的結(jié)合更加緊密。從邏

16、輯上看，數(shù)字式變電站的 “變電站層”、“間隔層”和“過程層”內(nèi)部及層次之間采用高速網(wǎng)絡(luò)通信，三個(gè)層次關(guān)系如圖2 所示。 圖2 智能化變電站架構(gòu)體系（1）變電站層。變電站層的主要任務(wù)是：通過兩級(jí)高速網(wǎng)絡(luò)匯總?cè)镜膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，不斷刷新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，按時(shí)登錄歷史數(shù)據(jù)庫(kù)；按既定協(xié)議將有關(guān)數(shù)據(jù)信息送往調(diào)度或控制中心；接收調(diào)度或控制中心有關(guān)控制命令并轉(zhuǎn)間隔層、過程層執(zhí)行；具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能；具有（或備有） 站內(nèi)當(dāng)?shù)乇O(jiān)控、人機(jī)聯(lián)系功能，如顯示、操作、打印、報(bào)警等功能以及圖像、聲音等多媒體功能；具有對(duì)間隔層、過程層諸設(shè)備的在線維護(hù)、在線組態(tài)、在線修改參數(shù)的功能；具有（或備有）變電站故障自動(dòng)分

17、析和操作培訓(xùn)功能。 （2）間隔層。間隔層的主要功能是：匯總本間隔過程層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息；實(shí)施對(duì)一次設(shè)備保護(hù)控制功能；實(shí)施本間隔操作閉鎖功能；實(shí)施操作同期及其他控制功能；對(duì)數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)運(yùn)算及控制命令的發(fā)出具有優(yōu)先級(jí)別的控制；承上啟下的通信功能，即同時(shí)高速完成與過程層及變電站層的網(wǎng)絡(luò)通信功能，必要時(shí)，上下網(wǎng)絡(luò)接口具備雙口全雙工方式以提高信息通道的冗余度，保證網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。 （3）過程層。過程層是一次設(shè)備與二次設(shè)備的結(jié)合面，或者說過程層是指智能化電氣設(shè)備的智能化部分。過程層的主要功能分三類： 電氣運(yùn)行的實(shí)時(shí)電氣量檢測(cè)。即利用光電電流、電壓互感器及直接采集數(shù)字量等手段，對(duì)電流、電壓、相位及諧波分量等

18、進(jìn)行檢測(cè)；運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)檢測(cè)與統(tǒng)計(jì)。如對(duì)變電站的變壓器、斷路器、母線等設(shè)備在線檢測(cè)溫度、壓力、密度、絕緣、機(jī)械特性以及工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)；操作控制執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)。在執(zhí)行控制命令時(shí)具有智能性，能判斷命令的真?zhèn)渭捌浜侠硇?，還能對(duì)即將進(jìn)行的動(dòng)作精度進(jìn)行控制，如能使斷路器定向合閘，選相分閘，在選定的相角下實(shí)現(xiàn)斷路器的關(guān)合和開斷，要求操作時(shí)間限制在規(guī)定的參數(shù)內(nèi)。 1.2.2 功能層、邏輯接口與網(wǎng)絡(luò)總線 智能化變電站的基本結(jié)構(gòu)繼承了分層分布式變電站結(jié)構(gòu)，如圖3 所示。其功能在邏輯上被分配到三個(gè)不同的層中：過程層、間隔層和變電站層。在此三層中有1 0 類邏輯接口，并分別接入兩類總線：過程總線(Process B

19、us)以及變電站總線(Station Bus)。表1 概括了它們之間的關(guān)系。 圖3 智能化變電站功能層與邏輯接口1.3 智能化變電站的關(guān)鍵技術(shù) 智能化變電站中，低功率、數(shù)字化的新型互感器代替常規(guī)CT 和 PT，將高電壓、大電流直接變換為數(shù)字信號(hào)，利用高速以太網(wǎng)構(gòu)成數(shù)據(jù)采集及傳輸系統(tǒng)；基于微機(jī)、電力電子技術(shù)和新型傳感器建立新的斷路器二次系統(tǒng)，保護(hù)和控制命令可以通過光纖網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與斷路器操作機(jī)構(gòu)的數(shù)字化接口。這些技術(shù)使得變電站的過程層也得以數(shù)字化，以太網(wǎng)構(gòu)成全變電站的神經(jīng)中樞。智能化變電站關(guān)鍵技術(shù)呈現(xiàn)了新型傳感器的穩(wěn)定性、開關(guān)設(shè)備的集成化和智能化、通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性與實(shí)時(shí)性及安全性、IED設(shè)備之間的互

20、操作性和信息的同步性。 1.3.1 合并單元技術(shù) IEC 60044-7/8 標(biāo)準(zhǔn)首先定義了一個(gè)新的物理元件合并單元（Merging Unit，MU），合并單元與二次保護(hù)、測(cè)控設(shè)備的接口是串行單向多路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，其功能是同步采集多路ECT/EVT輸出的數(shù)字信號(hào)后按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的格式發(fā)送給保護(hù)、測(cè)控設(shè)備。針對(duì)數(shù)字化輸出的電子式互感器，將7個(gè)電流互感器(3個(gè)測(cè)量，3個(gè)保護(hù)，1個(gè)備用)和5個(gè)電壓互感器(3個(gè)測(cè)量、保護(hù)，1個(gè)母線，1個(gè)備用)合并為一個(gè)單元組，如圖7所示。合并單元所采集的12路電流、電壓信號(hào)均有明確含義，并將輸出的瞬時(shí)數(shù)字信號(hào)填入到同一個(gè)數(shù)據(jù)幀中，按照曼徹斯特編碼格式將這些信息組幀發(fā)送給二

21、次保護(hù)、控制設(shè)備。需要注意的是，標(biāo)準(zhǔn)并未規(guī)定合并單元必須接12路電流、電壓互感器，沒有用上的電流、電壓信息須提供相應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)志位，這些狀態(tài)標(biāo)志位也在合并單元發(fā)送給二次設(shè)備的數(shù)據(jù)幀內(nèi)。數(shù)字輸出的電子式互感器與變電站監(jiān)控、計(jì)量和保護(hù)裝置的通信通過合并單元實(shí)現(xiàn)，將接收到的互感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)輸出，同時(shí)接收同步信號(hào)，給二次設(shè)備提供一組時(shí)間一致的電壓、電流值。 圖8 IEC 600447/8標(biāo)準(zhǔn)定義的合并單元 IEC 61850-9-1 標(biāo)準(zhǔn)中定義的合并單元（如圖8）參考了 IEC 60044-7/8 標(biāo)準(zhǔn)，合并單元連接7 個(gè)電流互感器（其中3 個(gè)測(cè)量ECT，3 個(gè)保護(hù)ECT，1 個(gè)中性ECT），下面5

22、 個(gè)電壓互感器（3個(gè)保護(hù)/測(cè)量EVT，1 個(gè)母線EVT，一個(gè)中性EVT），通過與二次保護(hù)、測(cè)控設(shè)備的接口串行單向多路點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，為二次設(shè)備提供一組時(shí)間一致的電流和電壓數(shù)據(jù)。 合并單元發(fā)送給二次保護(hù)、測(cè)控設(shè)備的報(bào)文除了IEC 60044-7/8 中規(guī)定的電流、電壓值及標(biāo)志采樣值是否有效的狀態(tài)信息、同步信息和設(shè)備維護(hù)信息等外，還增加了一些反映開關(guān)狀態(tài)的二進(jìn)制輸入信息和時(shí)間標(biāo)簽信息等。目前，按照IEC 61850-9-1 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，合并單元與二次側(cè)保護(hù)、測(cè)量設(shè)備的通信多采用以太網(wǎng)進(jìn)行。 圖7 IEC 61850-9-1/2標(biāo)準(zhǔn)的合并單元國(guó)外ABB、SIEMENS、ALSTOM、GE等公司多次組織

23、了快速報(bào)文傳輸跳合閘命令的試驗(yàn)，證明了面向通用對(duì)象的變電站事件（Generic Object Oriented Substation Events， GOOSE）適 合在網(wǎng)絡(luò)上傳輸斷路器跳閘命令，并驗(yàn)證了使用SCL 配置來自不同廠商設(shè)備GOOSE 的能力。ABB等歐洲公司和GE等北美公司在合并單元的定義和使用上有很大區(qū)別，ABB 等歐洲公司定義的合并單元主要功能在于電壓、電流量的傳輸和通信，跳合閘報(bào)文的通信利用智能開關(guān)的接口來完成，而GE公司定義的合并單元還有傳送跳合閘、遙信快速報(bào)文的功能。 1.3.2 開關(guān)設(shè)備的集成化和智能化 （1）高壓開關(guān)設(shè)備集成 智能化變電站必須進(jìn)行一次設(shè)備和二次設(shè)備的

24、集成，而數(shù)字光電量測(cè)系統(tǒng)為變電站一次設(shè)備的集成和設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊化提供了可能性。目前正在研究和試驗(yàn)的戶外高壓設(shè)備集成主要有： 量測(cè)互感器與斷路器的集成； 智能斷路器； 智能開關(guān)設(shè)備系統(tǒng)。也有將避雷器裝于隔離開關(guān)支持絕緣子內(nèi)的集成。 數(shù)字光電量測(cè)系統(tǒng)、在線診斷用傳感器與斷路器及其開關(guān)數(shù)字控制裝置組合在一起構(gòu)成智能斷路器。它的進(jìn)一步發(fā)展是將間隔內(nèi)的隔離開關(guān)、接地開關(guān)等一次設(shè)備及其相應(yīng)控制裝置有機(jī)地組合和集成到智能斷路器內(nèi)。這種集成裝置可稱為智能開關(guān)設(shè)備系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)開關(guān)設(shè)備的智能化必須在斷路器內(nèi)嵌入電壓和電流變換器及其數(shù)字光電量測(cè)系統(tǒng)，并作為智能控制的輸入。集成開關(guān)設(shè)備系統(tǒng)的智能性由微機(jī)控制的二次系統(tǒng)、智

25、能電子設(shè)備（IED）和相應(yīng)的智能軟件來實(shí)現(xiàn)。 （2）高壓組合電器 目前世界各國(guó)正在研究和試驗(yàn)的集成開關(guān)有不同的組合模式，能夠大幅度減少土地占用、減少壽命周期成本的模式是在一個(gè)封閉的充滿SF 6 絕緣氣體的金屬殼內(nèi)將一個(gè)間隔每相的斷路器、隔離開關(guān)和接地開關(guān)、新型電壓和電流變換器組合成一個(gè)整體 ，出線由支持絕緣子引出的集成開關(guān)設(shè)備系統(tǒng)。 2 IEC61850 9-2采樣值協(xié)議2.1 協(xié)議棧2.1.1 協(xié)議應(yīng)用概述OSI的參考模型(ISO/IEC 7498-1)定義了一種基于通信功能分層概念上的模型如圖1所示，為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)健壯的通信系統(tǒng)，該模型詳述了7個(gè)分層以及每個(gè)分層的功能需求。模型并沒有指定為實(shí)

26、現(xiàn)這些功能所用的通信協(xié)議，也沒有限定只能通過一組通信協(xié)議來實(shí)現(xiàn)。ISO應(yīng)用(A層面)和傳輸(T層面)協(xié)議子集的采用(參見圖1)描述了各種各樣的協(xié)議棧。ISO A層面是與ISO的OSI參考模型上面3層(也就是應(yīng)用層、表示層和會(huì)話層)有關(guān)的一組規(guī)范和協(xié)定，ISO的T層面是與ISO的OSI參考模型下面4層(也就是傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層和物理層)有關(guān)的一組規(guī)范和協(xié)定。正如本標(biāo)準(zhǔn)第7-2部分所述，定義A層面和T層面兩個(gè)協(xié)議組合是為了傳輸采樣值，包括訪問相關(guān)的采樣值控制塊。兩個(gè)不同的協(xié)議組合被用于：1) 按照本標(biāo)準(zhǔn)第8-1部分所述基于MMS的Client/Server 服務(wù)2) 基于數(shù)據(jù)鏈路層的采樣值服務(wù)

27、2.1.2 Client/Server 服務(wù)和通信協(xié)議Client/Server 服務(wù)如果需要借助客戶端訪問采樣值控制塊，按照第5.3節(jié)就應(yīng)采用這種Client/Server 通信協(xié)議作為采樣值通信協(xié)議的補(bǔ)充。本協(xié)議適用于任何聲稱與本標(biāo)準(zhǔn)一致且聲明支持本標(biāo)準(zhǔn)第7-2部分所述的、列于下表1中的服務(wù)之一的應(yīng)用。表1 需要Client/Server通信協(xié)議子集的服務(wù)IEC 61850-7-2 模型IEC 61850-7-2 服務(wù)ServerGetServerDirectoryAssociationAssociateAbortReleaseLogical DeviceGetLogicalDeviceD

28、irectoryLogical NodeGetLogicalNodeDirectoryGetAllDataValuesGetDomainAttributesStoreDomainContentsDataGetDataValuesSetDataValuesGetDataDirectoryGetDataDefinitionData SetGetDataSetValuesSetDataSetValuesCreateDataSetDeleteDataSetGetDataSetDirectorySV Class ModelGetMSVCBValuesSetMSVCBValuesGetUSVCBValue

29、sSetUSVCBValues2.1.3 采樣值服務(wù)和通信協(xié)議采樣值映射概述采樣值通信協(xié)議適用于任何聲稱與本標(biāo)準(zhǔn)一致且聲明支持本標(biāo)準(zhǔn)第7-2部分所述的、列于表4的服務(wù)之一的應(yīng)用。表4 需要采樣值通信協(xié)議的服務(wù)模型IEC 61850-7-2服務(wù)多點(diǎn)傳送采樣值類模型Multicast Sampled Value Class ModelMulticast SV Message單點(diǎn)傳送的采樣值類模型Unicast Sampled Value Class ModelUnicast SV Message物理層：媒體連接單元(MAU)的規(guī)范考慮到電磁環(huán)境的要求，推薦使用如上所述的符合ISO/IEC 8802

30、-3的100Base-FX光纖傳輸系統(tǒng)。鏈路層：以太網(wǎng)地址用于采樣值傳輸時(shí)，需配置ISO/IEC 8802-3多點(diǎn)傳送/單點(diǎn)傳送的目標(biāo)地址，應(yīng)采用唯一的ISO/IEC 8802-3源地址，附錄C給出了多點(diǎn)傳送地址賦值范圍推薦值。鏈路層：優(yōu)先級(jí)標(biāo)記/虛擬局域網(wǎng)為區(qū)分保護(hù)相關(guān)的時(shí)延重要的且高優(yōu)先級(jí)的總線負(fù)載和低優(yōu)先級(jí)的總線負(fù)載，采用了符合IEEE 802.1Q的優(yōu)先級(jí)標(biāo)記。鏈路層：以太網(wǎng)類型IEEE著作權(quán)登記機(jī)構(gòu)注冊(cè)了一個(gè)基于ISO/IEC 8802-3 MAC子層以太網(wǎng)類型碼，采樣值緩沖應(yīng)直接映射到所保留的以太網(wǎng)類型碼和以太網(wǎng)類PDU。在表8中可以查到為GOOSE，GSE和SV分配的以太網(wǎng)類型碼

31、取值。2.2 采樣值傳輸模型的映射2.2.1 概述按照本標(biāo)準(zhǔn)第6部分的定義，采樣值數(shù)據(jù)集采用XML語言進(jìn)行描述以保證互操作性。采樣值類模型以有組織的、時(shí)間受到控制的方式提供采樣值數(shù)據(jù)集的報(bào)告，所以傳遞速度非?？觳⑶覀鬟f時(shí)間穩(wěn)定。用于單點(diǎn)傳送或多點(diǎn)傳送的采樣值控制塊定義了它所涉及的數(shù)據(jù)集的傳輸特性。本標(biāo)準(zhǔn)第7-2部分給出了詳細(xì)描述。2.2.2 多點(diǎn)傳送采樣值控制塊類和服務(wù)的映射多點(diǎn)傳送采樣值控制塊的定義正如本標(biāo)準(zhǔn)第7-2部分中的定義，采樣值控制塊應(yīng)通過配置預(yù)定義，或者映射到如表9中定義的MMS多點(diǎn)傳送采樣值控制塊(MSVCB)。所有的MSVCB元件都應(yīng)帶有“MS”功能約束。2.2.3 單點(diǎn)傳送采

32、樣值控制塊類和服務(wù)的映射單點(diǎn)傳送采樣值控制塊的定義正如本標(biāo)準(zhǔn)第7-2部分中的定義，采樣值控制塊應(yīng)通過配置預(yù)定義，或者映射到如表11中定義的MMS單點(diǎn)傳送采樣值控制塊(USVCB)。所有的USVCB元件都應(yīng)帶有“US”功能約束。2.2.4 采樣值緩沖區(qū)更新的映射正如本標(biāo)準(zhǔn)第7-2部分中所述，通信系統(tǒng)應(yīng)對(duì)用戶緩沖區(qū)進(jìn)行更新。這種更新直接映射到為基于ISO/IEC 8802-3 MAC子層的IEC 61850應(yīng)用所保留的以太網(wǎng)類型上。然而，所采用的協(xié)議棧并不提供以下功能：通過通信鏈路對(duì)采樣值緩沖區(qū)的更新進(jìn)行初始化或校驗(yàn)，可選地把若干緩沖區(qū)的更新連接成同一鏈路層的幀。這是應(yīng)用層的功能。對(duì)抽象數(shù)據(jù)類型進(jìn)

33、行編碼。這是表示層的功能。不支持像傳輸層所具有的功能那樣，把若干傳輸緩沖區(qū)的更新連接成同一鏈路層的幀，對(duì)應(yīng)地也不考慮把對(duì)一個(gè)緩沖區(qū)的更新分割成若干幀，因?yàn)殒溌穼訁f(xié)議的幀的最大長(zhǎng)度已經(jīng)足夠了。把用戶的邏輯地址翻譯成MAC物理地址。因此，需要8.5條所述的補(bǔ)充定義。2.3 61850-9-2采樣值報(bào)文格式以太網(wǎng)通信幀結(jié)構(gòu)（同9-1）：字節(jié)876543211報(bào)頭2345678幀起始9MAC報(bào)頭目地址101112131415源地址161718192021優(yōu)先權(quán)標(biāo)記TPID2223TCI2425以太網(wǎng)類2627以太網(wǎng)類PDUAPPID2829長(zhǎng)度3031保留13233保留23435APDU·&

34、#183;··必要的填充字節(jié)幀校驗(yàn)序列應(yīng)用數(shù)據(jù)APDU的格式：標(biāo)記 = 60H長(zhǎng)度ASDU的數(shù)目n（UI16）ASDU1ASDU2ASDUnASDU的格式:序號(hào)內(nèi)容名稱格式內(nèi)容含義注解1svIDVISIBLE STRING一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)唯一的標(biāo)識(shí)2DatSetObjectReference來自MSVC或USVC的值3SmpCntINT16U采樣值序號(hào)4ConfRevINT32U來自MSVC或USVC的值5RefrTmEntryTime采樣值緩沖的刷新時(shí)間（可選）6SmpSynchBOOLEAN采樣值同步標(biāo)志7SmpRateINT16U來自MSVB或USVB的值（可選）8Samp

35、le 1.n來自MSVB或USVB的采樣值數(shù)據(jù)格式，包含模擬采樣值和品質(zhì)屬性。采樣值通道1n， 每個(gè)數(shù)據(jù)包含模擬采樣值和品質(zhì)屬性。模擬采樣值的格式由MSVB或USVB配置確定，缺省定義為整型。3 采樣的同步問題間隔內(nèi)采樣同步(電子式互感器)間隔間采樣同步采樣值傳輸標(biāo)準(zhǔn)IEC 60044-8：傳輸速度2.5Mbit/s,國(guó)內(nèi)擴(kuò)展為10Mbit/s鏈路層：IEC 60870-5-1規(guī)定的FT3格式。數(shù)據(jù)：固定數(shù)據(jù)集12通道，國(guó)內(nèi)擴(kuò)展為22通道 。傳輸介質(zhì)：光纖。傳輸路徑：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)。擴(kuò)展后應(yīng)用于合并器輸入作為間隔內(nèi)的同步，也可以用作合并器的輸出其傳輸延時(shí)固定，采用插值法同步優(yōu)點(diǎn)：傳輸延時(shí)確定，可以采用

36、再采樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)同步采樣，硬件和軟件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：使用串行口，帶寬較低，通道固定，擴(kuò)展不易。2、IEC 61850-9-1：傳輸速度100Mbit/s，鏈路層：同以太網(wǎng)；數(shù)據(jù)：固定數(shù)據(jù)集12通道；傳輸介質(zhì)：光纖；傳輸路徑：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或者組網(wǎng)；可應(yīng)用于合并器的輸出；點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，采用插值法同步；組網(wǎng)，合并器需要外部同步源，采用序號(hào)同步法；優(yōu)點(diǎn)：物理接口標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口；硬件和軟件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單；可靈活選擇點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及組網(wǎng)。缺點(diǎn)：通道固定，兼容性不好， 組網(wǎng)時(shí)需要外接同步源，由于標(biāo)準(zhǔn)及兼容性問題，已經(jīng)不使用。IEC 61850-9-2：傳輸速度100Mbit/s；鏈路層：同以太網(wǎng)；數(shù)據(jù)：可靈活定義；傳輸介質(zhì)：光纖；傳輸

37、路徑：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或者組網(wǎng)；可應(yīng)用于合并器的輸出；點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，采用插值法同步；組網(wǎng)，合并器需要外部同步源，采用序號(hào)同步法。優(yōu)點(diǎn)：物理接口標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口，可靈活選擇點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及組網(wǎng)，可按照61850模型對(duì)互感器建模，通道可靈活擴(kuò)展。缺點(diǎn)：采用ASN.1編碼，硬件和軟件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜， 組網(wǎng)時(shí)需要外接同步源IEC 61850-9-2LE：80點(diǎn)/周波，8通道。IEC 61850-9-2(國(guó)網(wǎng)版) ：80點(diǎn)/周波，22通道（包括合并器通道延時(shí)）4 光纖數(shù)據(jù)獲取光纖連接獲取SV報(bào)文光電轉(zhuǎn)換器是一種類似于基帶MODEM（數(shù)字調(diào)制解調(diào)器）的設(shè)備，和基帶MODEM不同的是接入的是光纖專線，是光信號(hào)。4.1 簡(jiǎn)介千兆光纖收發(fā)器（

38、又名光電轉(zhuǎn)換器）是一種快速以太網(wǎng)，其數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)1Gbps,仍采用CSMA/CD的訪問控制機(jī)制并與現(xiàn)有的以太網(wǎng)兼容，在布線系統(tǒng)的支持下，可以使原來的快速以太網(wǎng)平滑升級(jí)并能充分保護(hù)用戶原來的投資。千兆網(wǎng)技術(shù)已成為新建網(wǎng)絡(luò)和改造的首選技術(shù)，由此對(duì)綜合布線系統(tǒng)的性能要求也提高。4.2 性能特點(diǎn)1、光口配置靈活，支持SC/ST/LC，單模/多模2、 低壓冗余直流雙電源供電或交流供電3、 IP30防護(hù)等級(jí)4、 工作溫度可支持-40754.3 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE標(biāo)準(zhǔn)： 802.3 10Base-T802.3u 100BaseT(X)和100BaseFX802.3ab 1000Base-T802.

39、3z 1000Base-X802.3x 流量控制交換方式：存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)MAC地址：8K廣播風(fēng)暴：自動(dòng)廣播風(fēng)暴抑制流控：全雙工流控，半雙工背壓控制4.4 收發(fā)器千兆以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)由IEEE802.3制定，目前有802.3z和802.3ab兩個(gè)布線標(biāo)準(zhǔn)。其中802.3ab是基于雙絞線的布線標(biāo)準(zhǔn)，使用4對(duì)5類UTP，最大傳輸距離為100m。而802.3z是基于光纖通道的標(biāo)準(zhǔn)，使用的媒體有三種：a)1000Base-LX規(guī)范：該規(guī)范為長(zhǎng)距離使用的多模和單模光纖的參數(shù)。其中多模光纖傳輸距離為300(550米,單模光纖的傳輸距離為3000米。該規(guī)范要求使用價(jià)格相對(duì)昂貴的長(zhǎng)波激光收發(fā)器。b)1000Ba

40、se-SX規(guī)范：該規(guī)范為短距離使用的多模光纖的參數(shù)，使用多模光纖和低成本的短波CD(compactdisc)或VCSEL激光器，其傳輸距離為300(550米。c)1000BASE-CX規(guī)范：使用短距離的屏蔽雙絞線STP，其傳輸距離為25m，主要用于在配線間使用短跳線電纜把高性能的服務(wù)器和高速外設(shè)相連。編輯本段線纜選型綜合布線系統(tǒng)包含建筑群布線子系統(tǒng)、建筑物主干布線子系統(tǒng)、水平布線子系統(tǒng)（包含工作區(qū)電纜）三大布線子系統(tǒng)。千兆網(wǎng)綜合布線系統(tǒng)除具有一般快速以太網(wǎng)綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)之外，更重要的是要合理選擇UTP、光纜及接插件。4.4.1 光纜的選擇光纜主要用于建筑群布線子系統(tǒng)，對(duì)抗干擾要求高或建

41、筑物主干距離超過100m的場(chǎng)合也用光纜作為建筑物主干布線子系統(tǒng)。選擇光纜應(yīng)根據(jù)實(shí)際距離并結(jié)合802.3z規(guī)范進(jìn)行。在滿足技術(shù)要求的前提下再慮經(jīng)濟(jì)問題。2.2雙絞線的選擇雙絞線在三大綜合布線子系統(tǒng)中所占比例最大，它的使用在很大程度上決定了綜合布線系統(tǒng)的性能，必須合理選用。接口種類電轉(zhuǎn)換器接口RJ45接口：10/100BaseT(X) or 10/100/1000BaseT(X)自動(dòng)適應(yīng)光纖接口：1000Base-SX/CX/LHX/EX(SFP插槽、LC接頭)LED指示燈：電源，端口狀態(tài)，10/100/1000M5 報(bào)文分析5.1 抓包工具常用的抓包工具有Windows下的mms-etherea

42、l，WireShark和Solaris下的snoop命令。mms-ethereal可以自動(dòng)解釋mms報(bào)文，適合進(jìn)行應(yīng)用層報(bào)文的分析。WireShark是ethereal的替代版本，界面更加友好，但標(biāo)準(zhǔn)版本中沒有對(duì)mms報(bào)文分析的支持；snoop主要是用來抓包，沒有圖形化的分析界面，snoop抓取的文件可以用WireShark打開輔助分析；5.2 抓包方法對(duì)于廣播和組播報(bào)文如裝置的UDP心跳報(bào)文，可以用筆記本連接到交換機(jī)上任意端口抓取。對(duì)于后臺(tái)與裝置之間的TCP通訊，有以下幾種方法。1)后臺(tái)機(jī)上可安裝軟件來抓包，非window系統(tǒng)的也可以在筆記本電腦上用相同配置模擬后臺(tái)截取報(bào)文。2)利用HUB連

43、接后臺(tái)與裝置，將筆記本接到HUB上抓包。注意一定要使用HUB，不能使用交換機(jī)。WireShark和mms-ethereal均是圖形化的界面，使用起來比較簡(jiǎn)單，注意選擇正確的網(wǎng)卡即可。snoop的使用方法可以用man snoop取得，最基本的命令為snoop -d bge0 -o xx.snoop3)如果是遠(yuǎn)動(dòng)、和子站裝置，可在交換機(jī)上設(shè)定鏡像端口，把要截取報(bào)文的端口鏡像到鏡像端口，則筆記本電腦只要連接到鏡像端口即可截取其它端口的報(bào)文。交換機(jī)一般都支持端口鏡像功能，需要參照說明書進(jìn)行設(shè)定。5.3 分析舉例均以WireShark為例，mms-ethereal與之類似。5.3.1 設(shè)置抓包過濾條件在

44、后臺(tái)上抓包時(shí)，數(shù)據(jù)量比較大，文件一大之后，解析起來速度很慢，如果單純?yōu)榱朔治鰬?yīng)用層報(bào)文，可在抓包的時(shí)候設(shè)置過濾條件。如果為了分析網(wǎng)絡(luò)通斷問題，一般不設(shè)置過濾條件，便于全面了解網(wǎng)絡(luò)狀況。抓包過濾條件在Capture->Options->Capture Filter里設(shè)置，點(diǎn)Capture Filter會(huì)有很多現(xiàn)成的例子，下面列舉幾個(gè)最常用的。tcp 只抓取tcp報(bào)文udp 只抓取udp報(bào)文host 198.120.0.100 只抓取198.120.0.100的報(bào)文ether host 00:08:15:00:08:15 只抓取指定MAC地址的報(bào)文5.3.2 設(shè)置顯示過濾條件打開一個(gè)抓

45、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(diǎn)差別，舉例如下。tcp 只抓取tcp報(bào)文udp 只抓取udp報(bào)文ip.addr=198.120.0.100 只抓取198.120.0.100的報(bào)文eth.addr=00:08:15:00:08:15 只抓取指定MAC地址的報(bào)文還可以在報(bào)文上點(diǎn)擊右鍵選擇apply as filter等創(chuàng)建一個(gè)過濾條件，比較方便。5.3.3 判別網(wǎng)絡(luò)狀況輸入顯示過濾條件tcp.analysis.flags，可以顯示丟失、重發(fā)等異常情況相關(guān)的TCP報(bào)文，此類報(bào)文的出現(xiàn)頻率可以作為評(píng)估網(wǎng)絡(luò)狀況的一個(gè)標(biāo)尺。常見的異常類

46、型有以下幾個(gè)TCP Retransmission由于沒有及時(shí)收到ACK報(bào)文而產(chǎn)生的重傳報(bào)文TCP Dup ACK xxx重復(fù)的ACK報(bào)文TCP Previous segment lost前一幀報(bào)文丟失TCP Out-Of-OrderTCP的幀順序錯(cuò)誤偶爾出現(xiàn)屬于正常現(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.syn=1|tcp.flags.fin=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(qiáng)制關(guān)斷的標(biāo)志（2） 統(tǒng)計(jì)心跳報(bào)文有無丟失在statistics->co

47、nversations里選擇UDP，可以看到所有裝置的UDP報(bào)文統(tǒng)計(jì)。一般情況下，相同型號(hào)裝置的UDP報(bào)文的數(shù)量應(yīng)該相等，最多相差1到2個(gè)，如果個(gè)別裝置數(shù)量異常，則可能是有心跳報(bào)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(gè)HUB（庫(kù)房一般是8口10M的TP-LINK）-不是交換機(jī)。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(dòng)與裝置的mms報(bào)文以及goose數(shù)據(jù)包。抓報(bào)工具是歸檔里面的61850的報(bào)文監(jiān)視工具。如下：滾屏顯示實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)打開抓報(bào)工具，點(diǎn)擊左側(cè)第二個(gè)按鈕開始設(shè)置：選擇本計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡，地址就是本地連接里面設(shè)置的IP地址：設(shè)置

48、要監(jiān)視的裝置的IP地址：格式為host 198.120.0.72。點(diǎn)擊browse按鈕設(shè)置存儲(chǔ)文件名及路徑：設(shè)置長(zhǎng)期抓包存儲(chǔ)，選中，按抓包大小存貯（m代表MB，可以是KB或者GB）；按時(shí)間存儲(chǔ)如下圖：把這個(gè)選項(xiàng)勾上就可以實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)，便于查找問題。點(diǎn)擊“start”按鈕開始抓包。6 Matlab數(shù)據(jù)分析6.1 Matlab簡(jiǎn)介MATLAB是matrix和laboratory兩個(gè)詞的組合，意為矩陣工廠（矩陣實(shí)驗(yàn)室）。是由美國(guó)mathworks公司發(fā)布的主要面對(duì)科學(xué)計(jì)算、可視化以及交互式程序設(shè)計(jì)的高科技計(jì)算環(huán)境。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成

49、在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語言（如C、Fortran）的編輯模式，代表了當(dāng)今國(guó)際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。MATLAB和Mathematica、Maple并稱為三大數(shù)學(xué)軟件。它在數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件中在數(shù)值計(jì)算方面首屈一指。MATLAB可以進(jìn)行矩陣運(yùn)算、繪制函數(shù)和數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)算法、創(chuàng)建用戶界面、連接其他編程語言的程序等，主要應(yīng)用于工程計(jì)算、控制設(shè)計(jì)、信號(hào)處理與通訊、圖像處理、信號(hào)檢測(cè)、金融建模設(shè)計(jì)與分析等領(lǐng)域。MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用

50、的形式十分相似，故用MATLAB來解算問題要比用C，F(xiàn)ORTRAN等語言完成相同的事情簡(jiǎn)捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等軟件的優(yōu)點(diǎn)，使MATLAB成為一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)學(xué)軟件。在新的版本中也加入了對(duì)C，F(xiàn)ORTRAN，C+，JAVA的支持?？梢灾苯诱{(diào)用,用戶也可以將自己編寫的實(shí)用程序?qū)氲組ATLAB函數(shù)庫(kù)中方便自己以后調(diào)用，此外許多的MATLAB愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進(jìn)行下載就可以用。簡(jiǎn)單易用Matlab是一個(gè)高級(jí)的矩陣/陣列語言，它包含控制語句、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入和輸出和面向?qū)ο缶幊烫攸c(diǎn)。用戶可以在命令窗口中將輸入語句與執(zhí)行命令同步，也可以先編寫好一個(gè)較大的復(fù)

51、雜的應(yīng)用程序（M文件）后再一起運(yùn)行。新版本的MATLAB語言是基于最為流行的C+語言基礎(chǔ)上的，因此語法特征與C+語言極為相似，而且更加簡(jiǎn)單，更加符合科技人員對(duì)數(shù)學(xué)表達(dá)式的書寫格式。使之更利于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的科技人員使用。而且這種語言可移植性好、可拓展性極強(qiáng)，這也是MATLAB能夠深入到科學(xué)研究及工程計(jì)算各個(gè)領(lǐng)域的重要原因。強(qiáng)處理能力MATLAB是一個(gè)包含大量計(jì)算算法的集合。其擁有600多個(gè)工程中要用到的數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)，可以方便的實(shí)現(xiàn)用戶所需的各種計(jì)算功能。函數(shù)中所使用的算法都是科研和工程計(jì)算中的最新研究成果，而前經(jīng)過了各種優(yōu)化和容錯(cuò)處理。在通常情況下，可以用它來代替底層編程語言，如C和C+ 。在計(jì)

52、算要求相同的情況下，使用MATLAB的編程工作量會(huì)大大減少。MATLAB的這些函數(shù)集包括從最簡(jiǎn)單最基本的函數(shù)到諸如矩陣，特征向量、快速傅立葉變換的復(fù)雜函數(shù)。函數(shù)所能解決的問題其大致包括矩陣運(yùn)算和線性方程組的求解、微分方程及偏微分方程的組的求解、符號(hào)運(yùn)算、傅立葉變換和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析、工程中的優(yōu)化問題、稀疏矩陣運(yùn)算、復(fù)數(shù)的各種運(yùn)算、三角函數(shù)和其他初等數(shù)學(xué)運(yùn)算、多維數(shù)組操作以及建模動(dòng)態(tài)仿真等。程序接口新版本的MATLAB可以利用MATLAB編譯器和C/C+數(shù)學(xué)庫(kù)和圖形庫(kù)，將自己的MATLAB程序自動(dòng)轉(zhuǎn)換為獨(dú)立于MATLAB運(yùn)行的C和C+代碼。允許用戶編寫可以和MATLAB進(jìn)行交互的C或C+語言程序。

53、另外，MATLAB網(wǎng)頁服務(wù)程序還容許在Web應(yīng)用中使用自己的MATLAB數(shù)學(xué)和圖形程序。MATLAB的一個(gè)重要特色就是具有一套程序擴(kuò)展系統(tǒng)和一組稱之為工具箱的特殊應(yīng)用子程序。工具箱是MATLAB函數(shù)的子程序庫(kù)，每一個(gè)工具箱都是為某一類學(xué)科專業(yè)和應(yīng)用而定制的，主要包括信號(hào)處理、控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、小波分析和系統(tǒng)仿真等方面的應(yīng)用。6.2 部分Matlab程序clc;clear;fclose(fidout); %MK=importdata('MKMATLAB.txt');tline=strrep(tline,'|','');% ff=load('9-2222.txt');ii=0;ka=0;kb=0;while ii<= length(tline)-12mac=tline(ii+1:ii+6);source=tline(ii+7:ii+12); if strcmp(strcat(mac,source),'010ccd041105') ka=ka+1; Type=tline(ii+25:ii+28); if strcmp(Type,'88ba') APPID=tline(ii+37-8:ii+40-8); Length=tline(ii+