CN106161139A - 一种智能变电站sv报文模拟生成与检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能变电站SV报文模拟生成与检测方法。SV报文模拟生成装置的工作步骤是：解析智能变电站SCD配置文件，获取SV报文数据集内容；采样值虚端子初始化及功能初始化；每0.25ms发送一帧电压电流采样值数据报文给SV报文模拟检测装置；根据是否接收到响应报文判断通信是否中断。SV报文模拟检测装置的工作步骤是：解析智能变电站SCD配置文件，获取SV报文数据集内容；采样值虚端子初始化及功能初始化；根据是否接收到电压电流采样值报文判断通信是否中断；正常通信时每0.25ms接收一帧电压电流采样值报文，并发送一帧确认响应报文给SV报文模拟生成装置，以保证通信的完整性和可靠性。本发明克服现有方法通信互操作性差的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种报文模拟生成与检测方法，属于智能电网领域，具体涉及一种智能变电站SV报文模拟生成与检测方法。
背景技术
IEC61850标准在国内外的广泛应用使得变电站通信网络和系统走向规范化和智能化，IEC61850标准规定，智能变电站的结构为“三层两网”结构，“三层”即为过程层、间隔层和变电站层，“两网”即为过程层网络和站控层网络。SV网络为过程层网络的一部分，过程层的合并单元合并12路电压电流采样值数据，将采样值数据封装成SV报文的帧格式，并通过SV网络发送至间隔层的保护测控装置；保护测控装置接收到合并单元的SV报文后进行解析，然后发送一帧响应报文至合并单元，以确定合并单元与保护测控装置之间SV网络通信的完整性，SV报文通过光纤接口的以太网进行传输。
智能变电站引入IEC61850标准以实现不同厂家产品的互操作性，然而，由于不同厂家对IEC61850标准的理解并不完全一致，来自不同厂家的智能电子设备之间存在互操作性较差的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于解决现有技术所存在的通信互操作性较差的问题，提供了一种智能变电站SV报文模拟生成与检测方法。本发明对复杂抽象的SV报文进行具体透明的定义，能够保证通信的完整性和可靠性。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种智能变电站SV报文模拟生成与检测方法，包括：SV报文模拟生成装置，SV报文模拟检测装置，包括：
在SV报文中定义应用协议数据单元APDU传递电压电流采样值；
SV报文模拟生成装置以预定时间间隔向SV报文模拟检测装置发送装载了电压电流采样值的SV报文；
若SV报文模拟检测装置接收到SV报文，则向SV报文模拟生成装置发送确认响应报文；
若SV报文模拟检测装置未接收到SV报文，则判断通信状态:
若通信中断则发出通信中断报警，直到通信中断解除；若通信未中断，则发出报文丢失报警，并且SV报文生成装置和SV报文检测装置之间仍以预定的时间间隔传输SV报文。
优化的，上述的一种智能变电站SV报文模拟生成与检测方法，所述SV报文模拟生成装置执行以下步骤生成SV报文：
a1：解析智能变电站SCD配置文件，获取SV报文数据集内容；
a2：SV报文模拟生成装置采样值虚端子初始化；
a3：SV报文模拟生成装置功能初始化；
a4：将电压电流采样值数据封装成SV报文的格式并发送给SV报文模拟检测装置，两帧SV报文之间的发送间隔为0.25ms；
a5：判断是否接收到响应报文，如果是则返回步骤a4，如果否则执行步骤a6；
a6：判断通信是否中断，如果是则执行步骤a7，如果否则执行步骤a8；
a7：装置发出通信中断报警；
a8：装置发出报文丢失报警，执行完步骤a8后返回步骤a4；
a9：判断通信是否恢复正常，如果是则返回步骤a4，如果否则返回步骤a6。
优化的，上述的一种智能变电站SV报文模拟生成与检测方法，所述SV报文模拟检测装置执行以下步骤检测SV报文：
a10：解析智能变电站SCD配置文件，获取SV报文数据集内容；
a11：SV报文模拟检测装置采样值虚端子初始化；
a12：SV报文模拟检测装置功能初始化；
a13：判断是否接收到SV报文，如果是则执行步骤a18，如果否则执行步骤a14；
a14：判断通信是否中断，如果是则执行步骤a15，如果否则执行步骤a16；
a15：装置发出通信中断报警；
a16：装置发出报文丢失报警，执行完步骤a16后返回步骤a13；
a17：判断通信是否恢复正常，如果是则返回步骤a13，如果否则返回步骤a15；
a18：发送响应报文至SV报文模拟生成装置，执行完步骤a18后返回步骤a13。
优化的，上述的一种智能变电站SV报文模拟生成与检测方法，所述电压电流采样值数据为12路电压电流，具体为：A相保护电流、B相保护电流、C相保护电流、中线电流、A相测量电流、B相测量电流、C相测量电流、A相电压、B相电压、C相电压、零序电压、母线电压。
优化的，上述的一种智能变电站SV报文模拟生成与检测方法，SV报文生成装置和SV报文检测装置之间以0.25ms的时间间隔传输SV报文。
优化的，上述的一种智能变电站SV报文模拟生成与检测方法，所述应用协议数据单元APDU包括:应用服务数据单元ASDU，用于定义ASDU数目的noASDU，采样值控制块标识svID、采样计数器smpCnt、配置版本号confRev、同步标识位smpSynch、数据集Sequence ofData、电压电流采样值数据sample。
因此，本发明具有如下优点：本发明的SV报文模拟生成装置位于智能变电站的过程层，其功能与合并单元类似；SV报文模拟检测装置位于智能变电站的间隔层，其功能与保护测控装置类似，本发明通过对复杂抽象的SV报文进行具体透明的定义，能够保证通信的完整性和可靠性。
附图说明
图1是SV报文的模拟生成方法流程图；
图2是SV报文的模拟检测方法流程图；
图3是ISO/IEC8802-3帧格式；
图4是SV报文的应用协议数据单元实时解析方法流程图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
结合图1与图2说明具体实施方式对本实施例的交互过程进行说明。本实施方式中智能变电站的SV报文模拟生成与SV报文模拟检测功能分别由SV报文模拟生成装置与SV报文模拟检测装置实现；SV报文模拟生成装置与SV报文模拟检测装置之间使用光纤作为SV网络通信的传输介质；为了降低SV报文传输时的通信时延，本发明中在应用层专门定义了应用协议数据单元(APDU，Application Protocol Data Unit)，应用协议数据单元经过表示层ASN.1编码后，直接映射到数据链路层和物理层；本发明既增强了通信的实时性，又保证了通信的互操作性，具有较大的应用前景和使用价值。
SV报文模拟生成装置和SV报文模拟检测装置上电，并解析智能变电站SCD配置文件，获取SV报文数据集内容；SV报文模拟生成装置和SV报文模拟检测装置的采样值虚端子初始化；SV报文模拟生成装置和SV报文模拟检测装置进行功能初始化；SV报文模拟生成装置每0.25ms发送一帧装载了12路电压电流采样值的SV报文给SV报文模拟检测装置，用来完成电压电流采样值的传输；通信正常时，SV报文模拟检测装置在收到SV报文模拟生成装置的SV报文后，SV报文模拟检测装置发送一帧确认响应报文给SV报文模拟生成装置；通信异常时，SV报文模拟检测装置没有接收到SV报文模拟生成装置发送的SV报文，此时需要判断通信是否中断，若通信中断则SV报文模拟检测装置发出通信中断报警，直到通信中断解除后SV报文模拟生成装置和SV报文模拟检测装置之间恢复正常通信，若通信没有中断，而是报文丢失，此时发出报文丢失报警，SV报文生成装置和SV报文检测装置之间仍以0.25ms的时间间隔传输SV报文。
结合图3与图4说明具体实施方式，对本实施例的报文解析过程进行说明。本发捕捉到SV报文后从中获取目的地址(6字节)、源地址(6字节)、TPID(2字节)、TCI(2字节)、以太网类型(2字节)、APPID(2字节)、长度(2字节)、保留1(2字节)、保留2(2字节)、帧校验(4字节)，这部分字段采用常规的十六进制编码。
SV报文的APDU部分采用ASN.1编码规则进行编码，从SV报文的应用协议数据单元APDU中获取以下信息：noASDU、ASDU、svID、smpCnt、confRev、smpSynch、Sequence of Data、sample。APDU部分采用ASN.1编码规则，ASN.1编码的APDU结构如图4所示。解析noASDU为APDU包含的ASDU的数目，采用ASN.1编码规则，其中80H为noASDU的Tag值，L为noASDU字段的Length值，n为noASDU字段的Value值，表示该帧SV报文包含ASDU的数目；按照ASN.1编码规则解析ASDU1，30H为ASDU1的Tag值，L为ASDU1字段的Length值，值域部分表示ASDU1数据字段的长度；获取并按照ASN.1编码规则解析ASDU1数据，依次为svID(采样值控制块标识)、smpCnt(采样计数器)、confRev(配置版本号)、smpSynch(同步标识位)、Sequence of Data(数据集)、sample(电压电流采样值数据)，解析规则与解析noASDU和ASDU1相同。需要注意的是当值域所包含的字节数大于127时，L字段采用长格式编码，即第一个字节的bit7位固定为1，bit6-bit0表示后继长度字节的个数，例如L字段“81H aeH”，“81H”表明后面还有一个代表实际长度的字节，该字节为“aeH”，表示值域部分实际包含174个字节。
svID的Tag值为80H，值域是字符串形式，用十六进制的ASCII码值来表示，由LDName/LLN0.UsvCBName或LDName/LLN0.MsvCBName组成；smpCnt的Tag值为82H，合并单元每发出一个新的数据，smpCnt的值域加1，当采样频率为4000Hz时，smpCnt在(0，3999)内顺序增加；confRev的Tag值为83H，值域表示SV数据集配置被改变的次数；smpSynch的Tag值为85H，值域反映合并单元的同步状态；Sequence of Data的Tag值为87H，其值域表示采样值数据集内部成员的长度；采样值的数据集的内部成员不采用ASN.1进行编码。本发明中电压电流采样值数据为12路电压电流：A相保护电流、B相保护电流、C相保护电流、中线电流、A相测量电流、B相测量电流、C相测量电流、A相电压、B相电压、C相电压、零序电压、母线电压，每一个电流值为3字节，每一个电压值为2字节，采样值数据sample共31字节。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (6)
1.一种智能变电站SV报文模拟生成与检测方法，包括：SV报文模拟生成装置，SV报文模拟检测装置，其特征在于，包括：
在SV报文中定义应用协议数据单元APDU传递电压电流采样值；
SV报文模拟生成装置以预定时间间隔向SV报文模拟检测装置发送装载了电压电流采样值的SV报文；
若SV报文模拟检测装置接收到SV报文，则向SV报文模拟生成装置发送确认响应报文；
若SV报文模拟检测装置未接收到SV报文，则判断通信状态:
若通信中断则发出通信中断报警，直到通信中断解除；若通信未中断，则发出报文丢失报警，并且SV报文生成装置和SV报文检测装置之间仍以预定的时间间隔传输SV报文。
2.根据权利要求1所述的一种智能变电站SV报文模拟生成与检测方法，其特征在于，所述SV报文模拟生成装置执行以下步骤生成SV报文：
a1：解析智能变电站SCD配置文件，获取SV报文数据集内容；
a2：SV报文模拟生成装置采样值虚端子初始化；
a3：SV报文模拟生成装置功能初始化；
a4：将电压电流采样值数据封装成SV报文的格式并发送给SV报文模拟检测装置，两帧SV报文之间的发送间隔为0.25ms；
a5：判断是否接收到响应报文，如果是则返回步骤a4，如果否则执行步骤a6；
a6：判断通信是否中断，如果是则执行步骤a7，如果否则执行步骤a8；
a7：装置发出通信中断报警；
a8：装置发出报文丢失报警，执行完步骤a8后返回步骤a4；
a9：判断通信是否恢复正常，如果是则返回步骤a4，如果否则返回步骤a6。
3.根据权利要求1所述的一种智能变电站SV报文模拟生成与检测方法，其特征在于，所述SV报文模拟检测装置执行以下步骤检测SV报文：
a10：解析智能变电站SCD配置文件，获取SV报文数据集内容；
a11：SV报文模拟检测装置采样值虚端子初始化；
a12：SV报文模拟检测装置功能初始化；
a13：判断是否接收到SV报文，如果是则执行步骤a18，如果否则执行步骤a14；
a14：判断通信是否中断，如果是则执行步骤a15，如果否则执行步骤a16；
a15：装置发出通信中断报警；
a16：装置发出报文丢失报警，执行完步骤a16后返回步骤a13；
a17：判断通信是否恢复正常，如果是则返回步骤a13，如果否则返回步骤a15；
a18：发送响应报文至SV报文模拟生成装置，执行完步骤a18后返回步骤a13。
4.根据权利要求1所述的一种智能变电站SV报文模拟生成与检测方法，其特征在于，所述电压电流采样值数据为12路电压电流，具体为：A相保护电流、B相保护电流、C相保护电流、中线电流、A相测量电流、B相测量电流、C相测量电流、A相电压、B相电压、C相电压、零序电压、母线电压。
5.根据权利要求1所述的一种智能变电站SV报文模拟生成与检测方法，其特征在于，SV报文生成装置和SV报文检测装置之间以0.25ms的时间间隔传输SV报文。
6.根据权利要求1所述的一种智能变电站SV报文模拟生成与检测方法，其特征在于，所述应用协议数据单元APDU包括:应用服务数据单元ASDU，用于定义ASDU数目的noASDU，采样值控制块标识svID、采样计数器smpCnt、配置版本号confRev、同步标识位smpSynch、数据集Sequence of Data、电压电流采样值数据sample。
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106161139A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111884852A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-11-03 | 广东工业大学 | 一种智能变电站间隔层设备仿真设计方法 |
| CN112583765A (zh) * | 2019-09-29 | 2021-03-30 | 北京天诚同创电气有限公司 | Goose及sv通信系统及其报文解析方法 |
| CN114697081A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-07-01 | 国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司 | 基于iec61850 sv报文运行态势模型的入侵检测方法和系统 |
| CN116132343A (zh) * | 2023-02-13 | 2023-05-16 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 智慧变电站一次设备在线监测终端模拟测试系统及方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103326469A (zh) * | 2013-06-14 | 2013-09-25 | 广东电网公司电力科学研究院 | 智能变电站goose通信状态监测方法及监测设备 |
| CN103345543A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-10-09 | 广东电网公司电力科学研究院 | 一种智能变电站合并单元仿真建模方法 |
| WO2014032688A1 (en) * | 2012-08-26 | 2014-03-06 | Abb Research Ltd | Embedded ethernet tunneling |
| 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 |
| CN104734364A (zh) * | 2015-04-15 | 2015-06-24 | 国家电网公司 | 智能变电站继电保护装置sv、goose输入测试的方法及系统 |
| CN105099810A (zh) * | 2015-05-27 | 2015-11-25 | 国家电网公司 | 一种面向采样值接口的通信测试方法及系统 |
| CN105354220A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-02-24 | 国网福建省电力有限公司 | 一种智能变电站ied设备用户自定义配置文件的应用方法 |
-
2016
- 2016-06-27 CN CN201610480208.7A patent/CN106161139A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014032688A1 (en) * | 2012-08-26 | 2014-03-06 | Abb Research Ltd | Embedded ethernet tunneling |
| CN103345543A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-10-09 | 广东电网公司电力科学研究院 | 一种智能变电站合并单元仿真建模方法 |
| CN103326469A (zh) * | 2013-06-14 | 2013-09-25 | 广东电网公司电力科学研究院 | 智能变电站goose通信状态监测方法及监测设备 |
| 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 |
| CN104734364A (zh) * | 2015-04-15 | 2015-06-24 | 国家电网公司 | 智能变电站继电保护装置sv、goose输入测试的方法及系统 |
| CN105099810A (zh) * | 2015-05-27 | 2015-11-25 | 国家电网公司 | 一种面向采样值接口的通信测试方法及系统 |
| CN105354220A (zh) * | 2015-09-29 | 2016-02-24 | 国网福建省电力有限公司 | 一种智能变电站ied设备用户自定义配置文件的应用方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李冲: "《智能变电站网络报文快速分析处理研究》", 《万方学位论文》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112583765A (zh) * | 2019-09-29 | 2021-03-30 | 北京天诚同创电气有限公司 | Goose及sv通信系统及其报文解析方法 |
| CN112583765B (zh) * | 2019-09-29 | 2022-10-14 | 北京天诚同创电气有限公司 | Goose及sv通信系统及其报文解析方法 |
| CN111884852A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-11-03 | 广东工业大学 | 一种智能变电站间隔层设备仿真设计方法 |
| US11405313B2 (en) | 2020-07-27 | 2022-08-02 | Guangdong University Of Technology | Simulation design method for bay layer devices of smart substation |
| CN114697081A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-07-01 | 国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司 | 基于iec61850 sv报文运行态势模型的入侵检测方法和系统 |
| CN116132343A (zh) * | 2023-02-13 | 2023-05-16 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 智慧变电站一次设备在线监测终端模拟测试系统及方法 |
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