數(shù)字化變電站過程層網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測和報文分析研究報告-預(yù)覽頁
【正文】 發(fā)了相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測 和記錄報文分析裝置，該裝置主要由：實時報文記錄裝置 和報文分析 軟件 組成 。由于開發(fā)時間短，其可靠性沒有相應(yīng)的驗證手段。 國外，在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測和記錄報文分析方面已做過較多的研究，其中，報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。 實時網(wǎng)絡(luò) 通訊監(jiān)測：網(wǎng)絡(luò) 實時 通訊中，其端口的通訊中斷、恢復(fù)、超時等變化需要監(jiān)視。對過程層采樣值報文序列及異常的檢查、采樣值報文內(nèi)容及異常的檢查。 2．項目研究的關(guān)鍵和難點 1） 智能變電站網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)測和報文分析記錄設(shè)備硬件平臺的研制； 2） 智能變電站網(wǎng)絡(luò)報文監(jiān)測和記錄系統(tǒng)的研究； 3）智能變電站網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)的在線監(jiān)測和狀態(tài)評估的研究； 4）智能變電站網(wǎng)絡(luò)報文分析專家系統(tǒng)的研究； 四、 項目研究內(nèi)容和實施方案 1） 智能變電站網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)測和報文分析記錄設(shè)備硬件平臺的研制 智能變電站過程層網(wǎng)絡(luò)報文的采樣值報文 由站內(nèi)的合并單元提供，目前使用的 協(xié)議有 IEC6185091(FT3)、 IEC6185092，報文的信息量非常大，以 4000Hz采樣率計算， 1個采樣值輸入接口為例，采樣值采用 92規(guī)范， 每個 APDU含有 1個 ASDU，每個采樣值數(shù)據(jù)集包含 12個數(shù)據(jù)對象，則每個采樣值數(shù)據(jù)包的平均大小約為 170 個字節(jié)，則每秒產(chǎn)生的報文數(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)存儲目前需要借助硬盤介質(zhì)來實現(xiàn)。 為適應(yīng)過程層網(wǎng)絡(luò)接口需要，網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)測和報文分析記錄設(shè)備硬件平臺接口設(shè)計有： 5 個采樣值接口（目前規(guī)劃為： 4 個光纖以太網(wǎng)接口， 1 個 FT3 光纖接口）； 4 個 GOOSE 接口。 6 2） 智能變電站網(wǎng)絡(luò)報文監(jiān)測和記錄系統(tǒng)的研究 網(wǎng)絡(luò)報文監(jiān)測 用于接收報文原碼，并根據(jù)確定的采樣值協(xié)議或 GOOSE 協(xié)議， 解碼分析檢查丟幀、錯序、失步、超時、中斷、無效編碼、流量突變等異常。如 GOOSE 報文配置項與裝置的 CID 文件的 GOOSE 配置部分不一致，則說明GOOSE 報文內(nèi)容存在錯誤。 網(wǎng)絡(luò) 報文記錄 用于將接收的報文原碼，按 時序特征， 以文件格式存儲到記錄介質(zhì)上 。 3） 智能變電站網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)的在線監(jiān)測和狀態(tài)評估的研究 過程層網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài) 的在線監(jiān)測 根據(jù) 網(wǎng)絡(luò)口的通訊報文間隔，判斷網(wǎng)絡(luò)口通訊是否存在超時、中斷等異常 ，并給出通訊異常的提示。 4）智能變電站網(wǎng)絡(luò)報文分析專家系統(tǒng)的研究 7 GOOSE 通訊報文 GOOSE 報文是一種由事件觸發(fā)的報文，其通信采用發(fā)布者 /訂閱者機制。 圖 2 采樣值報文的 APDU 8 抽象語法記法 1是 OSI 提出的一種數(shù)據(jù)類型描述語言，已經(jīng)成為定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和協(xié)議格式表示方法的通用語言，并且在定義應(yīng)用層協(xié)議方面也取得了廣泛的應(yīng)用，引入 描述 PDU，是因為它可以消除自然語言描述帶來的二義性。 為保證報文傳輸?shù)母邔崟r性，避免在通信堆棧造成延時，應(yīng)用層的 PDU 經(jīng)表示層編碼后直接映射到鏈路層和物理層。 同時，報文分析系統(tǒng)針對現(xiàn)場報文中常出現(xiàn)的錯誤或問題進行歸納，并對報文的錯誤或潛在缺陷給出針對性、準(zhǔn)確的提示信息。 五、 預(yù)期目標(biāo)和成果形式 1. 形成具有高可靠性、強大的實時處理能力、超大存儲容量的智能變電站過程層網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)視和報文分析設(shè)備硬件平臺方案； 9 2. 提出一種可行的過程層網(wǎng)絡(luò)報文監(jiān)視解決方案 ； 3. 提出一種可行的過程層網(wǎng)絡(luò)報文分析工具解決方案 ； 4. 開發(fā)實用性強的網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)測和報文分析系統(tǒng)， 并應(yīng)用于 XX省首 座 數(shù)字化變電站 110kV 圓石變。 2 11 年 3 月 至 11 年 5 月 過程層網(wǎng)絡(luò) 報文分析工具方案的研究制定。 12 十、 有關(guān)證明文件 合作單位意見 （對合作研究內(nèi)容、參加人員及保證研究試驗等簽署具體意見） 數(shù)字化變電站是今后綜合自動化技術(shù)發(fā)展的主要趨勢，省公司正在積極推進數(shù)字化變電站的建設(shè)，目前，在 數(shù)字化變電站保護、自動化設(shè)備 的運行狀態(tài)監(jiān)測是數(shù)字化變電站建設(shè)的一個重要方面，這也是本項目的研究內(nèi)容。 19 附件 9－ 5 外委研究支出預(yù)算明細(xì)表 單位：萬元 序號 協(xié)作研究任務(wù)名稱 協(xié)作研究任務(wù)內(nèi)容 協(xié)作研究任務(wù)承擔(dān)單位 經(jīng)費列支 累 計 20 附件 9－ 6 外協(xié)測試試驗與加工費預(yù)算明細(xì)表（量大或價高的外協(xié)測試試驗與加工項目） 單位：萬元 序號 外協(xié)測試試驗與加工的內(nèi)容 外協(xié)測試化驗與加工單位 計量 單位 單價（萬元 /單位數(shù)量） 外協(xié)測試化驗與加 工費用 經(jīng)費 列支 其他外協(xié)測試化驗與加工項目 累 計
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