數(shù)字化變電站過程層網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和報(bào)文分析研究(編輯修改稿)
2025-07-25 15:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 值和GOOSE報(bào)文的存儲(chǔ)根據(jù)預(yù)先劃定的磁盤區(qū)域以時(shí)間標(biāo)簽的標(biāo)準(zhǔn)文件的格式進(jìn)行分別存儲(chǔ)。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 網(wǎng)絡(luò)報(bào)文監(jiān)測(cè)用于接收?qǐng)?bào)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(cuò)序、失步、超時(shí)、中斷、無效編碼、流量突變等異常。 GOOSE報(bào)文異常檢查：分報(bào)文序列異常檢查和報(bào)文內(nèi)容異常檢查兩個(gè)主要檢查項(xiàng)。報(bào)文序列檢查：報(bào)文超時(shí)、報(bào)文丟幀、報(bào)文錯(cuò)序、報(bào)文重復(fù)等網(wǎng)絡(luò)通訊的異常。報(bào)文內(nèi)容檢查：是檢查GOOSE報(bào)文的APDU和ASDU格式是否符合協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)格式。如GOOSE報(bào)文配置項(xiàng)與裝置的CID文件的GOOSE配置部分不一致，則說明GOOSE報(bào)文內(nèi)容存在錯(cuò)誤。 采樣值報(bào)文異常檢查：分報(bào)文序列異常檢查和報(bào)文內(nèi)容異常檢查項(xiàng)。報(bào)文序列檢查：報(bào)文超時(shí)、報(bào)文丟幀、報(bào)文錯(cuò)序、報(bào)文重復(fù)等網(wǎng)絡(luò)通訊的異常。報(bào)文內(nèi)容檢查：是檢查采樣值報(bào)文的APDU和ASDU格式是否符合協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)格式。 網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄 用于將接收的報(bào)文原碼，按時(shí)序特征，以文件格式存儲(chǔ)到記錄介質(zhì)上。報(bào)文的記錄按時(shí)序依次記錄捕獲報(bào)文，對(duì)于異常報(bào)文，在存儲(chǔ)記錄前將報(bào)文打上異常類型標(biāo)記。支持以時(shí)段、報(bào)文類型、報(bào)文特征檢索和報(bào)文提取方式。 報(bào)文記錄根據(jù)報(bào)文的時(shí)序特征，采用線性均衡循環(huán)存儲(chǔ)算法，對(duì)硬盤空間進(jìn)行線性規(guī)劃，循環(huán)均衡存儲(chǔ)，確保硬盤不產(chǎn)生磁盤碎片，使硬盤每個(gè)扇區(qū)的擦寫保持均衡。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 過程層網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)口的通訊報(bào)文間隔，判斷網(wǎng)絡(luò)口通訊是否存在超時(shí)、中斷等異常，并給出通訊異常的提示。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)口通訊報(bào)文的數(shù)量，進(jìn)行流量統(tǒng)計(jì)，當(dāng)交換機(jī)出現(xiàn)故障、通訊接口異常導(dǎo)致的流量大幅減少時(shí)，報(bào)告流量異常。 網(wǎng)絡(luò)流量可根據(jù)報(bào)文類型分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。 網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)的狀態(tài)評(píng)估 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)的變化和在線報(bào)文監(jiān)視的異常信息，對(duì)網(wǎng)絡(luò)通訊進(jìn)行評(píng)估，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的異常給出異常告警分類評(píng)估。4）智能變電站網(wǎng)絡(luò)報(bào)文分析專家系統(tǒng)的研究 GOOSE通訊報(bào)文 GOOSE報(bào)文是一種由事件觸發(fā)的報(bào)文，其通信采用發(fā)布者/訂閱者機(jī)制。為防止網(wǎng)絡(luò)負(fù)載過重情況下丟失GOOSE報(bào)文，同一個(gè)GOOSE報(bào)文會(huì)重發(fā)多次，報(bào)文重發(fā)的時(shí)間間隔逐漸增大，當(dāng)重發(fā)時(shí)間間隔增大到最大值時(shí)，GOOSE報(bào)文將以最大時(shí)間間隔不斷重發(fā)該報(bào)文，一直到有新事件產(chǎn)生為止。GOOSE報(bào)文事件發(fā)送機(jī)制如圖1所示：圖1 GOOSE報(bào)文變時(shí)間間隔重發(fā)機(jī)制說明：T0：為無事件狀態(tài)下，報(bào)文重發(fā)時(shí)間間隔(一般為1024ms)；(T0)：從無事件狀態(tài)過渡到有事件狀態(tài)，報(bào)文重發(fā)時(shí)間間隔(因有事件產(chǎn)生而縮短)；T1：事件發(fā)生時(shí)，最短報(bào)文重發(fā)時(shí)間間隔；TT3：達(dá)到無事件狀態(tài)前的報(bào)文重發(fā)時(shí)間間隔(T0＞T3＞T2＞T1)。 采樣值報(bào)文 采樣率根據(jù)預(yù)先的配置決定的，預(yù)定采樣率數(shù)據(jù)報(bào)文，采樣報(bào)文的APDU部分如下：1個(gè)APDU帶若干ASDU，其中ASDU數(shù)據(jù)可配并于采樣率有關(guān)，采用與基本編碼規(guī)則（BER，Basic Encoding Rule）(，Abstract Syntax Notation One)對(duì)采樣值進(jìn)行編碼。圖2 采樣值報(bào)文的APDU 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，是因?yàn)樗梢韵匀徽Z言描述帶來的二義性。，即基本編碼規(guī)則（BER），BER可用于描述各PDU所代表的數(shù)值。，不依賴于具體的計(jì)算機(jī)平臺(tái)，它可解決分布式異構(gòu)環(huán)境下數(shù)據(jù)表示的兩個(gè)重要問題：a. 在不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換有了一個(gè)共同的表示。b. 在一個(gè)系統(tǒng)的內(nèi)部，一個(gè)應(yīng)用程序可使用某種特殊的數(shù)據(jù)表示，可自動(dòng)解決互相協(xié)作的應(yīng)用實(shí)體之間表示的差異。 為保證報(bào)文傳輸?shù)母邔?shí)時(shí)性，避免在通信堆棧造成延時(shí)，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。采樣值報(bào)文有IEC6185091和IEC6185092兩種規(guī)范。報(bào)文分析系統(tǒng) 通過對(duì)規(guī)范報(bào)文的解析，將報(bào)文中的字段以結(jié)構(gòu)化的形式，按字段及關(guān)鍵字進(jìn)行細(xì)分，形成可讀性強(qiáng)，閱讀方便的報(bào)文解釋和描述。報(bào)文分析系統(tǒng)一般將結(jié)構(gòu)化解釋和原始報(bào)文放在同一分析窗口進(jìn)行比對(duì)，為用戶熟悉、使用、檢查、判斷報(bào)文中存在的報(bào)文內(nèi)容錯(cuò)誤、報(bào)文幀錯(cuò)誤、報(bào)文結(jié)構(gòu)異化提供簡(jiǎn)單明了的指示。 同時(shí)，報(bào)文分析系統(tǒng)針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)報(bào)文中常出現(xiàn)的錯(cuò)誤或問題進(jìn)行歸納，并對(duì)報(bào)文的錯(cuò)誤或潛在缺陷給出針對(duì)性、準(zhǔn)確的提示信息。為用戶發(fā)現(xiàn)問題，快速定位問題提供直接的幫助。 本項(xiàng)目由無錫供電公司與江蘇方天電力技術(shù)有限公司合作完成，擬采用接口和應(yīng)用功能分析設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)開發(fā)、軟件功能模塊設(shè)計(jì)開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和報(bào)文分析系統(tǒng)開發(fā)和調(diào)試等階段，并將樣機(jī)用于現(xiàn)場(chǎng)試用，完成現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工作。項(xiàng)目研究需要購買儀器、設(shè)備及原因詳見附件9。五、 預(yù)期目標(biāo)和成果形式1. 形成具有高可靠性、強(qiáng)大的實(shí)時(shí)處理能力、超大存儲(chǔ)容量的智能變電站過程層網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)視和報(bào)文分析設(shè)備硬件平臺(tái)方案； 2. 提出一種可行的過程層網(wǎng)絡(luò)報(bào)文監(jiān)視解決方案； 3. 提出一
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