【正文】 應(yīng)用目前處于起步階段，有必要進(jìn)行相關(guān)方面的深入研究 。 3． 成果應(yīng)用的途徑 本 項(xiàng)目 進(jìn)行的 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和報(bào)文分析 設(shè)備 的研制，網(wǎng)絡(luò)報(bào)文監(jiān)視和記錄系統(tǒng)研究，網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析專家系統(tǒng) ， 可應(yīng)用于已投運(yùn)和在建的數(shù)字化變電站、 智能變電站 。 4． 項(xiàng)目效益 數(shù)字化變電站目前投運(yùn)時(shí)間仍較短，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的概率也不高，但通過(guò)本項(xiàng)目的研究，增加 過(guò)程網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的 監(jiān)測(cè)，為防止網(wǎng)絡(luò) 、設(shè)備異常導(dǎo)致 運(yùn)行缺陷 ，提供了解決的方案， 并 可以 發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患， 減少 現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的工作量， 保證了一次設(shè)備及電網(wǎng) 的安全穩(wěn)定運(yùn)行 。 為后續(xù)變電站 智能化 建設(shè)提供 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的指導(dǎo) 。 二、 國(guó)內(nèi)外研究水平綜述 目前國(guó)內(nèi)的多個(gè)自動(dòng)化設(shè)備廠家，如南瑞繼保、國(guó)電南自、北京四方、許繼電氣、南京新寧，提供整套的 智能變電站 設(shè)備及相關(guān)的數(shù)字化解決方案，為 智能變電站 的建設(shè)提供了保障。 國(guó)內(nèi)雖有廠家推出有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)記錄及分析儀設(shè)備， 與數(shù)字式保護(hù)測(cè)控裝置 及變電站自動(dòng)化系統(tǒng) 漸趨完善相比，過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和報(bào)文分析裝置這方面的研究 還不完善， 處于起步階段。 國(guó)內(nèi) 南京銀山、武漢中元華電 在 前期 成功 開(kāi)發(fā)故障錄波裝置的 基礎(chǔ)上 ，開(kāi)發(fā)了相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè) 和記錄報(bào)文分析裝置，該裝置主要由：實(shí)時(shí)報(bào)文記錄裝置 和報(bào)文分析 軟件 組成 。 記錄裝置主要捕獲通訊口的報(bào)文并進(jìn)行 保存 、 報(bào)文分析軟件主要讀取將保存的報(bào)文文件，對(duì)相應(yīng)的報(bào)文進(jìn)行分析，給出相關(guān)的告警、錯(cuò)誤提示。 實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄裝置是基礎(chǔ)硬件平臺(tái)：由于記錄的端口較多，保存報(bào)文數(shù)量龐大，其一般配置有大容量存儲(chǔ)硬盤。同時(shí)也需要提供豐富的接口（特別是過(guò) 4 程層 SV 網(wǎng)絡(luò)接口），記錄裝置可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要配置多臺(tái)。由于開(kāi)發(fā)時(shí)間短，其可靠性沒(méi)有相應(yīng)的驗(yàn)證手段。 報(bào)文分析軟件：即將記錄的報(bào)文 文件 ， 按時(shí)間、端口、關(guān)鍵字的方式查詢，并讀取到分析主機(jī)上， 通過(guò)按字段、源碼、以結(jié)構(gòu)化列表的方式顯示 正在 分析 的報(bào)文，以 檢查出報(bào)文幀錯(cuò)誤、報(bào)文序列錯(cuò)誤、報(bào)文內(nèi)容錯(cuò)誤 等多個(gè)異常。同時(shí)能實(shí)現(xiàn)對(duì)順序報(bào)文的波形、圖表等多個(gè)方式的顯示。 目前，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和記錄報(bào)文分析裝置，仍面臨端口少、配置麻煩、靈活性差的問(wèn)題，在現(xiàn)場(chǎng)使用中不常見(jiàn)。 國(guó)外，在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和記錄報(bào)文分析方面已做過(guò)較多的研究，其中，報(bào)文捕獲及分析軟件以 Ethereal 和 Wireshark 等軟件最為有名，且支持協(xié)議豐富，較為常 用。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和記錄報(bào)文裝置方面未見(jiàn)有整體供應(yīng)的相關(guān)報(bào)道。 三、 項(xiàng)目的理論和實(shí)踐依據(jù) 1．項(xiàng)目的實(shí)踐依據(jù) 智能變電站 的過(guò)程層 網(wǎng)絡(luò) 以 實(shí)時(shí)性高的采樣值報(bào)文和 GOOSE 報(bào)文最常見(jiàn)，同時(shí)也有用于對(duì)時(shí)的 PTP 報(bào)文，這些報(bào)文傳遞的信號(hào)關(guān)系到數(shù)字式保護(hù)測(cè)控裝置的采樣、處理、控制的多個(gè)重要環(huán)節(jié)，這些報(bào)文中含有電力系統(tǒng) 正常運(yùn)行、 事故的發(fā)生、保護(hù)動(dòng)作命令的發(fā)出，系統(tǒng)故障的切除等重要內(nèi)容， 對(duì)這類報(bào)文進(jìn)行捕獲、存儲(chǔ)，并于 事后 重現(xiàn)事故過(guò)程，分析故障處理有著非常重要的作用 。 同時(shí)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和報(bào)文分析 進(jìn)行 以下工作的需要。 實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò) 通訊監(jiān)測(cè)：網(wǎng)絡(luò) 實(shí)時(shí) 通訊中，其端口的通訊中斷、恢復(fù)、超時(shí)等變化需要監(jiān)視。網(wǎng)絡(luò)報(bào)文按類別進(jìn)行流量統(tǒng)計(jì)、流量異常產(chǎn)生告警。 實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄： GOOSE 報(bào)文順序記錄、采樣值報(bào)文順序記錄、異常報(bào)文的記錄與標(biāo)記。 網(wǎng)絡(luò)報(bào)文檢查： 實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程層 GOOSE 報(bào)文序列及異常的檢查、 GOOSE 報(bào)文內(nèi)容及異常的檢查。對(duì)過(guò)程層采樣值報(bào)文序列及異常的檢查、采樣值報(bào)文內(nèi)容及異常的檢查。 歷史事件重現(xiàn)：實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)故障跳閘整個(gè)過(guò)程的完整監(jiān)視和重放。顯示采樣值、 GOOSE 信號(hào)的變化過(guò)程。 設(shè)備狀態(tài)檢修：實(shí)現(xiàn)歷史記錄報(bào)文的分析，可了解過(guò) 程層設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)， 5 為設(shè)備的狀態(tài)檢修和設(shè)備運(yùn)行狀況提供支持。 2．項(xiàng)目研究的關(guān)鍵和難點(diǎn) 1） 智能變電站網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)文分析記錄設(shè)備硬件平臺(tái)的研制； 2） 智能變電站網(wǎng)絡(luò)報(bào)文監(jiān)測(cè)和記錄系統(tǒng)的研究； 3）智能變電站網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)和狀態(tài)評(píng)估的研究； 4）智能變電站網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析專家系統(tǒng)的研究； 四、 項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容和實(shí)施方案 1） 智能變電站網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)文分析記錄設(shè)備硬件平臺(tái)的研制 智能變電站過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的采樣值報(bào)文 由站內(nèi)的合并單元提供，目前使用的 協(xié)議有 IEC6185091(FT3)、 IEC6185092，報(bào)文的信息量非常大，以 4000Hz采樣率計(jì)算， 1個(gè)采樣值輸入接口為例，采樣值采用 92規(guī)范， 每個(gè) APDU含有 1個(gè) ASDU，每個(gè)采樣值數(shù)據(jù)集包含 12個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象，則每個(gè)采樣值數(shù)據(jù)包的平均大小約為 170 個(gè)字節(jié)，則每秒產(chǎn)生的報(bào)文數(shù)據(jù)為： 170*4000=，每天的數(shù)據(jù)量約為： *3600*24=， 如此海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)目前需要借助硬盤介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)一個(gè) 500GB 硬盤而言， 只能保存 8 天的數(shù)據(jù)。 目前已知的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄裝置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式都是基于操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)，因此，報(bào)文記錄設(shè)備的報(bào)文記錄硬件平臺(tái)仍采用文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)。 記錄設(shè)備接入過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的交換機(jī)接口，對(duì)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)報(bào)文進(jìn)行實(shí)時(shí)的解碼分析和原碼存儲(chǔ)，同時(shí)將解碼分析以事件告警方式存儲(chǔ)，通過(guò)管理口上傳至管理機(jī)。 為適應(yīng)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)接口需要，網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)文分析記錄設(shè)備硬件平臺(tái)接口設(shè)計(jì)有： 5 個(gè)采樣值接口（目前規(guī)劃為： 4 個(gè)光纖以太網(wǎng)接口， 1 個(gè) FT3 光纖接口）； 4 個(gè) GOOSE