[發明專利]一種智能變電站網絡采樣和控制鏈路的自診斷方法

有效

• 申請號: 201310361597.8
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103457791A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 樊陳;倪益民;竇仁暉;徐歆;姚志強;張道銀;張小飛
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L12/24;H04L29/06
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種智能變電站網絡采樣和控制鏈路的自診斷方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

步驟1：進行IEC61850通信協議分析；

步驟2：控制鏈路的主動診斷測試，進而發現網絡故障；

步驟3：基于SNMP進行網絡故障診斷；

步驟4：進行網絡故障的管理。

2.根據權利要求1所述的智能變電站網絡采樣和控制鏈路的自診斷方法，其特征在于：所述步驟1中，進行IEC61850通信協議分析包括基本網絡協議分析、高級網絡協議分析和網絡流量分析；具體如下：

1）基本網絡協議分析中，在捕獲數據包后，對數據包逐層拆封，獲取不同層次IEC61850通信協議的信息，通過IEC61850通信協議字段解碼識別非正常的IEC61850通信協議應用、偽造的數據包和錯誤的參數設置；

2）高級網絡協議分析中，根據數據包的特征、前后時間戳的關系、不同IEC61850通信協議的分布狀況、網絡報文流量、網絡利用率、IEC61850通信協議的字節數、每種IEC61850通信協議中不同類型的幀統計和報文的先后次序關系，判斷網絡數據流是否存在問題，及時發現網絡故障；

3）網絡流量分析中，通過數據包分布和流量統計數據確定閾值區間，一旦超過閾值則發出網絡故障告警。

3.根據權利要求2所述的智能變電站網絡采樣和控制鏈路的自診斷方法，其特征在于：基本網絡協議分析主要針對GOOSE報文和SV報文的格式、語法和內容進行分析，屬于單個報文內容的分析。

4.根據權利要求2所述的智能變電站網絡采樣和控制鏈路的自診斷方法，其特征在于：高級網絡協議分析針對GOOSE報文和SV報文進行綜合比對分析，屬于GOOSE網絡和SV網絡的整體性分析；

1）通過對GOOSE報文的綜合分析，能夠發現的網絡異常包括GOOSE?APPID不唯一、GOOSE報文錯序、GOOSE報文丟幀和GOOSE報文重復；

2）通過對SV報文的分析，能夠發現的網絡異常包括全站SV?APPID不唯一、SV報文錯序、SV數據異常、采樣間隔不穩定和合并單元間采樣不同步。

5.根據權利要求2所述的智能變電站網絡采樣和控制鏈路的自診斷方法，其特征在于：網絡流量分析中，對網絡報文進行采樣后，并進行分析統計，選取網絡流量指標進行網絡流量異常檢測，通過對智能變電站正常運行情況下網絡流量指標的統計，確定網絡流量閾值，然后將設定網絡報文流量值與統計得到的網絡流量閾值相比較，根據網路流量差值的幅度，進行網絡故障報警。

6.根據權利要求5所述的智能變電站網絡采樣和控制鏈路的自診斷方法，其特征在于：所述網絡流量指標包括組播流量、VLAN流量、網絡接收流量和網絡發送流量。

7.根據權利要求1所述的智能變電站網絡采樣和控制鏈路的自診斷方法，其特征在于：所述步驟2包括以下步驟：

步驟2-1：設置智能變電站中的GOOSE報文和SV報文，使用網絡報文發生器向GOOSE網絡和SV網絡分別發送GOOSE報文和SV報文，檢查GOOSE報文和SV報文各自的網絡延遲和丟包率，并判斷網絡設備的配置、物理鏈路以及性能是否存在異常；

步驟2-2：定時發送ICMP包探測網絡設備的在線狀態，檢查返回的ICMP差錯報文，從而發現網絡故障；

步驟2-3：采集并解析網絡設備的日志，及時發現網絡故障。

8.根據權利要求7所述的智能變電站網絡采樣和控制鏈路的自診斷方法，其特征在于：所述步驟2-3中，采集并分析包括路由器、交換機和防火墻的網絡設備的日志信息，及時發現網絡故障；網絡設備的分析過程分為日志信息采集、日志信息過濾、日志格式轉換、日志解析與告警；

網絡設備的日志按內容與類型可分為管理日志、系統日志和安全日志；所述管理日志記錄用戶登錄事件、用戶退出事件和修改系統配置事件；所述系統日志記錄CPU利用率、內存利用率、網口狀態異常事件、網口狀態恢復事件、電源故障事件、風扇故障事件和設備溫度異常事件；所述安全日志記錄不符合安全策略的訪問事件和網絡攻擊事件。