CN107040413A - 智能变电站过程层通讯链路故障定位的方法 - Google Patents

智能变电站过程层通讯链路故障定位的方法 Download PDF

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Abstract

一种智能变电站过程层通讯链路故障定位的方法，该方法包括如下步骤：解析SCD文件，获取GOOSE/SV虚回路信息,进而获取发送端设备，接收端板卡，端口信息；解析SPCD文件，获取过程层网络信息，形成每段路径Path的集合；解析上送的断链告警信息，通过发送端设备，接收端板卡，端口信息和网络拓扑结构中的Path集合获取虚回路的发送端板卡和端口，以及发送端和接收端之间的端口，路径集合；结合装置当前通讯状态计算端口故障概率；按照故障概率的高低，依次排查相应的设备。该方法简单、可靠、有效、将有助于快速定位通信故障点，保证二次回路的可靠运行。

Description

智能变电站过程层通讯链路故障定位的方法
技术领域
本发明涉及智能变电站领域，特别涉及一种二次回路通讯链路故障定位的方法。
背景技术
变电站是电力系统的重要组成部分，变电站的安全运行对维持电力系统的稳定，保证电网的可靠供电具有十分重要的意义。智能变电站中，通信网络取代了传统的二次回路，数字信号取代传统物理电气信号，实现了二次设备的网络化。网络报文记录分析装置作为智能站网络通信状态监视的重要设备，实现报文的存储及分析、网络流量实时监视以及告警等功能。然而，目前二次回路的状态监测主要依靠专业技术人员根据网络报文记录分析装置中的通信报文辅助分析异常原因，但记录的信息量大且复杂，缺乏直观且有效的手段对网络信息中的故障特征进行定量和定性分析，导致一些重要的信息被淹没，无法形成完整的二次回路预警和分析策略，导致运维人员难以对全站的二次回路状态进行实时监测与分析。
发明内容
本发明为解决上述技术问题提供一种智能变电站二次回路通讯链路故障定位的方法，对二次回路中的交换机、装置、链路等进行通讯单元进行抽象建模并构建通信网络的拓扑结构，通过系统配置描述文件SCD静态分析出过程层信息的收发关系，并结合拓扑结构搜寻出信息的传输路径，最后结合接收端的断链告警信息，综合诊断推导出通信单元的故障概率。
本发明的目的可以这样实现，设计一种智能变电站二次回路通信链路故障定位方法，包括以下步骤：
S1，解析SCD文件，获取GOOSE/SV虚回路信息,进而获取发送端设备、接收端板卡、端口信息；
S2，解析SPCD文件，获取过程层网络信息，形成每段路径Path的集合；
S3，解析上送的断链告警信息，通过发送端设备，接收端板卡、端口信息和网络拓扑结构中的Path集合获取虚回路的发送端板卡和端口，以及发送端和接收端之间的端口，路径集合；
S4,结合装置当前通讯状态计算端口故障概率；
S5,按照故障概率的高低，依次排查相应的设备。
进一步地，步骤S1还包括：
S11，获取<Communication>下<subnetwork>的name分别为goose和SV的apName的集合netList；
S12，在scd文件中遍历IED节点，查找name在netList集合中的AcessPoint的节点；
S13，遍历AcessPoint节点下的ExtRefs节点；
S14，获取ExtRefs里面的InitAddr，IedName等属性；
S15，解析IntAddr的值，获取接收端端口和板卡信息，通过IedName获取发送方设备信息；
S16，形成发送方装置到接收方装置的映射列表。
进一步地，步骤S2还包括：
S21，导入SPCD文件；
S22，读取SPCD文件Substation节点的信息，创建Substation对象，并给相应的属性赋值，初始化Cubicle列表；
S23，遍历Cable节点信息，遍历Cable子节点Core的信息，创建Path对象，将Path对象插入全局Path列表中；
S24，遍历Cubicle节点信息，创建Cubicle对象，给对应的属性赋值，同时初始化Unit列表，将创建的Cubicle插入SubStation对象的Cubicle列表中，同时遍历IntCore节点内容，创建Path对象，给PortA、PortB赋值，PortA为接收端口，PortB为发送端口；端口标识：区域名.屏柜名.设备名.板卡名. 端口名；Type赋值：网接、直接；将创建的Path对象，插入全局Path列表中；
S25，遍历Unit节点，创建Unit对象，初始化各属性以及Border列表，将Unit对象插入Cubicle的UNIT列表中；
S26，遍历Border节点，创建Border对象，初始化属性及Port列表，将Border对象插入Unit中的Border列表中遍历Port节点，创建PORT对象，初始化属性，并将对象插入Border对象的Port列表中。
进一步地，步骤S3还包括：
S31，根据接收端PortA的板卡、端口信息，遍历Path列表，在Path列表中查找接收端为PortA的Path对象，进而获取PortB信息；
S32，遍历SubStation，获取PortB所属装置信息；
S33，判断PortB的装置是否发送端；
S34，如果否，该路径为PortA—PortB，将该路径插入统计路径集合；
S35，如果是，该端口为交换机SwitchA端口；
S36，遍历Path列表，找到发送端设备连接到交换机的端口PortC，以及交换机SwitchB；
S37，在SwitchA与SwithcB交换机间，通过递归遍历查找，获得SwitchA到SwitchB之间的若干端点以及路径；
S38，路径：PortA—PortB—PortD---PortE—PortC,将该路径插入统计路径集合中。
进一步地，步骤S4还包括：
S41，遍历统计路径列表，将所有正常的路径端点初始化为0，将断链的路径所有端点置为1；
S42，遍历统计路径列表，计算所有端口各自的故障概率；所有统计路径中，如果所有路径经过该Port的值有0，则该Port的统计结果Count为0，否则该Port的统计结果Count是所有1的相加；
S43，按Count大小排序，Count越大，代表故障的可能性越大；
S44，已经排查故障的Port，重新归0。
本发明对二次回路中的交换机、装置、链路等进行通讯单元进行抽象建模并构建通信网络的拓扑结构，通过系统配置描述文件SCD静态分析出过程层信息的收发关系，并结合拓扑结构搜寻出信息的传输路径，最后结合接收端的断链告警信息，综合诊断推导出通信单元的故障概率。本发明方法简单、可靠、有效、将有助于快速定位通信故障点，保证二次回路的可靠运行。
附图说明
图1是本发明较佳实施例之一的流程图；
图2是本发明较佳实施例之二的流程图；
图3是本发明较佳实施例之三的流程图；
图4是本发明较佳实施例之四的流程图；
图5是本发明较佳实施例之五的流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的描述。
如图1所示，一种智能变电站二次回路通讯链路故障定位的方法，包括如下步骤：
步骤S1，解析SCD文件，获取GOOSE/SV虚回路信息,进而获取发送端设备、接收端板卡、端口信息；
步骤S2，解析SPCD文件，获取过程层网络信息，形成每段路径Path的集合；
步骤S3，解析上送的断链告警信息，通过发送端设备，接收端板卡，端口信息和网络拓扑结构中的Path集合获取虚回路的发送端板卡和端口，以及发送端和接收端之间的端口，路径集合；
步骤S4,结合装置当前通讯状态计算端口故障概率；
步骤S5,按照故障概率的高低，依次排查相应的设备。
具体而言，如图2所示，在图1所示的步骤S1中，还包括：
步骤S11，获取<Communication>下<subnetwork>的name分别为goose和SV的apName的集合netList；
步骤S12，在scd文件中遍历IED节点，查找name在netList集合中的AcessPoint的节点；
步骤S13，遍历AcessPoint节点下的ExtRefs节点；
步骤S14，获取ExtRefs里面的InitAddr，IedName等属性；
步骤S15，解析IntAddr的值，获取接收端端口和板卡信息，通过IedName获取发送方设备信息；
步骤S16，形成发送方装置到接收方装置的映射列表。
具体而言，如图3所示，在图1所示的步骤S2中，还包括：
步骤S21，导入SPCD文件；
步骤S22，读取SPCD文件Substation节点的信息，创建Substation对象，并给相应的属性赋值，初始化Cubicle列表；
步骤S23，遍历Cable节点信息，遍历Cable子节点Core的信息，创建Path对象，将Path对象插入全局Path列表中；
步骤S24，遍历Cubicle节点信息，创建Cubicle对象，给对应的属性赋值，同时初始化Unit列表，将创建的Cubicle插入SubStation对象的Cubicle列表中，同时遍历IntCore节点内容，创建Path对象，给PortA、PortB赋值，PortA为接收端口，PortB为发送端口，端口标识：区域(Region)名.屏柜(Cubicle)名.设备(Unit)名.板卡(Border)名.端口(Port)名，Type赋值(网接，直接)，将创建的Path对象，插入全局Path列表中；
步骤S25，遍历Unit节点，创建Unit对象，初始化各属性，以及Border列表，将Unit对象插入Cubicle的UNIT列表中；
步骤S26，遍历Border节点，创建Border对象，初始化属性及Port列表，将Border对象插入Unit中的Border列表中遍历Port节点，创建PORT对象，初始化属性，并将对象插入Border对象的Port列表中。
具体而言，如图4所示，在图1所示的步骤S3中，还包括：
步骤S31，根据接收端PortA的板卡，端口信息，遍历Path列表，在Path列表中查找接收端为PortA的Path对象，进而获取PortB信息；
步骤S32，遍历SubStation，获取PortB所属装置信息；
步骤S33，判断PortB的装置是否发送端；
步骤S34，如果否，该路径为PortA—PortB，将该路径插入统计路径集合；
步骤S35，如果是，该端口为交换机SwitchA端口；
步骤S36，遍历Path列表，找到发送端设备连接到交换机的端口PortC，以及交换机SwitchB；
步骤S37，在SwitchA与SwithcB交换机间，通过递归遍历查找，获得SwitchA到SwitchB之间的若干端点以及路径；
步骤S38，路径：PortA—PortB—PortD---PortE—PortC,将该路径插入统计路径集合中。
具体而言，如图5所示，在图1所示的步骤S4中，还包括：
步骤S41，遍历统计路径列表，将所有正常的路径端点初始化为0，将断链的路径所有端点置为1；
步骤S42，遍历统计路径列表，计算所有端口各自的故障概率；所有统计路径中，如果所有路径经过该Port的值有0，则该Port的统计结果Count为0，否则该Port的统计结果Count是所有1的相加；
步骤S43，按Count大小排序，Count越大，代表故障的可能性越大；
步骤S44，已经排查故障的Port，重新归0。
本发明的智能变电站二次回路通讯链路故障定位方法具有如下有益效果：对二次回路中的交换机、装置、链路等进行通讯单元进行抽象建模并构建通信网络的拓扑结构，通过系统配置描述文件SCD静态分析出过程层信息的收发关系，并结合拓扑结构搜寻出信息的传输路径，最后结合接收端的断链告警信息，综合诊断推导出通信单元的故障概率。该方法简单、可靠、有效、将有助于快速定位通信故障点，保证二次回路的可靠运行。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种智能变电站二次回路通信链路故障定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，解析SCD文件，获取GOOSE/SV虚回路信息,进而获取发送端设备、接收端板卡、端口信息；
S2，解析SPCD文件，获取过程层网络信息，形成每段路径Path的集合；
S3，解析上送的断链告警信息，通过发送端设备，接收端板卡、端口信息和网络拓扑结构中的Path集合获取虚回路的发送端板卡和端口，以及发送端和接收端之间的端口，路径集合；
S4,结合装置当前通讯状态计算端口故障概率；
S5,按照故障概率的高低，依次排查相应的设备。
2.根据权利要求1所述的智能变电站二次回路通信链路故障定位方法，其特征在于，步骤S1还包括：
S11，获取<Communication>下<subnetwork>的name分别为goose和SV的apName的集合netList；
S12，在scd文件中遍历IED节点，查找name在netList集合中的AcessPoint的节点；
S13，遍历AcessPoint节点下的ExtRefs节点；
S14，获取ExtRefs里面的InitAddr，IedName等属性；
S15，解析IntAddr的值，获取接收端端口和板卡信息，通过IedName获取发送方设备信息；
S16，形成发送方装置到接收方装置的映射列表。
3.根据权利要求1所述的智能变电站二次回路通信链路故障定位方法，其特征在于，步骤S2还包括：
S21，导入SPCD文件；
S22，读取SPCD文件Substation节点的信息，创建Substation对象，并给相应的属性赋值，初始化Cubicle列表；
S23，遍历Cable节点信息，遍历Cable子节点Core的信息，创建Path对象，将Path对象插入全局Path列表中；
S24，遍历Cubicle节点信息，创建Cubicle对象，给对应的属性赋值，同时初始化Unit列表，将创建的Cubicle插入SubStation对象的Cubicle列表中，同时遍历IntCore节点内容，创建Path对象，给PortA、PortB赋值，PortA为接收端口，PortB为发送端口；端口标识：区域名.屏柜名.设备名.板卡名.端口名；Type赋值：网接、直接；将创建的Path对象，插入全局Path列表中；
S25，遍历Unit节点，创建Unit对象，初始化各属性以及Border列表，将Unit对象插入Cubicle的UNIT列表中；
S26，遍历Border节点，创建Border对象，初始化属性及Port列表，将Border对象插入Unit中的Border列表中遍历Port节点，创建PORT对象，初始化属性，并将对象插入Border对象的Port列表中。
4.根据权利要求1所述的智能变电站二次回路通信链路故障定位方法，其特征在于，步骤S3还包括：
S31，根据接收端PortA的板卡、端口信息，遍历Path列表，在Path列表中查找接收端为PortA的Path对象，进而获取PortB信息；
S32，遍历SubStation，获取PortB所属装置信息；
S33，判断PortB的装置是否发送端；
S34，如果否，该路径为PortA—PortB，将该路径插入统计路径集合；
S35，如果是，该端口为交换机SwitchA端口；
S36，遍历Path列表，找到发送端设备连接到交换机的端口PortC，以及交换机SwitchB；
S37，在SwitchA与SwithcB交换机间，通过递归遍历查找，获得SwitchA到SwitchB之间的若干端点以及路径；
S38，路径：PortA—PortB—PortD---PortE—PortC,将该路径插入统计路径集合中。
5.根据权利要求1所述的智能变电站二次回路通信链路故障定位方法，其特征在于，步骤S4还包括：
S41，遍历统计路径列表，将所有正常的路径端点初始化为0，将断链的路径所有端点置为1；
S42，遍历统计路径列表，计算所有端口各自的故障概率；所有统计路径中，如果所有路径经过该Port的值有0，则该Port的统计结果Count为0，否则该Port的统计结果Count是所有1的相加；
S43，按Count大小排序，Count越大，代表故障的可能性越大；
S44，已经排查故障的Port，重新归0。
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