CN104518568B - 一种智能变电站内网络报文选择的实现方法 - Google Patents

一种智能变电站内网络报文选择的实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能变电站内网络报文选择的实现方法：首先解析SCD文件，提取IED的通信网络配置、MAC地址和描述名称；然后为IED的描述名称和MAC地址建立映射表，为全站有通讯关系的IED建立通讯关系表；再把每一对IED通讯关系作为一个报文选择模块，以它们的IED描述名称命名；最后将全站的报文选择模块合并为一个库文件，下载到相应的网络报文分析装置上，调用某个报文选择模块，过滤变电站内不符合条件的网络报文。本发明以变电站工作人员熟悉的IED描述名称命名网络报文选择模块，通过选择某个选择模块来代替智能变电站中网络报文选择的繁琐设置，有利于传统变电站工作人员快速设置智能变电站通信配置，捕获想要查看的GOOSE或SMV报文，加快智能变电站的推广。

Description

一种智能变电站内网络报文选择的实现方法
技术领域
本发明涉及一种智能变电站内网络报文选择的实现方法，适用于智能变电站内调试、监测等装置选择性地抓取报文进行分析，尤其是一些便携式网络报文分析装置。
背景技术
目前，随着智能电网技术的发展，国内新建了许多基于IEC61850的智能变电站。基于IEC61850的智能变电站大量使光纤代替电缆，实现了二次回路的数字化和网络化。与传统变电站信息传输以电缆为媒介不同，基于IEC61850的智能变电站二次信号传输基于光纤以太网，智能变电站内的数据都是用网络报文代替传统变电站用电气模拟信号传递信息的。因此传统变电站的调试测量方式、方法、工具大都已经不再适用于基于IEC61850的智能变电站。
通用面向对象的变电站事件（Generic Object Oriented Substation Events,GOOSE）报文和采样值（Sampled Value, SV）报文是基于IEC61850的智能变电站中最主要的两种报文，通过这两种报文可以了解智能变电站内部的运行状况。GOOSE报文利用组播/广播服务向多个物理设备同时传输同一个通用变电站事件信息。实际工程中，GOOSE主要用于传输保护跳闸、启动信号和测控联闭锁开关闸刀位置信号。因此GOOSE报文关系到变电站的安全运行。SV报文采用多播应用关联或双边应用关联传输电子式互感器采样值。目前SV主要采样多播应用关联传输电子式互感器测量的电压、电流等。因此，获取、解析SV报文对于变电站的工作人员了解变电站内部运行状况十分重要。但是由于智能变电站内每时每刻都在传输大量的网络报文，尤其是SV报文，因此怎样方便快捷的从如此众多的网络报文中抓取想要获得的网络报文并解析，对于了解智能变电站内部的运行状况十分重要。
变电站配置描述（Substation Configuration Description, SCD）文件为全站统一的数据源，它由***集成商整合智能电子设备能力描述 (IED CapabilityDescription, ICD)文件和***规范描述文件（System Specification Description,SSD）文件生成的。该文件描述了所有智能电子设备（IED）的实例配置和通信参数、IED之间的通信配置以及变电站一次***结构，以及信号联系等信号，由***集成厂商完成。SCD文件配置内容：（1）一次***模型，包括一次***结构、一次设备信息等；（2）通信网络配置，包括GOOSE、SV、MMS网络的IP地址、MAC地址、VLAN等配置信息；（3）所有装置的实例配置，装置所在的间隔名称、装置名称等配置信息；（4）所有相关的数据类型模板配置。因此，可以利用SCD文件获得IED之间的通讯关系和配置信息。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种智能变电站内网络报文选择的实现方法，可以快速、直接、便捷、选择性地抓取智能变电站内的网络报文。
技术方案：一种智能变电站内网络报文选择的实现方法，包括以下步骤：
（1）向计算机中导入***配置的SCD文件，并利用SCD解析工具解析该SCD文件；
（2）从解析过后的SCD文件中提取通信配置和IED信息，为每对有通讯关系的IED建立报文选择模块，并以它们的描述名称命名；
（3）将全站的报文选择模块合并为一个库文件，该库文件可下载到相应的网络报文分析装置上，作为设于网络报文分析装置的链路层接口和物理层之间的报文过滤模块的过滤条件；
（4）向网络报文分析装置装载库文件，通过调用库文件中的某个报文选择模块，即可设置网络报文分析装置的网络接口和物理层之间的报文过滤模块的过滤条件，过滤变电站内不符合条件的网络报文。
所述GOOSE报文或SV报文如果不属于调用的报文选择模块的设置条件，将被丢弃或转发。
有益效果：本发明提供的方法通过选择某个报文选择模块代替智能变电站中网络报文选择的繁琐设置，可以快速、直接、便捷、选择性地抓取智能变电站内的网络报文；解析全站统一的数据源SCD文件获取通信配置，整个变电站内任何GOOSE和SV网络报文都可以被选择，而且不需要移动相关的监测设备；以变电站工作人员熟悉的IED描述名称命名报文选择模块，便于变电站的工作人员使用。此外，本发明提供的方法只需将中间文档导入到网络报文分析装置上，不要求增加已有装置的配置资源，易于推广和应用。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为SCD文件中通信模块示例示意图；
图3为SCD文件中IED模块示例示意图；
图4为SCD文件中IED“CT1101A01”的Inputs配置模块示例示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示的智能变电站内网络报文选择的实现方法，包括以下具体步骤：
（1）解析SCD文件：利用计算机中SCD解析工具解析由***配置的SCD文件。
（2）提取通信配置和IED信息，建立报文选择模块，具体操作是：
（201）建立IED描述名称和MAC地址之间的映射：首先从解析过后的SCD文件中的Communication部分提取出IED名称和其对应的MAC地址，如图2中红色矩形框内所示，IED名称为“CT1101A01”，其对应的MAC地址为01-0C-CD-01-00-01；然后从SCD文件中的IED部分提取出该IED名称和其对应的IED描述名称，如图3中红色矩形框内所示，IED名称为“CT1101A01”，其对应的IED描述名称为#1主变110kV测控装_NS3560_DD1A；由此可将IED描述名称和IED的MAC地址做一个映射：#1主变110kV测控装_NS3560_DD1A—>MAC:01-0C-CD-01-00-01，其中IED描述名称作为键，MAC地址作为键值。 IED描述名称可比作手机电话簿里面的联系人姓名，MAC地址可比作联系人的号码。
（202）提取IED之间的通讯关系：从SCD文件的IED部分中的AccessPoint中Inputs部分提取出IED之间的通讯关系。如图4所示，在IED名称为“CT1101A01”的GOOSE接收下拉菜单中可以找到iedName="IT1101A27"的IED，由此可以得到IED“IT1101A27”和IED“CT1101A01”之间的通讯关系为：IT1101A27发送GOOSE报文给CT1101A01。
（203）提取出变电站内所有的IED之间的通讯关系后，为每对有通讯关系的IED构建一个报文选择模块，并以相互通信的IED的描述名称表示。由图2、图3、图4知，该选择模块可用“#1主变110kV智能终端A_NS3658_V8.13—>#1主变110kV测控装_NS3560_DD1A”表示，其中“#1主变110kV智能终端A_NS3658_V8.13”为IED“IT1101A27”的描述名称，“#1主变110kV测控装_NS3560_DD1A”为IED “CT1101A01”的描述名称。
（3）将全站的报文选择模块合并为一个可下载到网络报文分析装置内部的库文件。
（4）向网络报文分析装置装载库文件，通过调用该库文件中的网络报文选择模块，即可设置网络报文分析装置的网络接口和物理层之间的报文过滤模块的过滤条件，过滤变电站内不符合条件的网络报文。
所述选择模块包含互相通信的IED的通信网络配置，如源MAC地址和目的MAC地址，对于不属于该选择模块的MAC地址的GOOSE报文或SV报文进行丢弃处理或转发处理，只抓取符合条件的网络报文。

Claims (1)

1.一种智能变电站内网络报文选择的实现方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)向计算机中导入***配置的SCD文件，并利用SCD解析工具解析该SCD文件；
(2)从解析过后的SCD文件中提取通信配置和IED信息，为每对有通讯关系的IED建立报文选择模块；
(3)将全站的报文选择模块合并为一个库文件；
(4)向网络报文分析装置装载库文件，通过调用库文件中的某个报文选择模块，即可设置网络报文分析装置的网络接口和物理层之间的报文过滤模块的过滤条件，当GOOSE报文或SV报文符合调用的报文选择模块的设置条件时，将被抓取；不符合条件的网络报文被过滤；
其中，步骤(2)具体操作步骤为：(2-1)从SCD的Communication模块中提取IED名称和对应的MAC地址，把IED名称和IED的MAC地址构建一个映射集；(2-2)从SCD文件的IED部分中提取IED接收的其他IED的信息，由此得到每个IED的通讯关系；(2-3)为每对有通讯关系的IED构建报文选择模块。
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