CN102565585B - 一种智能变电站继电保护协同仿真测试系统建立方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能变电站继电保护协同仿真测试系统建立方法,基于PC机Windows多线程操作系统的基础上,针对IEC61850通信及数字化保护测试相关需求,通过合理分配任务优先级和任务间调度及通信,在PC机上通过导入体现不同生产厂家外部特性的CID(ConfiguredIEDDescription)文件实现该厂家生产的某型IED功能,无需实际的IED装置即可实现在线检验在不同的变电站主接线方式下智能变电站过程层和间隔层中不同厂家提供的IED间的相互配合和联闭锁关系。大大减小人力物力的消耗,在智能站扩建改建时或更换IED时不需要将已有IED停运,避免了在IED装置的拆卸、运输和重新安装过程中出现纰漏和查错。

Description

一种智能变电站继电保护协同仿真测试系统建立方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电力保护技术,特别涉及一种智能变电站继电保护协同仿真测试 系统。
背景技术
[0002] 随着对能源安全要求的不断提升,智能电网作为一种国家战略应运而生。智能 变电站将逐步取代传统的变电站综合自动化系统,成为智能电网完成其职能的基本要素。 IEC61850是TC57发布的、迄今为止最为完善的变电站系统及通信标准,实现基于IEC61850 标准的智能变电站对于我国变电站的自动化运行和管理将带来深远的影响和变革。近年 来,随着IEC61850标准在国内的推广应用以及智能变电站相关技术研究的逐步深入,智能 变电站试点建设在国内迅速推进。国网电科院出台了《智能变电站技术导则》,并对智能变 电站进行了定义:采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平 台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测 等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等 1¾级功能,实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。
[0003] 从某种意义上讲智能变电站主要是指变电站二次系统的"数字化"。继电保护作 为电力系统的"卫兵",其对维护电力系统的安全稳定运行起着不可替代的作用。智能变电 站中的继电保护装置与传统的变电站将有很大的不同,现代的变电站内采用了微机继电保 护和监控设备等数字装置,传统的电磁式互感器的模拟输出信号到这些数字装置需要经过 采样保持、多路转换交换机、A/D变换。而智能变电站中的光电式互感器输出的是数字信 号,可以直接为数字装置所用,简化了自动化装置的硬件结构,消除了测量数据传输过程中 所产生的系统误差。传统变电站中二次电缆非常容易受到电磁干扰的影响,而在智能变电 站中简洁高效不受电磁干扰且价格比较低廉的光纤将取代昂贵的二次电缆。现代微机保 护装置中占体积最大的两大部分模拟量输入回路(包括隔离变压器和模数变换等)和开关 量输入输出回路(包括大量电磁继电器)都将不复存在,取而代之的是通过以太网传输符合 IEC61850标准的包含SV信号和GOOSE信号的报文。
[0004] 随着智能变电站的推广和其研究的不断深入,必然带来相应测试、检测的设备、方 法以及手段的变革。但是,与数字化保护设备的研究热潮相比,全数字化继电保护测试系 统的研究报道并不多见。通过对国内外科研单位和设备厂家提出的相关方案和产品比较, 其中虽然出现了一些符合IEC61850标准的测试装置,其提供商主要是二次设备生产厂家 以及原有的微机继电保护测试仪生产厂家。这些厂家提供的测试装置有的没有仿真计算 的功能,只是将事先存储的信号按照一定次序进行回放,这些测试装置只能针对单个的二 次设备进行简单的开环测试,不能模拟系统的动态过程(即在线测试)以及对多套装置进行 测试。在智能变电站投运之前尤其是扩建时,需要检验继电保护设备之间的相互配合是否 满足要求。如果将所有保护装置联调进行试验,会耗费大量的人力物力。如果是变电站的 扩建,需要将已有保护停运进行试验,更会造成不必要的停电,而且在保护装置的拆卸、运 输和重新安装过程中难免会出现纰漏和查错,对用电安全造成隐患。开发一种能够模拟智 能变电站继电保护设备外部特性,并且能够兼容不同变电站配置文件和装置配置文本的软 件,以检验在不同的变电站构架下继电保护之间的互相配合(包括闭锁、重动)就成为变电 站运行和试验维护人员的一种宿愿。
发明内容
[0005] 本发明是针对现有智能变电站继电保护测试系统存在的不足问题,提出了一种智 能变电站继电保护协同仿真测试系统建立方法,能够模拟智能变电站继电保护设备外部特 性,并且能够兼容不同变电站配置文件和装置配置文本的软件,以检验在不同的变电站构 架下继电保护之间互相配合(包括闭锁、重动)的软硬件相结合的系统平台。
[0006] 本发明的技术方案为:一种智能变电站继电保护协同仿真测试系统建立方法,包 括如下步骤:
[0007] 1)在 RTDS(Real Time Digital Simulator)的建模软件 RSCAD 中完成一次系统的 建模,建模时,根据不同的需求分为一次主接线建模和控制模块建模,其中一次主接线模型 和控制模型需要建立在不同的子系统中,而在编译过程中,系统将子系统#351、#552〜#5511 按照顺序在RTDS的RACK (RACKl、RACK2...RACKn)中进行计算和编译,编译通过后建立操作 面板,完成上述工作后,完成建模工具RSCAD与RACK联网,完成与RTDS的连接,组成一个实 时数字动模系统,并对该一次系统进行编译,编译通过后与RACK联网,完成与RTDS的连接, 组成一个实时数字动模系统;
[0008] 2)运用GTNET板卡将模拟量转化成为符合IEC61850格式的GOOSE报文和SMV报 文,通过交换机与PCIED联机进行试验,GTNET板卡还可将状态信息数据由外部输入到RTDS 系统或者由RTDS系统输出到外部设备,通过内置的IEC61850系统配置工具S⑶Editor来 生成S⑶文件,实现外部IED与GTNET-GSE模块输入接口的映射;
[0009] 3) GTNET板卡通过GPC板卡上的GTI0 口实现与RTDS系统的连接,通过GPC板卡 上的GTD0 口与安装有基于Windows多线程操作系统的协同测试系统的PC机连接;
[0010] 4)启动RTDS,一次系统送电,模拟各种工况和故障,检测不同保护之间的配合,运 用ethereal抓包工具通过交换机对网络报文进行分析,检验各种采样值SV报文和状态量 G00SE报文是否来自正确的控制块;
[0011] 5)在数台PC机的协同测试系统中导入待测的不同厂家生产的继电保护装置CID 文件,并选择继电保护类型,这些PC机通过交换机与RTDS或实际的IED装置连接;
[0012] 6)在交换机上加装数字式故障录波仪用于故障录波、监视跳闸和联闭锁G00SE信 号;
[0013] 7)通过系统的人机接口输入保护定值和查看系统运行状态;
[0014] 8)协同测试系统通过PC机网口实时捕获过程层SV采样值报文,并对报文解码、 译码完成保护主程序,然后将计算结果编码返回G00SE报文作用于断路器和实际的保护装 置。
[0015] 所述步骤2) GTNET板卡将信息数据,RSCAD组态软件平台的电网操作信息一包 括开关状态、变压器分接头档位、发电机出力参考值输入到RTDS系统;在线化时,潮流数据 基态输入到RTDS系统。
[0016] 所述步骤8)捕获报文采用Winpcap编程实现,捕获数据包的流程如下:
[0017] 1)通过接口函数pcap_findalldevs_ex枚举所有可用的网络设备;
[0018] 2)根据枚举返回的网络设备名称打开一个设备,对应接口函数为pCap_ 〇pen;
[0019] 3)如果需要,设置数据包的过滤条件,对应接口函数为pcap_setfilter ;
[0020] 4)捕获原始的数据包,采用pcap _next _ex的方法,每当一个包到达以后,接 口 pCap_neXt_eX就会返回,返回的数据缓冲区中只包含一个包,并且设置了包过滤的条 件。
[0021] 所述步骤8)发送报文采用Winpcap编程实现,发送数据包的流程如下:
[0022] 1)通过调用函数pcap_sendpacket ()来发送单个数据包,而sendqueues则用来 发送一组数据包;
[0023] 2)通过调用pcap_sendqueue_queue ()创建发送队列,并可以使用该函数将数据 包添加到发送队列中;
[0024] 3)使用pcap_open_offline()打开一个捕获报文文件,将文件中的数据包移到已 分配的发送队列,指定同步发送队列;
[0025] 4)当队列不再需要时,我们可以使用pcap_sendqueue_destroy()来释放它所占 用的内存。
[0026] 本发明的有益效果在于:本发明智能变电站继电保护协同仿真测试系统建立方 法,能够模拟智能变电站继电保护设备外部特性,并且能够兼容不同变电站配置文件和装 置配置文本的软件,无需实际的继电保护装置即可在线检验在不同的变电站构架下、不同 厂家继电保护之间的互相配合。相比于采用实际的保护装置联调进行试验,本发明将大大 减小人力物力的消耗。智能变电站在改扩建时,本发明不需要将已有保护停运进行试验,不 会造成不必要的停电,避免了在保护装置的拆卸、运输和重新安装过程中出现纰漏和查错。
附图说明
[0027] 图1为本发明智能变电站继电保护协同仿真测试系统结构框图;
[0028] 图2为本发明智能变电站继电保护协同仿真测试系统软件流程图;
[0029] 图3为本发明不同的变电站构架下、不同厂家继电保护之间的互相配合图;
[0030] 图4为本发明智能变电站继电保护协同仿真测试系统实施例结构示意图;
[0031] 图5为本发明应用实施例中的故障录波图;
[0032] 图6为本发明应用实施例中的GOOSE和故障设置信号图;
[0033] 图7为本发明应用实施例中的报文返回配置信息和合并单元抓取的GOOSE报文。
具体实施方式
[0034] 如图1所示智能变电站继电保护协同仿真测试系统结构框图。
[0035] RTDS (Real Time Digital Simulator)表示实时数字仿真器,是目前应用广泛 的电力系统实时仿真系统,RTDS带有专门用于将RTDS与其他网络设备相连的GTNET卡, GTNET卡支持IEC-61850的G00SE信息输入输出和基于IEC-61850-9-2的采样值传送,组 态PC机为与RTDS相连的建模和控制计算机;合并单元MU用于汇总和分配SV采样值报文 和开关量G00SE报文;PC机虚线框表示装有本系统软件的各台计算机,每台计算机分别 装有IED1…IEDn等对应于表示不同继电保护装置特征的软件模块;继电保护装置虚线框 内的IED1…IEDn则表示不同厂家生产的继电保护设备。
[0036] 系统构成:
[0037] A:在 RTDS(Real Time Digital Simulator)的建模软件 RSCAD 中完成一次系统的 建模,建模时,根据不同的需求分为一次主接线建模和控制模块建模,其中一次主接线模型 和控制模型需要建立在不同的子系统中,而在编译过程中,系统将子系统#351、#552〜#5511 按照顺序在RTDS的RACK (RACKl、RACK2...RACKn)中进行计算和编译,编译通过后建立操作 面板,完成上述工作后,完成建模工具RSCAD与RACK联网,完成与RTDS的连接,组成一个实 时数字动模系统,并对该一次系统进行编译,编译通过后与RACK联网,完成与RTDS的连接, 组成一个实时数字动模系统;
[0038] B:运用GTNET板卡将模拟量转化成为符合IEC61850格式的GOOSE报文和SMV报 文,通过交换机与PCIED联机进行试验。GTNET板卡还可以实现潮流数据(RSCAD组态软件 平台的电网操作信息一包括开关状态、变压器分接头档位、发电机出力参考值等输入到 RTDS系统;在线化时,潮流数据基态输入到RTDS系统)由外部输入到RTDS系统或者由RTDS 系统输出到外部设备。通过内置的IEC61850系统配置工具S⑶Editor来生成S⑶文件, 实现外部IED与GTNET-GSE模块输入接口的映射;
[0039] C :GTNET板卡通过GPC板卡上的GTI0 口实现与RTDS系统的连接,通过GPC板卡 上的GTD0 口与安装有基于Windows多线程操作系统的协同测试系统的PC机连接。启动 RTDS,一次系统送电,模拟各种工况和故障,检测不同保护之间的配合,运用ethereal抓包 工具通过交换机对网络报文进行分析,检验各种采样值SV报文和状态量G00SE报文是否来 自正确的控制块;
[0040] D:在若干台PC机的协同测试系统中导入待测的不同厂家生产的某型继电保护装 置CID文件,并选择继电保护类型,例如选择母线保护。这些PC机通过交换机与RTDS或实 际的IED装置连接;
[0041] F:在交换机上加装数字式故障录波仪用于故障录波、监视跳闸和联闭锁G00SE信 号等;
[0042] G:通过系统的人机接口输入保护定值和查看系统运行状态;
[0043] H:协同测试系统通过PC机网口实时捕获过程层SV采样值报文,并对报文解码、 译码完成保护主程序,然后将计算结果编码返回G00SE报文作用于断路器和实际的保护装 置,实现了闭环测试和过程层、间隔层各IED之间的联闭锁功能,符合继电保护调试要求以 及IEC61850对互操作性和互换性的要求,能替代实际继保装置进行变电站相关的测试与 调试,从而验证了 SCD文件中的虚端子连线、各控制块发送的G00SE信号的准确性、各IED 之间的配合关系和保护动作逻辑等功能和信息,这样就在无需实际的IED装置的环境中, 仅需将反映不同供货商IED外部特性的CID文件导入到协同测试系统中,即可检验在智能 变电站环境中各IED之间的联闭锁等协同工作特性。
[0044] 本系统的软件均在Windows Visual C++ 6. 0的环境中进行开发。软件流程如图 2所示。具体的实施过程将在应用实例中详述。
[0045] 进程和线程都是操作系统的概念。进程是应用程序的执行实例,每个进程是由私 有的虚拟地址空间、代码、数据和其它各种系统资源组成,进程在运行过程中创建的资源随 着进程的终止而被销毁,所使用的系统资源在进程终止时被释放或关闭。
[0046] 线程是进程内部的一个执行单元。系统创建好进程后,实际上就启动执行了该进 程的主执行线程,主执行线程以函数地址形式,比如说main或WinMain函数,将程序的启动 点提供给Windows系统。主执行线程终止了,进程也就随之终止。
[0047] 每一个进程至少有一个主执行线程,它无需由用户去主动创建,是由系统自动创 建的。用户根据需要在应用程序中创建其它线程,多个线程并发地运行于同一个进程中。一 个进程中的所有线程都在该进程的虚拟地址空间中,共同使用这些虚拟地址空间、全局变 量和系统资源,所以线程间的通讯非常方便,多线程技术的应用也较为广泛。
[0048] 多线程可以实现并行处理,避免了某项任务长时间占用CPU时间。要说明的一点 是,目前大多数的计算机都是单处理器(CPU)的,为了运行所有这些线程,操作系统为每个 独立线程安排一些CPU时间,操作系统以轮换方式向线程提供时间片,这就给人一种假象, 好象这些线程都在同时运行。由此可见,如果两个非常活跃的线程为了抢夺对CPU的控制 权,在线程切换时会消耗很多的CPU资源,反而会降低系统的性能。这一点在多线程编程时 应该注意。协同测试系统的监控程序、继电保护主程序和发包程序分属于不同的线程,以满 足继电保护对实时性的要求。
[0049] Win32 SDK函数支持进行多线程的程序设计,并提供了操作系统原理中的各种同 步、互斥和临界区等操作。Visual C++ 6.0中,使用MFC类库也实现了多线程的程序设计, 使得多线程编程更加方便。
[0050] 性能特征:通过Winpcap环境编程,经网口捕获报文,并利用C语言接口程序直接 解析原始报文的十六进制编码,将译码结果送给保护主程序;自适应不同变电站结构和配 置;自适应不同厂家继电保护配置(如图3所示);可根据需要完成多种保护功能和逻辑;检 验同一站内不同保护之间的配合(闭锁、重动);友好的全中文人机界面;支持新一代变电站 通讯标准IEC61850。
[0051] 以某220kV母差保护为例,对本发明做进一步详细的描述,220kV系统如图4所示。
[0052] 首先,根据图4,建立RTDS -次硬件系统,并设置故障点FI。RTDS仿真系统,以广 播的方式向各专用PC机发送SMV报文、GOOSE报文。
[0053] 其次,采用Winpcap编程捕获报文。WINPCAP程序有捕获数据包、发送数据包、统 计网络流量3个主要功能。捕获数据包的基本流程如下:
[0054] 1)通过接口函数pcap_findalldevs_ex枚举所有可用的网络设备。
[0055] 2)根据枚举返回的网络设备名称打开一个设备,对应接口函数为pcap_open。
[0056] 3)如果需要,设置数据包的过滤条件,对应接口函数为pcap_setfilter。
[0057] 4)捕获原始的数据包,有2种方法:一种方法是以回调函数的方式由接口 pcap_loop或pcap_dispatch完成,其基本方法是底层收集数据包,当满足一定的条件( timeout或者缓冲区满),就调用回调函数,把收集到的原始数据包通过数据缓存区交给 用户;另一种方法是pcap _next _ex的方法,每当一个包到达以后,接口 pcap_next_ex 就会返回,返回的数据缓冲区中只包含一个包。本发明采用pcap_neXt_ eX的方法,并且 设置了包过滤的条件。如捕获类型为GOOSE的数据包,即Ether Type为0x88的数据包。 当然,亦可采用Ethereal, Unica等捕获报文。
[0058] 发送报文采用Winpcap编程实现,发送数据包的流程如下:
[0059] 1)通过调用函数pcap_sendpacket ()来发送单个数据包,而sendqueues则用来 发送一组数据包;
[0060] 2)通过调用pcap_sendqueue_queue ()创建发送队列,并可以使用该函数将数据 包添加到发送队列中;
[0061] 3)使用pcap_open_offline()打开一个捕获报文文件,将文件中的数据包移到已 分配的发送队列,指定同步发送队列;
[0062] 4)当队列不再需要时,我们可以使用pcap_sendqueue_destroy()来释放它所占 用的内存。
[0063] 第三,解析报文。利用C语言直接解析报文的十六进制进制编码,根据IEC61850 中报文的数据结构定义以及基本编码规则(BER)和抽象语法标记(ASN. 1 ),进行报文解析。 报文解码与分析分3步:
[0064] a)帧头的处理;
[0065] b)APDU 的处理;
[0066] c)数据集的解析;
[0067] 解析SMV报文,获得经电子式互感器的二次侧电流、电压数据。
[0068] 第四,将二次侧电流、电压数据读入母差保护测试程序中。故障点设在F1处,属于 区内故障,保护正常启动,差动保护动作。
[0069] 第五,根据GOOSE报文的数据结构,将保护测试结果转换为报文的形式存储,报文 中包括断路器物理地址以及断路跳闸等信息。
[0070] 第六,将GOOSE报文回送到RTDS,RTDS接到报文后,对应地址的断路器断开。
[0071] 第七,断路器断开后,RTDS中将形成GOOSE报文,该报文中包括断路器物理地址以 及断路器断开状态等信息。RTDS将该报文以广播的形式发出,人机主界面收到报文,主界面 显示断路器正确动作。
[0072] 为了更好地检验本系统和各厂家保护之间的配合行为,特设置F3C相接地故障且 母联开关BRKBB2失灵进行试验,其中支路1和支路2运行于I母,而支路3运行于II母,发 生区内单一故障时,设置三条支路不进行倒闸操作,这样可以更加清晰地分辨各IED之间 的配合行为和故障波形。母联开关BRKBB2失灵100ms,系统运行期间启动RTDS的故障录波 器,记录系统各母线和支路电流和电压波形,试验录波如图5所示,各IED所发出的G00SE 跳闸信号及故障设置器FLTWD1和FLTWD2所发出的故障控制信号如图6所示。
[0073] 图6中G00SE1为本系统跳母联信号,G00SE2为跳I母信号,G00SE3为跳II母信 号。从图5 (a)支路1开关BRK5处三相电流波形、图5 (b)支路2开关BRK4处三相电流 波形和图5 (c)支路3开关BRK7处三相电流波形结合图6可以看出,故障发生后,本系统 发出跳II母和跳母联的信号,支路3开关BRK7在14. 06ms跳开,从图5 (d)中可以看出,由 于母联开关失灵以及整定延时,母联开关BRKBB2和I母上的两条出线支路1和支路2上均 有故障电流,图5 (e)母线I三相电压波形和图5 (f)母线II三相电压波形中可以看出两 条母线电压的故障特征也非常明显,即C相电压均突变为0。在经过整定延时后母联开关和 I母上的两条出线仍然存在故障电流,保护主程序判为母联开关失灵,在119. 79ms跳开I 母。
[0074] 保护程序计算结果进行编码形成的G00SE跳闸信号如图7 (b)所示,根据图7 (a) 中的报文返回配置信息来确定跳闸信息传送的地址和间隔,报文返回配置信息是由布尔量 表示的开关位置信息status (stVal)和位串字符表示的品质位quality (q)组成。图7a为 反映一次设备的地址顺序,正常情况下所有开关变位信息全部为"〇〇",故障时,根据保护程 序的计算结果将开关变位信息置为"01"。
[0075] 如下表1示出了在图4 一次系统中5个故障点设置故障协同测试系统的跳闸动作 行为。
[0076] 表 1
[0077]
Figure CN102565585BD00101
[0078] 注:表中V为开关动作,/为开关不动作;F1为A相单相接地故障450ms ;F2为支 路1ABCN三相接地故障450ms ;F3为C相单相接地故障450ms ;F4为AB相相间故障450ms ; F5为母联死区A相单相接地故障450ms。
[0079] 从表1中可以看出,各IED的动作行为均准确反映了故障特征,配合关系正确,验 证了本测试系统与不同保护厂家设备的联调联试性能。其他保护调试,亦可采用上诉方法 予以实现。

Claims (4)

1. 一种智能变电站继电保护协同仿真测试系统建立方法,其特征在于,包括如下步 骤: 1) 在RTDS (Real Time Digital Simulator)的建模软件RSCAD中完成一次系统的建 模,建模时,根据不同的需求分为一次主接线建模和控制模块建模,其中一次主接线模型和 控制模型需要建立在不同的子系统中,而在编译过程中,系统将子系统#351、#SS2-#SSn 按照顺序在RTDS的RACK (RACK1、RACK2…RACKn)中进行计算和编译,编译通过后建立操作 面板,完成上述工作后,完成建模工具RSCAD与RACK联网,完成与RTDS的连接,组成一个实 时数字动模系统,并对该一次系统进行编译,编译通过后与RACK联网,完成与RTDS的连接, 组成一个实时数字动模系统; 2) 运用GTNET板卡将模拟量转化成为符合IEC61850格式的GOOSE报文和SMV报文,通 过交换机与PCIED联机进行试验,GTNET板卡还可将状态信息数据由外部输入到RTDS系统 或者由RTDS系统输出到外部设备,通过内置的IEC61850系统配置工具S⑶Editor来生成 S⑶文件,实现外部IED与GTNET-GSE模块输入接口的映射; 3. GTNET板卡通过GPC板卡上的GTI0 口实现与RTDS系统的连接,通过GPC板卡上的 GTD0 口与安装有基于Windows多线程操作系统的协同测试系统的PC机连接; 4) 启动RTDS,一次系统送电,模拟各种工况和故障,检测不同保护之间的配合,运用 ethereal抓包工具通过交换机对网络报文进行分析,检验各种采样值SV报文和状态量 GOOSE报文是否来自正确的控制块; 5) 在数台PC机的协同测试系统中导入待测的不同厂家生产的继电保护装置CID文件, 并选择继电保护类型,这些PC机通过交换机与RTDS或实际的IED装置连接; 6) 在交换机上加装数字式故障录波仪用于故障录波、监视跳闸和联闭锁GOOSE信号; 7) 通过系统的人机接口输入保护定值和查看系统运行状态; 8) 协同测试系统通过PC机网口实时捕获过程层SV采样值报文,并对报文解码、译码完 成保护主程序,然后将计算结果编码返回GOOSE报文作用于断路器和实际的保护装置。
2. 根据权利要求1所述智能变电站继电保护协同仿真测试系统建立方法,其特征在 于,所述步骤2)GTNET板卡将信息数据,RSCAD组态软件平台的电网操作信息一包括开关 状态、变压器分接头档位、发电机出力参考值输入到RTDS系统;在线化时,潮流数据基态输 入到RTDS系统。
3. 根据权利要求1所述智能变电站继电保护协同仿真测试系统建立方法,其特征在 于,所述步骤8)捕获报文采用Winpcap编程实现,捕获数据包的流程如下: 1) 通过接口函数pcap_findalldevs_ex枚举所有可用的网络设备; 2) 根据枚举返回的网络设备名称打开一个设备,对应接口函数为pcap_open; 3) 根据协同仿真测试系统捕获报文类型,设置数据包的过滤条件,对应接口函数为 pcap-setfilter ; 4) 捕获原始的数据包,采用pcap _next _ex的方法,每当一个包到达以后,接口 pCap_neXt_eX就会返回,返回的数据缓冲区中只包含一个包,并且设置了包过滤的条件。
4. 根据权利要求1所述智能变电站继电保护协同仿真测试系统建立方法,其特征在 于,所述步骤8)发送报文采用Winpcap编程实现,发送数据包的流程如下: 1)通过调用函数pcap_sendpacket()来发送单个数据包,而sendqueues则用来发送 一组数据包; 2) 通过调用pcap_sendqueue_queue()创建发送队列,并可以使用该函数将数据包添 加到发送队列中; 3) 使用pcap_open_offline()打开一个捕获报文文件,将文件中的数据包移到已分配 的发送队列,指定同步发送队列; 4) 当队列不再需要时,我们可以使用pcap_sendqueue_destroy()来释放它所占用的 内存。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103207325A (zh) * 2012-12-11 2013-07-17 上海市电力公司 采用rtds对数字化控制保护系统进行测试方法
CN103245855B (zh) * 2013-04-23 2014-07-30 国家电网公司 基于数字仿真的智能变电站继电保护测试方法及系统
CN103616824B (zh) * 2013-11-04 2016-03-02 广东电网公司电力科学研究院 基于全系统仿真的电力系统机网协调分析平台
CN103605293B (zh) * 2013-11-27 2016-05-04 南京南瑞集团公司 一种变电站继电保护仿真测试系统及其仿真测试方法
CN104007338B (zh) * 2014-05-09 2016-08-24 国家电网公司 一种基于iec61850电能质量监测的自动侦听可测量对象的方法
CN104035810B (zh) * 2014-05-19 2017-06-13 国家电网公司 一种继电保护虚拟仿真系统及仿真方法
CN104079435A (zh) * 2014-07-10 2014-10-01 南威软件股份有限公司 一种以太网流量再生方法
CN105449847A (zh) * 2014-09-24 2016-03-30 南京南瑞继保电气有限公司 一种数字化变电站测试系统
CN104267283A (zh) * 2014-09-26 2015-01-07 上海科梁信息工程有限公司 一种数字化变电站过程层到间隔层测试平台及方法
CN104572247A (zh) * 2014-12-10 2015-04-29 南方电网科学研究院有限责任公司 一种基于rtds的混合实时仿真方法
CN104734357B (zh) * 2015-03-20 2017-10-31 南京国电南自电网自动化有限公司 智能变电站合并单元一键式通信回路校验方法
CN105226830B (zh) * 2015-10-31 2018-01-26 国网安徽省电力公司六安供电公司 一种用于动模试验的智能变电站过程层与间隔层通讯数据回放方法
CN105610815B (zh) * 2015-12-25 2019-07-09 中国石油天然气集团公司 通信方法、客户端和通信系统
CN105738803B (zh) * 2016-03-07 2018-09-18 国网福建省电力有限公司 一种继电保护装置遥控遥信联调的方法
CN107332725B (zh) * 2016-04-29 2020-10-16 广东电网有限责任公司电力调度控制中心 一种快速解析pcap报文的方法
CN106557623B (zh) * 2016-11-09 2020-05-05 国电南瑞科技股份有限公司 智能终端仿真实现方法
CN108021081A (zh) * 2017-12-06 2018-05-11 国网江苏省电力公司南通供电公司 基于wlan及采样时域控制的回放测试方法
CN108200122A (zh) * 2017-12-08 2018-06-22 北京奇虎科技有限公司 一种http数据处理方法及装置
CN108594768B (zh) * 2018-01-29 2019-11-22 中国人民解放军63796部队 基于子系统注册的工业系统监控画面自动组态方法及装置
CN111884852B (zh) * 2020-07-27 2021-03-16 广东工业大学 一种智能变电站间隔层设备仿真设计方法
CN112800637A (zh) * 2021-04-12 2021-05-14 广东工业大学 一种智能变电站仿真测试装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005078882A1 (fr) * 2004-02-11 2005-08-25 Groupe Cahors Poste de transformation a bac de retention
CN101430355A (zh) * 2008-11-05 2009-05-13 江西省电力科学研究院 递进搜索式数字化继电保护电磁暂态仿真测试法
CN101719696A (zh) * 2009-12-21 2010-06-02 中国电力科学研究院 一种应用于数字化变电站的集中式母线保护装置及方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002233059A (ja) * 2001-01-29 2002-08-16 Toshiba Corp 変電所遠隔監視制御保護システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005078882A1 (fr) * 2004-02-11 2005-08-25 Groupe Cahors Poste de transformation a bac de retention
CN101430355A (zh) * 2008-11-05 2009-05-13 江西省电力科学研究院 递进搜索式数字化继电保护电磁暂态仿真测试法
CN101719696A (zh) * 2009-12-21 2010-06-02 中国电力科学研究院 一种应用于数字化变电站的集中式母线保护装置及方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2002-233059A 2002.08.16 *
明哲等.调度自动化系统与继电保护及故障信息系统统一数据模型的研究.《广东电力》.2009,第22卷(第04期), *
调度自动化系统与继电保护及故障信息系统统一数据模型的研究;明哲等;《广东电力》;20090430;第22卷(第04期);13-16,67 *

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