CN111030951A - 一种智能变电站中ied设备的学习系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能变电站中IED设备的学习系统及方法，所述方法包括网络协处理器对接收到的报文进行报文类型识别；基于报文类型识别结果及设定的处理规则，网络协处理器提取和管理IED设备的特征信息，完成智能变电站中IED设备学习。本发明实时学习交换机接口所连接的IED设备信息，能够快速查找定位出由于配置及接线导致的错误，提高调试的效率，消除安全隐患，保障电力系统安全运行。

Description

一种智能变电站中IED设备的学习系统及方法
技术领域
本发明属于电力系统自动化控制和网络通信技术领域，具体涉及一种智能变电站中IED设备的学习系统及方法。
背景技术
随着智能变电站技术的逐步推广，基于数据信息网络化传输的监控系统正逐步取代基于二次电缆硬连接的传统模式。目前智能变电站网络在逻辑上由站控层网络、间隔层网络和过程层网络组成，物理上配置两层，即站控层和过程层。站内自动化设备根据IEC61850标准进行统一建模，应用基于IEC61850定义的统一的数据接口模型，通过站控层MMS网交换设备及过程层GOOSE、SV网交换设备实现信息共享与交互。
在此结构下交换机网络设备成为了智能变电站的核心基础设备，实现了设备间的互联、互通、互操作。在工程调试实施和运行维护过程中，交换机的网络以及通过交换机进行互联的设备的系统组网，可以通过链路层协议展示网络拓扑结构，但网络设备连接的IED终端设备信息交换机无法感知，也就无法在网络管理工具上进行可视化展示。
在实际的智能变电站工程调试和运行维护中，经常会出现下面情况，IED终端设备错误接到其他交换机接口或者其他交换机上；物理链路故障；逻辑虚回路异常故障。这些情况严重影响调试的效率，从而大大加大了智能化变电站的建设调试周期；更有些情况在调试时不易暴露，在正常运行时可能会引起安全事故，有较大的安全隐患。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种智能变电站中IED设备的学习系统及方法，实时学习交换机接口所连接的IED设备信息，能够快速查找定位出由于配置及接线导致的错误，提高调试的效率，消除安全隐患，保障电力系统安全运行。
为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种智能变电站中IED设备学习系统，包括网络协处理器和存储器；
所述网络协处理器对接收到的报文进行报文类型识别，基于报文类型识别结果及设定的处理规则，提取报文中的IED设备的特征信息，并结合存储器中原始保存的IED设备信息表项进行IED设备的特征信息的管理，完成智能变电站中IED设备学习。
可选地，所述基于报文类型识别结果及设定的处理规则，提取报文中的IED设备的特征信息，并结合存储器中原始保存的IED设备信息表项进行IED设备的特征信息的管理，具体为：
当所述报文为goose、sv或mms报文时，则提取报文中的IED设备的特征信息，并基于提取的到的信息，结合存储器中原始保存的IED设备信息表项进行IED设备信息管理；否则对接收到的报文进行转发处理。
可选地，所述当所述报文为goose或sv报文时，则提取报文中的IED设备的特征信息，并基于提取的到的信息，结合存储器中原始保存的IED设备信息表项进行IED设备信息管理，包括：
当所述报文为goose或者sv报文时，则提取报文的源mac、目的mac、appid、IEDName、交换机端口号，信息格式化成IED设备信息表项格式；
网络协处理器基于提取到的源mac、目的mac、appid、IEDName信息查询存储器中原始保存的IED设备信息表项；
如果表项查找失败，则填加一条新表项，表项内容包括源mac、目的mac、appid、IEDName、交换机端口号；
如果表项查询成功，表项里面的交换机端口号不同，则基于提取到的交换机端口更新该表项。
可选地，所述当所述报文为mms报文时，则提取报文中的IED设备的特征信息，并基于提取的到的信息，结合存储器中原始保存的IED设备信息表项进行IED设备信息管理，包括：
当所述报文为mms报文时，则提取报文的源mac、源ip、交换机端口号，信息格式化成IED设备信息表项格式；
网络协处理器基于提取到的源mac、源ip信息查询存储器中原始保存的IED设备信息表项；
如果表项查找失败，则填加一条新表项，表项内容包括源mac、源ip、交换机端口号；
如果表项查询成功，表项里面的交换机端口号不同，则基于提取到的交换机端口更新该表项。
可选地，所述对提取到的IED设备的特征信息进行管理还包括：
网络协处理器向存储器中保存的原始IED设备信息表项添加表项老化时间，并在每次查表时标记表项老化标记；
如果老化标记超过设定倍数老化时间没变化，则删除对应表项。
第二方面，本发明提供了一种智能变电站中IED设备学习方法，包括：
对接收到的报文进行报文类型识别；
基于报文类型识别结果及设定的处理规则，提取和管理IED设备的特征信息，完成智能变电站中IED设备学习。
可选地，所述基于报文类型识别结果及设定的处理规则，提取和管理IED设备的特征信息，具体为：
当所述报文为goose、sv或mms报文时，则对报文中的IED设备的特征信息进行提取，并对提取到的IED设备的特征信息进行管理；否则对接收到的报文进行转发处理。
可选地，所述当所述报文为goose或sv报文时，则对报文中的IED设备的特征信息进行提取，并对提取到的IED设备的特征信息进行管理，包括：
当所述报文为goose或者sv报文时，则提取报文的源mac、目的mac、appid、IEDName、交换机端口号，信息格式化成IED设备信息表项格式；
基于提取到的源mac、目的mac、appid、IEDName信息查询原始保存的IED设备信息表项；
如果表项查找失败，则填加一条新表项，表项内容包括源mac、目的mac、appid、IEDName、交换机端口号；
如果表项查询成功，表项里面的交换机端口号不同，则基于提取到的交换机端口更新该表项。
可选地，所述当所述报文为mms报文时，则对报文中的IED设备的特征信息进行提取，并对提取到的IED设备的特征信息进行管理，包括：
当所述报文为mms报文时，则提取报文的源mac、源ip、交换机端口号，信息格式化成IED设备信息表项格式；
基于提取到的源mac、源ip信息查询原始保存的IED设备信息表项；
如果表项查找失败，则填加一条新表项，表项内容包括源mac、源ip、交换机端口号；
如果表项查询成功，表项里面的交换机端口号不同，则基于提取到的交换机端口更新该表项。
可选地，所述对提取到的IED设备的特征信息进行管理还包括：
向原始IED设备信息表项添加表项老化时间，并在每次查表时标记表项老化标记；
如果老化标记超过设定倍数老化时间没变化，则删除对应表项。
第三方面，本发明提供了一种智能变电站中IED设备学习系统，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求6～10中任一项所述方法的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提出一种智能变电站中IED设备的学习系统及方法，实时学习交换机接口所连接的IED设备信息，能够快速查找定位出由于配置及接线导致的错误，提高调试的效率，消除安全隐患，保障电力系统安全运行。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1为本发明一种实施例的智能变电站中IED设备学习方法的流程示意图；
图2为本发明一种实施例的智能变电站网络交换机的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
实施例1
本发明实施例中提供了一种智能变电站中IED设备学习方法，如图1所述，包括以下步骤：
(1)对接收到的报文进行报文类型识别；
(2)基于报文类型识别结果及设定的处理规则，提取和管理IED设备的特征信息，完成智能变电站中IED设备学习。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所所述基于报文类型识别结果及设定的处理规则，提取和管理IED设备的特征信息，具体为：
当所述报文为goose、sv或mms报文时，则对报文中的IED设备的特征信息进行提取，并对提取到的IED设备的特征信息进行管理；否则对接收到的报文进行转发处理。
具体地，所述当所述报文为goose或sv报文时(即如果报文目的以太类型是0x88B8或0x88BA，则进行过程层IED设备信息学习)，则对报文中的IED设备的特征信息进行提取，并对提取到的IED设备的特征信息进行管理，包括：
当所述报文为goose或者sv报文时，则提取报文的源mac、目的mac、appid、IEDName、交换机端口号，信息格式化成IED设备信息表项格式；
基于提取到的源mac、目的mac、appid、IEDName信息查询原始保存的IED设备信息表项；
如果表项查找失败，则填加一条新表项，表项内容包括源mac、目的mac、appid、IEDName、交换机端口号；
如果表项查询成功，表项里面的交换机端口号不同，则基于提取到的交换机端口更新该表项。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述当所述报文为mms报文时(即如果报文目的以太类型是0x0800、报文IP类型是TCP、TCP端口号为102，则进行站控层IED设备信息学习)，则对报文中的IED设备的特征信息进行提取，并对提取到的IED设备的特征信息进行管理，包括：
当所述报文为mms报文时，则提取报文的源mac、源ip、交换机端口号，信息格式化成IED设备信息表项格式；
基于提取到的源mac、源ip信息查询原始保存的IED设备信息表项；
如果表项查找失败，则填加一条新表项，表项内容包括源mac、源ip、交换机端口号；
如果表项查询成功，表项里面的交换机端口号不同，则基于提取到的交换机端口更新该表项。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述基于提取的到的信息进行IED设备信息管理还包括：
向原始IED设备信息表项添加表项老化时间，并在每次查表时标记表项老化标记；
如果老化标记超过设定倍数老化时间没变化，则删除对应表项。
实施例2
基于与实施例1相同的发明构思，本发明实施例中提供了一种智能变电站中IED设备学习系统，包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据实施例1中任一项所述方法的步骤。
实施例3
本发明实施例中提供了一种智能变电站中IED设备学习系统，如图2所示，包括网络协处理器和存储器；
所述网络协处理器对接收到的报文进行报文类型识别，基于报文类型识别结果及设定的处理规则，提取报文中的IED设备的特征信息，并结合存储器中原始保存的IED设备信息表项进行IED设备的特征信息的管理，完成智能变电站中IED设备学习。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述基于报文类型识别结果及设定的处理规则，提取报文中的IED设备的特征信息，并结合存储器中原始保存的IED设备信息表项进行IED设备的特征信息的管理，具体为：
当所述报文为goose、sv或mms报文时，则提取报文中的IED设备的特征信息，并基于提取的到的信息，结合存储器中原始保存的IED设备信息表项进行IED设备信息管理；否则对接收到的报文进行转发处理。
当所述报文为goose、sv或mms报文时，则进行报文的信息提取，并基于提取的到的信息进行IED设备信息管理；否则对接收到的报文进行转发处理。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述当所述报文为goose或sv报文时，则提取报文中的IED设备的特征信息，并基于提取的到的信息，结合存储器中原始保存的IED设备信息表项进行IED设备信息管理，包括：
当所述报文为goose或者sv报文时，则提取报文的源mac、目的mac、appid、IEDName、交换机端口号，信息格式化成IED设备信息表项格式；
网络协处理器基于提取到的源mac、目的mac、appid、IEDName信息查询原始存储器保存的IED设备信息表项；
如果表项查找失败，则填加一条新表项，表项内容包括源mac、目的mac、appid、IEDName、交换机端口号；
如果表项查询成功，表项里面的交换机端口号不同，则提取到的交换机端口更新该表项。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述当所述报文为mms报文时，则提取报文中的IED设备的特征信息，并基于提取的到的信息，结合存储器中原始保存的IED设备信息表项进行IED设备信息管理，包括：
当所述报文为mms报文时，则提取报文的源mac、源ip、交换机端口号，信息格式化成IED设备信息表项格式；
网络协处理器基于提取到的源mac、源ip信息查询存储器中原始保存的IED设备信息表项；
如果表项查找失败，则填加一条新表项，表项内容包括源mac、源ip、交换机端口号；
如果表项查询成功，表项里面的交换机端口号不同，则提取到的交换机端口更新该表项。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述对提取到的IED设备的特征信息进行管理还包括：
网络协处理器向存储器中保存的原始IED设备信息表项添加表项老化时间，并在每次查表时标记表项老化标记；
如果老化标记超过设定倍数老化时间没变化，则删除对应表项。
在实际应用过程中，所述网络协处理器学到的信息保存到存储器中，交换机的cpu管理单元可以读取学习到的IED设备信息，并进行数据信息的网络管理应用。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (11)

1.一种智能变电站中IED设备学习系统，其特征在于：包括网络协处理器和存储器；
所述网络协处理器对接收到的报文进行报文类型识别，基于报文类型识别结果及设定的处理规则，提取报文中的IED设备的特征信息，并结合存储器中原始保存的IED设备信息表项进行IED设备的特征信息的管理，完成智能变电站中IED设备学习。
2.根据权利要求1所述的一种智能变电站中IED设备学习系统，其特征在于：所述基于报文类型识别结果及设定的处理规则，提取报文中的IED设备的特征信息，并结合存储器中原始保存的IED设备信息表项进行IED设备的特征信息的管理，具体为：
当所述报文为goose、sv或mms报文时，则提取报文中的IED设备的特征信息，并基于提取的到的信息，结合存储器中原始保存的IED设备信息表项进行IED设备信息管理；否则对接收到的报文进行转发处理。
3.根据权利要求1所述的一种智能变电站中IED设备学习系统，其特征在于：所述当所述报文为goose或sv报文时，则提取报文中的IED设备的特征信息，并基于提取的到的信息，结合存储器中原始保存的IED设备信息表项进行IED设备信息管理，包括：
当所述报文为goose或者sv报文时，则提取报文的源mac、目的mac、appid、IEDName、交换机端口号，信息格式化成IED设备信息表项格式；
网络协处理器基于提取到的源mac、目的mac、appid、IEDName信息查询存储器中原始保存的IED设备信息表项；
如果表项查找失败，则填加一条新表项，表项内容包括源mac、目的mac、appid、IEDName、交换机端口号；
如果表项查询成功，表项里面的交换机端口号不同，则基于提取到的交换机端口更新该表项。
4.根据权利要求1所述的一种智能变电站中IED设备学习系统，其特征在于：所述当所述报文为mms报文时，则提取报文中的IED设备的特征信息，并基于提取的到的信息，结合存储器中原始保存的IED设备信息表项进行IED设备信息管理，包括：
当所述报文为mms报文时，则提取报文的源mac、源ip、交换机端口号，信息格式化成IED设备信息表项格式；
网络协处理器基于提取到的源mac、源ip信息查询存储器中原始保存的IED设备信息表项；
如果表项查找失败，则填加一条新表项，表项内容包括源mac、源ip、交换机端口号；
如果表项查询成功，表项里面的交换机端口号不同，则基于提取到的交换机端口更新该表项。
5.根据权利要求1所述的一种智能变电站中IED设备学习系统，其特征在于：所述对提取到的IED设备的特征信息进行管理还包括：
网络协处理器向存储器中保存的原始IED设备信息表项添加表项老化时间，并在每次查表时标记表项老化标记；
如果老化标记超过设定倍数老化时间没变化，则删除对应表项。
6.一种智能变电站中IED设备学习方法，其特征在于，包括：
对接收到的报文进行报文类型识别；
基于报文类型识别结果及设定的处理规则，提取和管理IED设备的特征信息，完成智能变电站中IED设备学习。
7.根据权利要求6所述的一种智能变电站中IED设备学习方法，其特征在于，所述基于报文类型识别结果及设定的处理规则，提取和管理IED设备的特征信息，具体为：
当所述报文为goose、sv或mms报文时，则对报文中的IED设备的特征信息进行提取，并对提取到的IED设备的特征信息进行管理；否则对接收到的报文进行转发处理。
8.根据权利要求7所述的一种智能变电站中IED设备学习方法，其特征在于：所述当所述报文为goose或sv报文时，则对报文中的IED设备的特征信息进行提取，并对提取到的IED设备的特征信息进行管理，包括：
当所述报文为goose或者sv报文时，则提取报文的源mac、目的mac、appid、IEDName、交换机端口号，信息格式化成IED设备信息表项格式；
基于提取到的源mac、目的mac、appid、IEDName信息查询原始保存的IED设备信息表项；
如果表项查找失败，则填加一条新表项，表项内容包括源mac、目的mac、appid、IEDName、交换机端口号；
如果表项查询成功，表项里面的交换机端口号不同，则基于提取到的交换机端口更新该表项。
9.根据权利要求7所述的一种智能变电站中IED设备学习方法，其特征在于，所述当所述报文为mms报文时，则对报文中的IED设备的特征信息进行提取，并对提取到的IED设备的特征信息进行管理，包括：
当所述报文为mms报文时，则提取报文的源mac、源ip、交换机端口号，信息格式化成IED设备信息表项格式；
基于提取到的源mac、源ip信息查询原始保存的IED设备信息表项；
如果表项查找失败，则填加一条新表项，表项内容包括源mac、源ip、交换机端口号；
如果表项查询成功，表项里面的交换机端口号不同，则基于提取到的交换机端口更新该表项。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的一种智能变电站中IED设备学习方法，其特征在于，所述对提取到的IED设备的特征信息进行管理还包括：
向原始IED设备信息表项添加表项老化时间，并在每次查表时标记表项老化标记；
如果老化标记超过设定倍数老化时间没变化，则删除对应表项。
11.一种智能变电站中IED设备学习系统，其特征在于：包括处理器及存储介质；
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求6～10中任一项所述方法的步骤。
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