網(wǎng)絡(luò)分析儀在智能站的作用

1、網(wǎng)絡(luò)分析儀在智能站中的應(yīng)用1.1 傳統(tǒng)變電站向智能站的變革隨著IEC61850通信建模標準的分階段頒布實施和電子式互感器技術(shù)、智能開關(guān)技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，以及國家建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃的快速推進。變電站綜自技術(shù)進入了數(shù)字化、智能化時代。數(shù)字化變電站的建成投產(chǎn)也為電網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)奠定了基礎(chǔ)，在變電站發(fā)展歷程史上具有劃時代的意義，是一次變電技術(shù)的革命。智能變電站相對于傳統(tǒng)變電站有眾多明顯優(yōu)勢：1、高性能通信網(wǎng)絡(luò)采用統(tǒng)一的通信規(guī)約IEC61850,提高了設(shè)備之間的互操作性，不需要進行規(guī)約轉(zhuǎn)換，加快了通信速度，降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度和設(shè)計、調(diào)試和維護的難度，提高了通信系統(tǒng)的性能。數(shù)字信號

2、通過光纜傳輸避免了電纜帶來的電磁干擾，傳輸過程中無信號衰減、失真。無L、C濾波網(wǎng)絡(luò)，不產(chǎn)生諧振過電壓。傳輸和處理過程中不再產(chǎn)生附加誤差提升了保護、計量和測量系統(tǒng)的精度。光電互感器無磁飽和，精度高，暫態(tài)特性好。2、高安全性光電互感器的應(yīng)用，避免了油和sF6互感器的滲漏問題，很大程度上減少了運行維護的工作量，不再受滲漏油的困擾，同時提高了安全性光電互感器高低壓部分光電隔離，使得電流互感器二次開路、電壓互感器二次短路可能危及人身或設(shè)備等問題不復(fù)存在，大大提高了安全性。光纜代替電纜，避免了電纜端子接線松動、發(fā)熱、開路和短路的危險，提高了變電站整體安全運行水平。3、高可靠性，設(shè)備自檢功能強，合并器收不到

3、數(shù)據(jù)會判斷通訊故障或互感器故障而發(fā)出告警，既提高了運行的可靠性又減輕了運行人員的工作量。采集器的電源由能量線圈或激光電源提供，兩者自動切換，互為備用。4、高經(jīng)濟性采用光纜代替大量電纜，降低成本。用光纜取代二次電纜，簡化了電纜溝、電纜層和電纜防火，保護、自動化調(diào)試的工作量減少，減少了運行維護成本。同時，縮短工程周期，減少通道重復(fù)建設(shè)和投資。實現(xiàn)信息共享，兼容性高，便于新增功能和擴展規(guī)模，減少變電站投資成本。光電互感器采用固體絕緣，無滲漏問題，減少了停運檢修成本。？數(shù)字化變電站技術(shù)含量高，電纜等耗材節(jié)約，具有節(jié)能、環(huán)保、節(jié)約社會資源的多重功效。1.2 以太網(wǎng)技術(shù)在智能站的應(yīng)用IEC61850使用以

4、太網(wǎng)作為基本通信網(wǎng)絡(luò)，變電站層與遠方控制中心之間、變電站層與間隔層之間、間隔層與過程層之間分別通過基于以太網(wǎng)的遠動網(wǎng)絡(luò)、站級網(wǎng)絡(luò)和過程網(wǎng)絡(luò)交互信息。使測量、保護、控制、監(jiān)測等不同專業(yè)真正實現(xiàn)信息共享。使不同功能可以方便地得到協(xié)調(diào)和集成，形成信息高度共享的變電站自動化系統(tǒng)。即基于以太網(wǎng)的變電站自動化系統(tǒng)。由于以太網(wǎng)具有標準化、靈活性、價格低廉、穩(wěn)定可靠、通信速率高、軟硬件產(chǎn)品豐富、應(yīng)用廣泛以及支持技術(shù)成熟等優(yōu)點，在變電站自動化系統(tǒng)中，為各種特定功能構(gòu)建的各自獨立的專用網(wǎng)絡(luò)將被全開放的以太網(wǎng)取代。以以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的新一代數(shù)字變電站已經(jīng)成為發(fā)展中的新亮點。1.3 變電站通信體系結(jié)構(gòu)研究1.3.1

5、IEC61850標準概述IEC61850-1緒論(Introductionandoverview)。主要介紹了IEC61850產(chǎn)生的必要性，以及標準各部分主要內(nèi)容的簡介。IEC61850-2術(shù)語(Glossary)。這部分內(nèi)谷為該標準中變電站自動化系統(tǒng)專門術(shù)語詞匯表。IEC61850-3總體要求(Generalrequirements)o介紹了變電站自動化系統(tǒng)內(nèi)通/系統(tǒng)的質(zhì)重要求，包括可靠性、可用性、可維護性和安全性等等。IEC61850-4系統(tǒng)和工程管理(Systemandprojectmanagement)。包括變電站內(nèi)必備硬件配置的定義、功能和信號質(zhì)量的適應(yīng)性以及所有具體定義的文檔。IE

6、C61850-5功能和設(shè)備模型的通(Communicationrequirementsforsubstationautomationsystemfunctions)o內(nèi)容包括變電站功能和接口的邏輯分配、互操作方法、邏輯節(jié)點的概念、PICOM(Pieceofinformationforcommunication通信信息片)的概念、功能定義的規(guī)則、功能分類、邏輯節(jié)點列表、邏輯節(jié)點和相關(guān)的PICOM、邏輯節(jié)點分配和交互原理、使用邏輯節(jié)點附加原理、PICOM表結(jié)果、報文類型以及動態(tài)性能要求。IEC61850-6變電站智能電子設(shè)備(IED)結(jié)構(gòu)語后(Configurationlanguageforele

7、ctricalsubstationIEDs)。主要介紹變電站配置語言SCL的對象模型和語言內(nèi)容。IEC61850-7變電站和饋線裝置的基本通信結(jié)構(gòu)(Basiccommunicationstructureforsubstationandfeederequipment)o該部分是整個標準的核心內(nèi)容，分為四個部分：7-1原理和模型(Principlesandmodels);7-2抽象通信服務(wù)接口(AbstractCommunicationServiceInterface,ACSI);7-3公共數(shù)據(jù)模型(Commondataclasses);7-4兼容邏輯節(jié)點和數(shù)據(jù)類(Compatiblelogica

8、lnodeclassesanddataclasses)。IEC61850-8變電站層與間隔層特定通信服務(wù)映射(SpecificCommunicationServiceMapping,SCSM)。將變電站層的服務(wù)映射到具體通信服務(wù)，比如說映射成MMS,CORBA。IEC61850-9間隔層與過程層特定通信服務(wù)映射(SpecificCommunicationServiceMapping,SCSM)。這一部分說明了間隔層和過程層之間通信的特定通信服務(wù)映射。該部分標準分為兩個部分：9-1特定通信服務(wù)映射-通過連續(xù)單向多支路點對點連接傳輸采樣值(SpecificCommunicationServiceM

9、apping(SCSM)Sampledvaluesoverserialunidirectionalmultidroppointtopointlink);9-2特定通信服務(wù)映射一通過ISO/IEC8802-3傳輸采樣值(SpecificCommunicationServiceMapping(SCSM)SampledvaluesoverISO/IEC8802-3)。IEC61850-10一致性測試(Conformancetesting)。系統(tǒng)的一致性進仃測試。1.3.2 變電站自動化系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)IEC61850標準將變電站自動化系統(tǒng)按功能和邏輯通信抽象為3層體系結(jié)構(gòu)：變電站層(第2層卜間隔層(第1

10、層卜過程層(第0層)。變電站自動化三層體系各自代表的功能為變電站層功能、間隔層功能、過程層功能，其相應(yīng)的邏輯接口如下圖所示、在間隔層和變電站層之間通過MMS交換數(shù)據(jù)（如：保護定值，遙測，遙信，動作報告，文件傳輸）在間隔內(nèi)通過GOOSE或私有協(xié)議交換數(shù)據(jù)；（如：閉鎖控制）在過程層和間隔層之間通過SMV交換P不CT的實時采樣數(shù)據(jù)在過程層和間隔層之間通過GOOSE交換控制數(shù)據(jù)（如：跳閘信號，開關(guān)位置）、在變電站層和地調(diào)、省調(diào)通過遠動協(xié)議（104）交換數(shù)據(jù)（如：四遙信號）1.3.3 變電站設(shè)備與功能建模IEC61850除了將變電站自動化系統(tǒng)分成變電站層、間隔層、過程層之外，每個物理設(shè)備（IED）由服務(wù)

11、器和應(yīng)用組成，將服務(wù)器（Server）分層為邏輯設(shè)備（LogicalDevice）邏輯節(jié)點（LogicalNode）數(shù)據(jù)'象（Dataobject）數(shù)據(jù)屬（Dataattributes）,物理設(shè)備內(nèi)包含服務(wù)器（Server）和應(yīng)用。服務(wù)器包含邏輯設(shè)備，邏輯設(shè)備包含邏輯節(jié)點，邏輯節(jié)點包含數(shù)據(jù)對象、數(shù)據(jù)屬性。邏輯節(jié)點是執(zhí)行交換數(shù)據(jù)的最小功能單元。每個邏輯節(jié)點都是由它的數(shù)據(jù)和方法所定義的對象，多個邏輯節(jié)點共同協(xié)調(diào)工作，完成變電站的控制、保護、測量以及它的功能。這些節(jié)點可能分布在一個或多個物理設(shè)備（PD,PhysicalDevice）±o為了實現(xiàn)邏輯節(jié)點間的數(shù)據(jù)變換，邏輯節(jié)點間通過邏

12、輯連接（LC,LogicalConnection）相連。如圖2.2所示。圖2.2中實現(xiàn)兩個功能F1和F2。F1功能分解成5個邏輯節(jié)點LN1、LN2、LN3、LN4、LN5;F2功能分解成三個邏輯節(jié)點LN3、LN5、LN6。而在實際中這兩個功能又由三個物理設(shè)備（IED）完成。如圖2.2第一個物理設(shè)備中含有三個邏輯節(jié)點，第二個設(shè)備中含有兩個邏輯節(jié)點，第三個設(shè)備只有一個邏輯節(jié)點。它們之間的連線表示它們之間的通信聯(lián)系。Fl功能分解示例1.3.4 變電站自動化通信建模與服務(wù)映射IEC61850標準把通信技術(shù)本身和要實現(xiàn)的通信功能分開。因為通信技術(shù)發(fā)展過快，即使最新制定出的通信協(xié)議也不一定能代表出版時的最

13、新技術(shù)。IEC61850標準規(guī)定了變電站功能和設(shè)備模型的通信要求，區(qū)分所有功能和通信要求。同時為支持功能的自由配置，對功能作了適當分解，分解成相互通信的邏輯節(jié)點，而且IEC61850標準中列出了變電站各邏輯節(jié)點要交換的數(shù)據(jù)和性能要求。從信息抽象的角度來看，變電站的配置工作就成為定義變電站中的數(shù)據(jù)流向。IEC61850總結(jié)電力生產(chǎn)過程的特點和要求，歸納出電力系統(tǒng)所必需的信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)服務(wù)，設(shè)計出抽象通信服務(wù)接口（ACSI）40,它和具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議（例如目前采用的MMS）獨立，和采用的網(wǎng)絡(luò)無關(guān)。ACSI中的抽象概念可以歸納為兩個方面：第一，ACSI僅僅建模了通信網(wǎng)路可視訪問的實際設(shè)備（例如斷

14、路器）或功能，抽象出各種層次結(jié)構(gòu)的類模型和它們的行為。第二，ACSI從設(shè)備信息交換角度進行抽象，并且僅僅定義了概念上的互操作。具體的信息在SCSM中定義。由于電力系統(tǒng)生產(chǎn)的復(fù)雜性，信息傳輸?shù)捻憫?yīng)時間要求不同，在變電站內(nèi)需要采用不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議和通信棧。不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議和通信棧，只要改變相應(yīng)特定通信服務(wù)映射（SCSM）43-45便可完成。不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議和通信棧，由不同的SCSM對應(yīng)。特定通信服務(wù)映射定義了采用特定通信棧如何實現(xiàn)服務(wù)和模型，映射和采用的應(yīng)用層定義通過網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)的語法（具體編碼）。SCSM作為中間層提供抽象應(yīng)用層所不支持的功能并將抽象應(yīng)用層的抽象服務(wù)映射為實際的服務(wù)。

15、無論是變電站總線還是過程總線，IEC61850都提供了相應(yīng)的特殊通信服務(wù)映射。ACSI、SCSM與SCSM彌補了ACSI提供的功能與所采用的應(yīng)用層提供的功能之間的差距。應(yīng)用通信層次模型如圖2.3所示。特定通信服務(wù)映射(SCSM將抽象通信服務(wù)、對象和參數(shù)映射到特定的應(yīng)用層，這些應(yīng)用層提供了具體的編碼。曹電站a用油較運信岫勞接口特定送信服務(wù)拉門柚等J；ECF.FJH第妾3網(wǎng)玷院說的病用器以及唄下六拄特定通信服務(wù)映射根據(jù)變電站內(nèi)需要實現(xiàn)的不同功能，IEC61850標準協(xié)議體系定義了如下的五類模型及其相應(yīng)的服務(wù)：(1)采樣值傳率模型(SV);(2)通用面向?qū)ο笞冸娬臼录Ｐ?GOOSE;(3)時間同步

16、模型(TimeSync);(4)ACSI核心服務(wù)模型；(5)通用變電站狀態(tài)事件模型(GSSE。以上五類模型根據(jù)實時性的要求采用不同的通信協(xié)議棧結(jié)構(gòu)及報文類型，見下圖聚杼麻傳酒刖而向時象時間同群AC5I檢心酒用在小舟狀翰模型變電站事件戕通朦%模型態(tài)事件模嵬SAV類型4GOOSE集型人1ATmieSyncMMS協(xié)議體系類型2、入5關(guān)型1，JAUDPIPKTIPISOCOT-PiofilcGSSET-ProfileTSOTEC8802-2LLCLS3/1EC8802-3EthertsijeIS0/1EC8802-3類型1:快速報文；類型1A:跳閘報文；類型2:中速報文；類型3:低速報文;類型4:原始

17、數(shù)據(jù)報文；類型5:文件傳輸功能；類型6:時間同步報文。為了增強通信的實時性，采樣值傳輸模型（SV）和通用面向?qū)ο笞冸娬臼录Ｐ停℅OOSE）經(jīng)過應(yīng)用層和表示層后直接映射到了以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層上。由上圖可以看出,遵循IEC61850標準的變電站的底層通信網(wǎng)絡(luò)全部是以太網(wǎng)。1.4 IEC61850通信報文解碼1.4.1 ASN.1編碼簡介ASN1是一種標準的抽象語法定義描述語言，它提供了定義復(fù)雜數(shù)據(jù)類型以及確定這些數(shù)據(jù)類型值的方法。許多OSI應(yīng)用協(xié)議標準都采用ASN1作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義描述工具，尤其用來定義各種應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元（APDU）的結(jié)構(gòu)。IEC61850的應(yīng)用層、表示層協(xié)議都采用ASN.1作

18、為其編解碼的規(guī)范。1.4.2 三種報文簡介根據(jù)數(shù)字化變電站三層兩網(wǎng)的概念。變電站內(nèi)部通信主要應(yīng)用到以下三種報文：GOOSE,SV,MMSGOOSE傳輸控制命令（跳合閘信號）和狀態(tài)信息（開關(guān)刀閘的位置）SV采樣值傳輸，傳輸電流、電壓的測量值MMS后臺與保護、測控設(shè)備之間的數(shù)據(jù)讀寫、目錄列表上送、事件列表上送等服務(wù)取代傳統(tǒng)變電站使用的101、103規(guī)約Goose/SV報文在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時采用的是OSI模型，但只用到OSI網(wǎng)絡(luò)模型七層中的四層，應(yīng)用層、表示層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層為空。應(yīng)用層定義協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU,經(jīng)過表示層ASN.1編碼后，不采用TCP/IP協(xié)議，而是直接映射到數(shù)據(jù)鏈路

19、層和物理層。這種映射方式的目的是避免通信堆棧造成傳輸延時，從而保證報文傳輸、處理的快速性。MMS協(xié)議使用ASN.1語法描述MMS抽象語法，即MMSPDU格式，并規(guī)定任何遵循MMS協(xié)議標準的實系統(tǒng)都必須采用ASN.1基本編碼規(guī)則形成的傳送語法來支持MMS抽象語法。ASN.1編碼，解碼用于實現(xiàn)MMS語法和傳送語法的轉(zhuǎn)換。ASN.1編碼過程可分為兩個步驟進行，首先通過對MMSPDU的ASN.1定義和對應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析取出一對對標簽和值，然后調(diào)用相應(yīng)編碼函數(shù)進行具體的編碼；解碼時，首先從接收的八位位組中依次取出MMSPDU的標簽，據(jù)此產(chǎn)生一個對應(yīng)的空結(jié)構(gòu)用來存放解碼產(chǎn)生的值，。然后根據(jù)整個MMSPD

20、U的長度依次取出標簽和長度，進行具體的解碼，獲得的信息填入前面產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)中，返回給用戶。解碼和編碼實際上是相反的過程。1.4.3三種報文的詳細解碼1.4.3.1GOOSE報文解碼采用多播方式、直接通過以太網(wǎng)鏈路層發(fā)送，具有VLAN高優(yōu)先級標識的快速報文，在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸延遲不應(yīng)超過4ms,報文內(nèi)容采用ASN.1編碼，有新事件發(fā)生時:ST順序增加，SQ=0,數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)發(fā)生變化連續(xù)、快速的重傳幾幀報文，之后以恒定的速率（5-10秒）傳車報文GOOSE報文結(jié)構(gòu)。火閆失三的我也手kLATVLU麗不1眼北同賽駕FDT卡日齒用標設(shè)-PDL'kt像曾11XF口V頭部控彳集引國A5N.ITf到達時間

21、ASN.I地陰漏引冏ASN.1GOOSES煙ASNL事件時同ASN.I取態(tài)計勉ASM1席劉段餐asni割出標志ASNl強*ASN.t壬要重嚙肥宣岫案紙R收ASNI取«第一個數(shù)揖項ASN1.第二個鼠愷取ASiN1ASiN1第照窿AfiN1數(shù)據(jù)項個數(shù)由GOOS聯(lián)部的數(shù)據(jù)集條目數(shù)決定1、GOOSE報文結(jié)構(gòu)分析A片聞現(xiàn)El電FTMbtti!酎曜i'w>Lt.的足內(nèi)憧也九祖*國mts或£打酢一試胡復(fù)土殿et-OWKJ謳用應(yīng)國在*節(jié)日P黑閏新產(chǎn)產(chǎn)士叫丁1丁河可USftfc嗚斯不杵*牛將狀自什抬冏了名U尋列時意育新事件*生酊sg幸MSQA就陸吉埠¥.擰0C+：唱日

22、寸甯聲ssiriusn小其弟上就冕,事目的由以太網(wǎng)類型，PDU標識，APDU三部分組成，APDU由GOOSE頭音B和GOOSES據(jù)集組成，以太網(wǎng)類型：0x88B8應(yīng)用標識在0x0到0x3FFF之間，唯一了標識了一路GOOSEGOOSE頭部固定11個元素，GOOSE數(shù)據(jù)集元素個數(shù)不定，可以包含任意的數(shù)據(jù)類型2、GOOSE原始報文解析以人對義目的MACJPJ.IACg"阻宙Z陽0x0以上阿比工frxRRpnFIX幅詛中用軻至FDUK聞15«莊山0埠彥？0AFhu控制塊三|用T1HI=XUCLTKLUJM口寓iC唱為Yk生存時間5500數(shù)據(jù)第引用TlHPRFFRLLLNOWmuY

23、k座用標哄t11iramrcratJANdsanaYk事件司機21X優(yōu)秀汁.順1。序蚊12利沉軻.古FALAE飄盛1需要ff'tiSilF.MJiE致梅張口效5故鮮A星1千效蛆蠅FALJJ.E第工牛敏據(jù)項FALSE第.4個近據(jù)頊FALE第44故裾項F,W»E霹，杷祖府FALE3、GOOSE（始報文解析結(jié)果分析1）對照CID文件，由GOOSE控制塊和數(shù)據(jù)集引用得知發(fā)送IED設(shè)備名稱為：T1HPROC（#1主變高后備保護），邏輯設(shè)備為：CTRL數(shù)據(jù)集引用為：dsGoYk（goose控制）2）數(shù)據(jù)集中5個BOOLEAN型數(shù)據(jù)的含義為：保護跳1#變高壓側(cè)開關(guān)保護跳1#變低壓側(cè)開關(guān)保護

24、跳10kV分段I開關(guān)遙控合1#變高壓側(cè)開關(guān)遙控跳1#變高壓側(cè)開關(guān)3）GOOSE報文解析結(jié)果國煮悶失n券kw01-CK/<TKI|J-4SXJ-10。內(nèi)工癡唯*8二機科VI-4忖妹苔fBcO以太阿熨型Pin配班商用標識164)00度田際10悍圖工0APP頭都控眥奧引用TlHMUJLX，JHJ_LLNglHJ運BltLlzt魚戰(zhàn)后£保護)生存時間5500就恒隼弓【用TlHPRiH>t'TRJIJJSmi&dFGoYk，0卜、*F電送品悟里.,直用標坂TiliPROCCTRLLLN訃$以0«419Yk事件時1同2010.n4.i<JiH¥

25、;1工1-0*狀由計效19市列計較楣試標志FALSE版出1FALSE數(shù)愷條目數(shù)5劌£限皆卻”芍而尸仙開關(guān)FALSEFALNR限4到iukt分段I開關(guān)FALSE國檸臺一室而下憐開不EM與H喈控牌廳看國醫(yī)則開走FALSE4、GOOSE應(yīng)用發(fā)比分播收/tu悶力）信息i國H制學(xué)史皆制打；。，讓登?！敖飪?/Jhl'JVr學(xué)北工fsf球山r.ja>：f"d'.F變保步中果竹一百1iitlH'JTn，*R/rli'叩件粕j用用川口d觸iFit保力、聯(lián)U保獷快獷田楨:St合也*啟成H保如，小一-匚一渡帶:左I.：5、GOOSE報文需解析的內(nèi)容動作判定

26、，當有新事件產(chǎn)生時，對照CID文件，展示事件（如：跳#1高壓側(cè)開關(guān)，斷路器當前位置）異常判定，包括：報文丟失、報文重復(fù)、SQ逆車專、ST跳躍、ST逆轉(zhuǎn)、錯序（先發(fā)后到）、數(shù)據(jù)集虛假變位（ST遞增數(shù)據(jù)集無變化或數(shù)據(jù)集有變化但ST沒有遞增）、超時、斷鏈等解析難點：GOOSE頭和數(shù)據(jù)集都需要ASN.1解碼，較復(fù)雜，解析后需對照CID文件獲得信號（數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)項）含義1.4.3.2SV報文解碼1、SMV9-2報文結(jié)構(gòu)分析由以太網(wǎng)頭，PDU標識，APDU（應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元）三部分組成，以太網(wǎng)類型：0X88BA應(yīng)用標識在0x4000到0X7FFF之間，唯一了標識了一路采用值一個報文中可以有多個ASDUI,P

27、DU標識之后指定ASDU數(shù)目一個ASDU包才ASDU頭部和ASDU數(shù)據(jù)集兩部分，ASDU頭部總共7個域，3個可選；ASDU數(shù)據(jù)集固定使用8個字節(jié)描述一路模擬量，前4個字節(jié)表示模擬量的值，后4個字節(jié)表示品質(zhì)總AE買O1-32加ilkAGOO-工石卬三3片笛口發(fā)自01m以及網(wǎng)次中宓用標St*x4243±07佯用LO保留工QAHUU妣=1%*W率佯值IPPLi<J<3hcc：jL.T1LUJSTiiJ*ciwcb<i家才羊£1瑜l-KSQ口已漏4，1采樣品苗向中TRLTEa否丁工做闞隼,片1個根捋日少出ls>帝工嚀，手感手工鼎例O個年祖包am311O1翊H

28、T悅揚里晶幢c.j西M個慢扭組-4IAciSB©弟3個"_小工疑晶質(zhì)O*-|尚-+其祐|,早1<>2<S71宓4個%嚙O31"、JD平,個惶拒1砧防口個梗應(yīng)早-415312維好上砸血品佃(12、SMV9-2報文分析1）對照CID文件，由采樣值ID得知IED設(shè)備名稱為：PL1003（10kV饋線F3）,邏輯設(shè)備為GOLD,采樣值控制塊為：smvcb02.）ASDU中的6個模擬量分別為：A項保護電流B項保護電流C項保護電流A項測量電流B項測量電流C項測量電流以木網(wǎng)頭目的&1ACVLAN標登hSOiii以太兩類型宜SSBA同“林漢應(yīng)用標識曲中3

29、PUU長度川保初Q保留二0ASDL噬目1壬降值1DPLIOOJGOLDLLNOlGOSHVcbO果棒計.款140i芋置版本1采棒梟擊*TRUE做席集3相保護電流E舞49川保抻巾漉品用0a相保護電點311014R4,呆護申前品質(zhì)0c相黑護電，-4L46SPu相停護電沈品質(zhì)0】gr】相刈電兒屆塊0R相劑量電裱打附。B幗劃量電洸晶琥0亡相側(cè)量電點415312廣招剜量申漉品用03、SMV9-2報文的特點ASDU長度不固定，報文長度不固定，一般在125到177個字節(jié)之間ASDU中采樣計數(shù)從0到采樣頻率遞增，每整秒歸零在每周波采樣80點，50HZ頻率下：ASDU采樣計數(shù)在0->3999遞增；每整秒A

30、SDU采樣計數(shù)為0,每秒傳輸4000個ASDU報文速率恒定，流量大，實時性要求高采樣頻率較大時一個報文可包含多個ASDU,一周波100點以內(nèi)，一個報文包含一個ASDU4、SMV9-2解析的內(nèi)容報文的結(jié)構(gòu)分析，詳細分析到達間隔是否有離散，是否有丟點，是否亂序（先發(fā)后到），多個MU的采樣是否同步實時描繪波形實時計算并顯示任意時間點的幅值，相角解析難點：報文格式靈活，需要ASN.1解碼，流量大且實時性要求高，每天1個MU會發(fā)50GB的采樣數(shù)據(jù)，存儲困難5、SMV9-2結(jié)果展示1.4.3.3MMS報文解碼1、MMS的核心內(nèi)容ClientAppliiilivnMMNetwinkIlifelinesM1S

31、ServerDeviceorEvtvctAppliciitiocLTIipyitlu»JMniiiirnctiLiliiDevice(VMDjModelMMS是一種不對稱客戶端-服務(wù)器模式的通信協(xié)議，使用了發(fā)起者和響應(yīng)者的概念提供了在VMD模型中定義變量，變量列表，在客戶端訪問變量的各種服務(wù)61850數(shù)字化站中，間隔層設(shè)備作為MMS服務(wù)器，站控層后臺是MMS客戶端，后臺通過MMS協(xié)議請求間隔層設(shè)備提供的服務(wù)提供了一百多種服務(wù)數(shù)字化站常用的服務(wù)：變量列表、變量讀寫、召喚目錄、召喚文件、報告主動上送等2、MMS對象到61850數(shù)據(jù)模型的映射MMS對象618SU對象使用的MMS服務(wù)Ml)i

32、mialXhnutiidurirmDevice)虛擬制造設(shè)備IEDGclNunuLkl環(huán)境和通用昔理服務(wù)應(yīng)用關(guān)聯(lián)EitintnConehideCancel域(Doniani)邏輯一備ILD)tielNameList命名變,(NamedVariable)邏料口點(LN)數(shù)據(jù)對象DO)Read.WritenlbrtikitionRepiuL命名變量列去(NiuiicdVaitabk-List)數(shù)據(jù)集DataSet)(retNaineList文件(FILE)工件(FILE)FikDg加ryFihOpen、Fi】出sd1.5網(wǎng)分的接入方式GOOSE.MMS,SMV；/；.,1.，匕”門門1.5.1 過

33、程程網(wǎng)絡(luò)接入1.5.1.1 多播技術(shù)介紹概述IEC61850標準中過程層網(wǎng)絡(luò)通信（GOOSE,SV報文）采用多播的傳播方式。所以目的MAC地址均為多播地址。表1IEC6185。建議的專播地址取值他國服務(wù)開始地址（16進制）結(jié)束地址（16進制）GOOSE01-0C-CD-D1-00-0001-0C-CD-O1-01-FFSV01-0C<D-04-<i0-00ObflC-CD-04-GI-FF1.5.1.2 什么是多播多播（Multicast）傳輸：在發(fā)送者和每一接收者之間實現(xiàn)點對多點網(wǎng)絡(luò)連接。如果一臺發(fā)送者同時給多個的接收者傳輸相同的數(shù)據(jù)，也只需復(fù)制一份的相同數(shù)據(jù)包。它提高了數(shù)據(jù)傳送

34、效率。減少了骨干網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞的可能性。在網(wǎng)絡(luò)中，存在著三種發(fā)送報文的方式：單播（Unicast）、廣播（broadcast）、多播（multicast）。UnicastBroadcast1.5.1.3 多播相對單播、廣播的優(yōu)勢相比單播來說，多播的優(yōu)勢在于：由于被傳遞的信息在距信息源盡可能遠的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點才開始被復(fù)制和分發(fā)，所以用戶的增加不會導(dǎo)致信息源負載的加重以及網(wǎng)絡(luò)資源消耗的顯著增加。相比廣播來說，多播的優(yōu)勢在于：由于被傳遞的信息只會發(fā)送給需要該信息的接收者，所以不會造成網(wǎng)絡(luò)資源的浪費，并能提高信息傳輸?shù)陌踩裕涣硗?，廣播只能在同一網(wǎng)段中進行，而多播可以實現(xiàn)跨網(wǎng)段的傳輸。1.5.1.4 多播協(xié)議

35、分類根據(jù)多播協(xié)議工作的地方的不同，將多播協(xié)議分為“三層多播協(xié)議”及“二層多播協(xié)議”三層多播協(xié)議工作在網(wǎng)絡(luò)層的IP多播稱為“三層多播”，相應(yīng)的多播協(xié)議稱為“三層多播協(xié)議”，包括IGMP、PIM、MSDP等。二層多播協(xié)議工作在數(shù)據(jù)鏈路層的IP多播稱為“二層多播”，相應(yīng)的多播協(xié)議稱為“二層多播協(xié)議”。在變電站通信中，SV報文和GOOSE報文均是實時報文，要求通信時延小于4mso為了降低SV報文和GOOSE報文的通信協(xié)議棧時間開銷，保證報文傳輸?shù)膶崟r性，IEC61850對SV報文和GOOSE報文的特殊通信服務(wù)映射（SCSM機制做了特殊規(guī)定，即SV報文和GOOSE報文在經(jīng)過應(yīng)用層和表示層處理后直接映射到

36、了數(shù)據(jù)鏈路層，其傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層均為空，因此這兩種實時報文被限制在一個子網(wǎng)內(nèi)，不能跨越路由器。所以過程層網(wǎng)絡(luò)通信適用于二層多播協(xié)議1.5.1.5 多播報文過濾交換機在缺省情況下會將多播報文全網(wǎng)廣播，這雖然能保證報文傳輸?shù)膶崟r性，也能保證報文能夠送達目的裝置，但是這也造成裝置收到大量與自身無關(guān)的報文，特別是網(wǎng)絡(luò)中有采樣報文時，往往會造成裝置CPU過載。這就需要對多播報文過濾，即從大量的網(wǎng)絡(luò)報文中接收需要的報文，丟棄不需要的報文。目前通用的多播報文過濾方法主要有以下三種：1、VLAN技術(shù)VLAN是根據(jù)IEEE802.1Q標準，把一個物理上的局域網(wǎng)劃分成多個邏輯上的局域網(wǎng)，每個VLAN就是一個獨立白廣

37、播域。VLAN內(nèi)的裝置間通過傳統(tǒng)的以太網(wǎng)通信方式進行報文的交互，而不同VLAN內(nèi)的裝置之間在邏輯上相互隔離。2、GMRP技術(shù)GMRP是GARPMulticastRegistrationProtocol（GARP多播注冊協(xié)議）的縮寫，是一種二層的多播過濾協(xié)議，非常適合變電站過程層多播GOOSE和SV報文過濾。3、靜態(tài)多播地址表一般的網(wǎng)管型交換機都支持靜態(tài)多播地址表，這也是一種最為簡單有效的多播過濾方法。靜態(tài)多播地址表無須設(shè)置VLAN,裝置也不需要支持GMRP功能，只需要打開交換機的多播過濾功能，搞清楚裝置所需要收到的GOOSE或SV報文的多播地址，把這些多播地址填寫到交換機上與該裝置連接端口的靜

38、態(tài)多播地址表中即可。1.5.1.6網(wǎng)絡(luò)分析儀過程層接入辦法對于網(wǎng)絡(luò)分析儀而言，它需要接入所有IED設(shè)備的GOOSE/SVM文。將所有過程層通訊報文記錄下來。針對數(shù)字化變電站內(nèi)通行以上三種多播報文過濾技術(shù)，可分別作以下三種配置：對于設(shè)置了交換機端口VLAN的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，將網(wǎng)分所接入的交換機端口設(shè)置為允許所有VLAN標簽通過。網(wǎng)絡(luò)分析儀打開GMRP協(xié)議。對于設(shè)置了交換機靜態(tài)多播域的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，將網(wǎng)分所接入的交換機端口加入到所有的靜態(tài)多播域1.5.2、 站控層網(wǎng)絡(luò)接入1.5.2.1 站控層網(wǎng)絡(luò)接入方式站控層報文即MMS報文。用于各IED設(shè)備同后臺/遠動裝置白通訊。MMS報文屬IP報文，采用TCP/I

39、P協(xié)議傳輸，具有點對點通訊的點。所以網(wǎng)絡(luò)分析儀要監(jiān)聽到所有IED設(shè)備的MMS報文交互，需要將網(wǎng)分所接入的交換機端口設(shè)為后臺/遠動的鏡像端口。通過這個配置，可以將后臺/遠動裝置的收、發(fā)報文復(fù)抽一份至網(wǎng)絡(luò)分析儀。1.6 網(wǎng)絡(luò)分析儀功能描述1.6.1 網(wǎng)絡(luò)分析儀主要功能在數(shù)字化變電站中，模擬量通過采樣值（SV）報文傳輸，狀態(tài)量和跳閘等信息通過通用面向?qū)ο笞冸娬臼录℅OOSE）報文彳輸；間隔層的聯(lián)閉鎖也通過GOOSE方式實現(xiàn)。在傳統(tǒng)變電站中，故障錄波器可以對模擬量和開關(guān)量進行記錄，其記錄數(shù)據(jù)可以作為異常或事故分析的依據(jù)。在數(shù)字化變電站中，為了保證系統(tǒng)正常運行，各個設(shè)備之間需要能夠互操作并具有良好的配

40、合關(guān)系，例如：通信報文編碼的正確性、參數(shù)的合法性、時序的合理性等。這些問題要比傳統(tǒng)的電纜硬連接復(fù)雜得多，有必要在數(shù)字化變電站中布置網(wǎng)絡(luò)通信記錄與分析系統(tǒng)，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)通信過程的監(jiān)視與記錄；記錄的報文真實地反映了各設(shè)備的運行行為和數(shù)據(jù)交換，是理想的異常和事故分析依據(jù)，也可通過報文回放測試設(shè)備功能和復(fù)現(xiàn)問題，或用于網(wǎng)絡(luò)性能及潛在問題的分析與評估等。1.6.2 網(wǎng)絡(luò)分析儀的輔助功能SCD文件檢查網(wǎng)絡(luò)分析儀軟件可導(dǎo)入整站SCD文件。導(dǎo)入過程中，可能SCD文件進行正確性檢查。對SCD文件中的錯誤實時告警。虛擬二次回路展示用于檢驗各IED裝置的虛擬地二次接線的正確性。大大方便了工程調(diào)試。th同不打二期飛力迪

41、睡值-iV-ttJ出工的充胸2寸的翼首加盟：13解3日承1t善信UffFW光付的主愛里.T昆第密韶俗F工那，比琮TRFQF忖!IJEI明制蕓冕第二西亍嘿擊下片"K?!srath寫口第1工一£1?產(chǎn)前A?總云H6-7,M.門陰一宮尾產(chǎn)用二；單冠£嚀生sinnMtzs«粘了毛HEUA石樣不加竹川JT.田用錢班贓黜W5-FI丁肛面tr;市收ii旺子題KUS母帝FUfHm®±Sfly±jiiVE?8rs-H3s.TL；陷RjlUVV)tMtCfmtWl】Mr舊配，拜附的,目5L.nEL門在空亡孑葬與百2的EH*,設(shè)播片即房«

42、;肥對“1niinmMK«tF*iU附算中11,如曰_在略三并*3沌5TH3"%UglX蛔副，形F1S-TE+|P1通0噓門用W-EA守口玨干12能不¥3FE-T?：-I-ii*，主.陰亞胡£蛻曰1七；如-貂足£*陽副抑ns哨】ffln拉帕£利麗eH&-1BL知工子萋口號匕造1EJt仲匕1白百皿女！取；，？師”£3腫訶TE-TO3-Gk主莢中噂者拜卓會：壓-E不的打J3中田(方月卓帶FE-7B>L口、才亭U工口圖七力崛方室曜昵-mt_nJ.UMFt通眄S1尬墻?|1£14”解1土閩Qi甘W息怖：-!?

43、，事?力幅期寨EH1羽啜EFJEf3|(U*®t4flFKttrE-TJ3w9«S7I3"：/胖乳主姓Lf電由良土產(chǎn)n/'：.it玉野仁善期也St'izui鼾飛機穌61那iiHJfE附EM?nrH0號HEE心團天點才傳府腦汽EJ卦耳本體營察噬rc*兩川領(lǐng)滸圍號川子中懼1畝兌“HflKO-aH麗晶?IT?!W.St?rati1也加哂-川川J31M慳男/.”數(shù)據(jù)集及訂閱關(guān)系展示對所有IED裝置的GOOSE/SV/MMS數(shù)據(jù)集內(nèi)容，描述，訂閱直觀展示，有利于對SCD文件錯誤排查。植翻豆XlG.»l;鋪i呵瞞引科*幸頻WtF喟*-T5*兄皈tttjseim曲蝴屎.鱷籍現(xiàn)揄眄的斌工出照EDffr巧MK喊址YL：HiL231|i：IT#-gt!ji，ffl-i-fl:*xrL2.-13E3-3_ffll-.qOivne受智A2.tiie(