智能變電站報(bào)文分析及常見問題解析.ppt

智能變電站報(bào)文分析及常見問題分析南京國(guó)電南自電網(wǎng)自動(dòng)化有限公司包琪文2014年7月9日 2020 1 16 第2頁(yè) 目錄 Contents 智能變電站報(bào)文類型報(bào)文解析工具IECGOOSE報(bào)文分析SMV9 2報(bào)文分析MMS報(bào)文分析 2020 1 16 第3頁(yè) SMV 9 2報(bào)文分析 IECGOOSE報(bào)文分析 MMS報(bào)文分析 智能變電站報(bào)文分析 面向?qū)ο蟮耐ㄓ米冸娬臼录?主要應(yīng)用于傳遞狀態(tài)信息和保護(hù)動(dòng)作信號(hào) 9 2采樣值報(bào)文基于61850 9 2部分定義的采樣值發(fā)送原則 應(yīng)用于合并單元發(fā)送采樣值和保護(hù)接收采樣值 制造信息報(bào)文 用于站控層信息交互 應(yīng)用于61850規(guī)約的站控層通訊 報(bào)文類型 GOOSE報(bào)文 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中定義的面向通用對(duì)象的變電站事件 GOOSE 以快速的以太網(wǎng)組播報(bào)文傳輸為基礎(chǔ) 代替了傳統(tǒng)的智能電子設(shè)備 IED 之間硬接線的通信方式 為邏輯節(jié)點(diǎn)間的通信提供了快速且高效可靠的方法 GOOSE服務(wù)支持由數(shù)據(jù)集組成的公共數(shù)據(jù)的交換 主要用于保護(hù)跳閘 斷路器位置 聯(lián)鎖信息等實(shí)時(shí)性要求高的數(shù)據(jù)傳輸 GOOSE服務(wù)的信息交換基于發(fā)布 訂閱機(jī)制基礎(chǔ)上 同一GOOSE網(wǎng)中的任一IED設(shè)備 即可以作為訂閱端接收數(shù)據(jù) 也可以作為發(fā)布端為其他IED設(shè)備提供數(shù)據(jù) 這樣可以使IED設(shè)備之間通訊數(shù)據(jù)的增加或更改變得更加容易實(shí)現(xiàn) GOOSE發(fā)送機(jī)制 為了保證GOOSE服務(wù)的實(shí)時(shí)性 GOOSE報(bào)文不經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 直接在以太網(wǎng)鏈路層上傳輸 并且采用帶優(yōu)先級(jí)的以太網(wǎng)報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方式 為了保證GOOSE服務(wù)的可靠性 GOOSE報(bào)文采用ASN 1語(yǔ)法編碼 通過心跳報(bào)文和變位報(bào)文快速重發(fā)相結(jié)合的機(jī)制進(jìn)行發(fā)送 GOOSE發(fā)送報(bào)文需要包含裝置的檢修狀態(tài) 供訂閱方進(jìn)行判斷 GOOSE報(bào)文接收機(jī)制 GOOSE接收方根據(jù)GOOSE報(bào)文中的允許生存時(shí)間TAL TimeAllowtoLive 來(lái)檢測(cè)鏈路中斷GOOSE數(shù)據(jù)接收機(jī)制可以分為單幀接收和雙幀接收兩種GOOSE接收過程中對(duì)產(chǎn)生的異常情況進(jìn)行告警 主要包括 GOOSEA網(wǎng) B網(wǎng)斷鏈告警 GOOSE配置不一致告警 GOOSE信號(hào)異常告警 stNum sqNum stNum 范圍 1 4294967295 狀態(tài)序號(hào) 狀態(tài)改變一次加1 溢出后從1開始sqNum 范圍 0 4294967295 順序序號(hào) 初始值為1 狀態(tài)不變化時(shí) 每發(fā)送一次加1 溢出后從1開始0專為stNum變化時(shí)首幀傳輸保留裝置重啟 stNum sqNum都從1開始 SMV9 2采樣值報(bào)文 9 2采樣值報(bào)文基于61850 9 2部分定義的采樣值發(fā)送原則應(yīng)用于合并單元發(fā)送采樣值和保護(hù)接收采樣值基于網(wǎng)絡(luò)通訊的方式 MMS報(bào)文 是ISO IEC9506標(biāo)準(zhǔn)所定義的一套用于工業(yè)控制系統(tǒng)的通信協(xié)議 是一套獨(dú)立于IEC61850的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文規(guī)范定義了結(jié)構(gòu)化層次化報(bào)文交換數(shù)據(jù)格式 可以表示任意復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采用ASN 1編碼 可以適用于多種系統(tǒng)環(huán)境定義了針對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象的服務(wù)和行為為用戶提供了一個(gè)獨(dú)立于所完成功能的通用通信環(huán)境客戶端 服務(wù)器模式 MMS報(bào)文主要功能 信號(hào)上送開入 事件 報(bào)警等信號(hào)類數(shù)據(jù)的上送功能通過BRCB 有緩沖報(bào)告控制塊服務(wù) 來(lái)實(shí)現(xiàn) 映射到MMS的讀寫和報(bào)告服務(wù) 通過有緩沖報(bào)告控制塊 可以實(shí)現(xiàn)遙信和開入的變化上送 周期上送 總召 事件緩存 測(cè)量上送遙測(cè) 保護(hù)測(cè)量類數(shù)據(jù)的上送功能通過URCB 無(wú)緩沖報(bào)告控制塊服務(wù) 來(lái)實(shí)現(xiàn) 映射到MMS的讀寫和報(bào)告服務(wù) 通過無(wú)緩沖報(bào)告控制塊 可以實(shí)現(xiàn)遙測(cè)的變化上送 周期上送 定值定值功能通過定制控制塊 SGCB 服務(wù)模型來(lái)實(shí)現(xiàn) 映射到MMS的讀寫服務(wù) 通過定制控制塊 可以實(shí)現(xiàn)選擇定值區(qū)進(jìn)行召喚 修改 定制區(qū)切換 遙控通過IEC61850的控制 CONTROL 服務(wù)模型實(shí)現(xiàn) 映射到MMS的讀寫和報(bào)告服務(wù) 2020 1 16 第11頁(yè) 目錄 Contents 智能變電站報(bào)文類型報(bào)文解析工具IECGOOSE報(bào)文分析SMV9 2報(bào)文分析MMS報(bào)文分析 2020 1 16 第12頁(yè) MMSEthereal 俘獲報(bào)文接口端定義 選擇自己電腦抓報(bào)文的網(wǎng)卡 實(shí)時(shí)更新抓包列表 實(shí)時(shí)捕獲報(bào)文自動(dòng)滾動(dòng) 使能MAC地址名稱的分辨率 使能網(wǎng)絡(luò)端口名的分辨率 WIRESHARK 俘獲報(bào)文接口端定義 選擇自己電腦抓報(bào)文的網(wǎng)卡 實(shí)時(shí)更新抓包列表 實(shí)時(shí)捕獲報(bào)文自動(dòng)滾動(dòng) 使能MAC地址名稱的分辨率 使能網(wǎng)絡(luò)端口名的分辨率 報(bào)文過濾窗口 輸入有效關(guān)鍵字可過濾相關(guān)報(bào)文 綠色表示有效關(guān)鍵字 紅色表示無(wú)效關(guān)鍵字 2020 1 16 第14頁(yè) 目錄 Contents 智能變電站報(bào)文類型報(bào)文解析工具IECGOOSE報(bào)文分析SMV9 2報(bào)文分析MMS報(bào)文分析 GOOSE報(bào)文 報(bào)文過濾窗口 輸入有效關(guān)鍵字可過濾相關(guān)報(bào)文 綠色表示有效關(guān)鍵字 紅色表示無(wú)效關(guān)鍵字 報(bào)文實(shí)時(shí)滾動(dòng)窗口 包括每幀報(bào)文的序號(hào)時(shí)間間隔 MAC地址 報(bào)文類型信息 每幀報(bào)文的框架 具體反應(yīng)報(bào)文的到達(dá)時(shí)間 時(shí)間間隔和字節(jié)長(zhǎng)度 以及該結(jié)構(gòu)的規(guī)約類型為iecgoose 具體顯示報(bào)文的MAC源地址和目的地址以及VLANID IECGOOSE報(bào)文的AppID應(yīng)用標(biāo)識(shí) PDU字節(jié)長(zhǎng)度 以及版本號(hào) 此對(duì)話框表示報(bào)文源碼 黑色光標(biāo)與上一對(duì)話框中藍(lán)色光標(biāo)解析報(bào)文相對(duì)應(yīng) 配置文件GSE xml中的GOOSE路徑GOOSE數(shù)據(jù)集路徑GOOSEID應(yīng)用標(biāo)識(shí) 報(bào)文中的GOOSE路徑TTLGOOSE存活時(shí)間 2T0GOOSEID應(yīng)用標(biāo)識(shí)GOOSE數(shù)據(jù)集路徑GOOSE時(shí)標(biāo)及時(shí)間品質(zhì)位 61850 8 1 12個(gè)元素 12個(gè)元素 狀態(tài)號(hào) 初始為0 產(chǎn)生GOOSE變?yōu)楹?狀態(tài)后 1 同時(shí)順序號(hào)從0開始重新累加 順序號(hào) 報(bào)文幀數(shù) 1 順序號(hào) 1 檢修標(biāo)志位版本號(hào)需要授權(quán) GSE配置文件中的MAC地址決定了報(bào)文中的MAC地址GSE配置文件中的VLANID決定了報(bào)文中的VLANID 61850 8 1部分明確給出了時(shí)間品質(zhì)位各字段的具體含義 其中第0位為高位 第7位為低位 第0 3位分別表示閏秒已知 時(shí)鐘故障 時(shí)鐘未同步第4 7位表示數(shù)值所對(duì)應(yīng)的精度通常裝置在未對(duì)時(shí)是 品質(zhì)位置是2A或者6A 對(duì)時(shí)后是0A GOOSE時(shí)標(biāo)及時(shí)間品質(zhì)位 61850 8 1 PS61850CONNER GOOSE報(bào)文數(shù)據(jù)量 與MMSEtheral軟件相比增加了序號(hào) 界面可讀性更強(qiáng) 2020 1 16 第19頁(yè) 目錄 Contents 智能變電站報(bào)文類型報(bào)文解析工具IECGOOSE報(bào)文分析SMV9 2報(bào)文分析MMS報(bào)文分析 SMV9 2采樣值報(bào)文 報(bào)文過濾窗口 輸入有效關(guān)鍵字可過濾相關(guān)報(bào)文 綠色表示有效關(guān)鍵字 紅色表示無(wú)效關(guān)鍵字 報(bào)文實(shí)時(shí)滾動(dòng)窗口 包括每幀報(bào)文的序號(hào)時(shí)間間隔 MAC地址 報(bào)文類型信息 每幀報(bào)文的框架 具體反應(yīng)報(bào)文的到達(dá)時(shí)間 時(shí)間間隔和字節(jié)長(zhǎng)度 以及該結(jié)構(gòu)的規(guī)約類型為iecsmv 具體顯示報(bào)文的MAC源地址和目的地址以及VLANID IECSMV報(bào)文的AppID應(yīng)用標(biāo)識(shí) PDU字節(jié)長(zhǎng)度 以及版本號(hào) 此對(duì)話框表示報(bào)文源碼 黑色光標(biāo)與上一對(duì)話框中藍(lán)色光標(biāo)解析報(bào)文相對(duì)應(yīng) SMV9 2采樣值報(bào)文 IECSMV報(bào)文的采樣值數(shù)據(jù)和通道有效性 采樣值為16進(jìn)制瞬時(shí)值 通道有效性在61850 8 1中體現(xiàn) IECSMV報(bào)文的參數(shù) 包括采樣率 同步性 計(jì)數(shù)器點(diǎn)數(shù) ASDUNO SVID 80字段為 SVID81字段為 數(shù)據(jù)集82字段為 采樣技術(shù)器83字段為 版本號(hào)84字段為 時(shí)標(biāo)85字段為 0101同步 0100非同步86字段為 80點(diǎn)采樣點(diǎn)數(shù) 可省略 1S時(shí)間有80 50Hz 4000幀報(bào)文87字段為 9 2通道數(shù) 字節(jié)數(shù)大于于80 128 在通道數(shù)前 81字段 通道數(shù) 轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制 8 一個(gè)通道8個(gè)字節(jié) b0 11 16 0 8 22 品質(zhì)編碼 0000000000000000有效000000000000100000000000檢修000008000000000000000001非法000000010000100000000001檢修和非法00000801 Mucfg xml SMV9 2采樣值報(bào)文 SMV9 2采樣值報(bào)文 22路9 2通道 9 2通道數(shù)b0 22路 9 2通道采樣值 9 2通道有效性 全0表示數(shù)據(jù)有效 SMV9 2采樣值報(bào)文 錄波模式下選擇電腦抓包的網(wǎng)卡 選擇查看報(bào)文的類型 通常選擇動(dòng)態(tài)波形 查看報(bào)文的狀態(tài)標(biāo) SMV9 2采樣值報(bào)文 SMV9 2采樣值報(bào)文 顯示周波數(shù) 可擴(kuò)大和減少顯示波形數(shù)量 狀態(tài)顯示方式可選實(shí)時(shí)顯示和非實(shí)時(shí)顯示 選擇接收采樣點(diǎn)數(shù) 9 2采樣一般選擇80點(diǎn) 也可選擇24點(diǎn) 48點(diǎn)等 SMV9 2采樣值報(bào)文 接收?qǐng)?bào)文的MAC地址和ASDU數(shù) 如需接收CC板轉(zhuǎn)出9 2報(bào)文勾選此項(xiàng) SMV9 2采樣值報(bào)文 采樣值是否同步 解析報(bào)文中的通道標(biāo)的有效性 2020 1 16 第31頁(yè) 目錄 Contents 智能變電站報(bào)文類型報(bào)文解析工具IECGOOSE報(bào)文分析SMV9 2報(bào)文分析MMS報(bào)文分析 建立TCP連接 三次握手 第一步 客戶端向服務(wù)器端發(fā)起同步請(qǐng)求 服務(wù)器側(cè)端口固定為102 客戶端端口由socket隨機(jī)產(chǎn)生 建立TCP連接 三次握手 第二步 服務(wù)器端詳客戶端響應(yīng) 同時(shí)也想客戶端發(fā)起同步請(qǐng)求 建立TCP連接 三次握手 第三步 客戶端予以確認(rèn) 釋放TCP連接 釋放TCP連接 分四次揮手 這是由于TCP通訊為全雙工通訊 發(fā)起關(guān)閉連接的一方只能關(guān)閉己方的發(fā)送通道 而接收通道還允許繼續(xù)接收對(duì)側(cè)的數(shù)據(jù) 除非對(duì)側(cè)也發(fā)起關(guān)閉連接第一步發(fā)起方向?qū)?cè)端發(fā)起結(jié)束請(qǐng)求第二步接收方向發(fā)起方做確認(rèn)響應(yīng)第三步 接收方也向發(fā)起方發(fā)起關(guān)閉連接請(qǐng)求第四步 發(fā)起方對(duì)收到的結(jié)束請(qǐng)求予以確認(rèn)響應(yīng)四步過后即完成TCP關(guān)閉連接 四次揮手 1 2 3 4 初始化 InitiateRequest 初始化 InitiateResponse 讀模型 讀LD列表 采用GetNameList服務(wù) 客戶端發(fā)起讀VMD 服務(wù)器端以LD列表響應(yīng) 讀名稱列表 讀LD中有名列表頁(yè)采用GetNameList服務(wù) 客戶端發(fā)起讀哪個(gè)LD 服務(wù)器端響應(yīng) 讀訪問屬性 讀LN中變量訪問屬性采用GetVarAccessAttributes服務(wù) 客戶端發(fā)起讀哪個(gè)LN 服務(wù)器端以變量訪問屬性響應(yīng) 訪問屬性 訪問結(jié)果列表內(nèi)容如下 條目1 RptID 報(bào)告ID 表示該報(bào)告的報(bào)告控制塊ID條目2 OptFlds 選擇域 用以標(biāo)識(shí)該報(bào)告包含哪些可選項(xiàng) 該值一般由客戶端程序統(tǒng)一寫入服務(wù)器 條目3 SeqNum 同一報(bào)告控制塊所對(duì)應(yīng)報(bào)告的順序編號(hào)條目4 TimeOfEntry 報(bào)告產(chǎn)生時(shí)的時(shí)標(biāo)條目5 DatSet 該報(bào)告控制塊所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)集引用名條目6 EntryID 入口標(biāo)識(shí) 同一IED下 所有報(bào)告的順序號(hào) 每個(gè)報(bào)告均不重復(fù)條目7 ConfRev 配置版本 目前在MMS通訊中暫無(wú)用處 固定填1條目8 Inclusion 數(shù)據(jù)集所包含F(xiàn)CDA個(gè)數(shù) 一個(gè)bit對(duì)應(yīng)一個(gè)FCDA 值為1的bit 表示報(bào)告中有該bit對(duì)應(yīng)的FCDA值 值為0的bit 表示報(bào)告中 不含該bit所對(duì)應(yīng)的FCDA值條目9 DataReference 數(shù)據(jù)引用名 報(bào)告中值所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)應(yīng)用名條目10 DataValue 數(shù)據(jù)值 值為一個(gè)結(jié)構(gòu) 一般包含數(shù)據(jù)值 品質(zhì) UTC時(shí)間等屬性 UTC時(shí)間為FCDA值變化時(shí)的時(shí)間 可理解為SOE時(shí)間 條目11 ReasonCode 傳送原因 表示報(bào)告上送某FCDA的原因 常用的有數(shù)據(jù)變化 周期 總召三種 所對(duì)應(yīng)的編碼 6個(gè)bit從左往右依次為 預(yù)留 數(shù)據(jù)變化 品質(zhì)變化 數(shù)據(jù)更新 周期 總召 不同的位為1 表示不同的原因 多數(shù)情況下為單原因上送 但也可能存在多原因上送 讀值 讀值采用read服務(wù) 客戶端發(fā)起讀哪個(gè)LN的哪個(gè)FC 服務(wù)器端以值響應(yīng) 讀數(shù)據(jù)集 讀數(shù)據(jù)集采用GetNamedVariableListAttributrs服務(wù) 客戶端發(fā)起讀哪個(gè)LD的哪個(gè)數(shù)據(jù)集 服務(wù)器端以FCDA響應(yīng) 注冊(cè)報(bào)告控制塊 讀rptId 寫OptFlds 寫觸發(fā)屬性 使能控制塊 總查詢 遙信報(bào)文 遙測(cè)報(bào)文 遙測(cè)報(bào)文 周期觸發(fā) 遙控報(bào)文 注1 遙控選擇報(bào)文 對(duì) SBOw 使能 注2 控合 如果是控分這個(gè)量值為 false 注3 控制次數(shù) 每次成功控制一次都會(huì)加1 注4 發(fā)起控制的UTC時(shí)間 注5 檢修狀態(tài)