[發明專利]基于舉證表的智能變電站過程層網絡通信故障定位方法

有效

• 申請號: 201410397416.1
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN104125103B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 高磊;石慧;卜強生;宋亮亮;崔玉;李鵬;劉玙;楊毅;宋爽;王業
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;江蘇省電力公司;江蘇省電力公司電力科學研究院;江蘇省電力公司揚州供電公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H02J13/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種基于舉證表的智能變電站過程層網絡通信故障定位方法，屬于電力自動化技術領域。

背景技術

基于IEC61850的智能變電站采用以太網作為變電站通信網絡，其自動化系統在邏輯上分為站控層、間隔層和過程層三層體系架構，其中，間隔層設備包括繼電保護和測控裝置等智能電子設備(IED)，過程層設備包括智能終端、合并單元等與一次設備接口的IED。三層設備之間通過站控層網絡和過程層網絡通信，其中，站控層與間隔層設備之間在站控層網絡上采用制造報文規范(MMS)通信，間隔層與過程層設備之間在過程層網絡上使用面向通用對象變電站事件(GOOSE)協議傳輸開關量信號，通過IEC61850-9-2協議傳輸采樣值(SV)。

過程層網絡通信中使用的GOOSE和SV協議都基于“發布/訂閱”機制，設備具有通信鏈路監視功能，一般的，過程層通信的接收方設備通過在規定時間中有無接收到規定的報文來判斷與發送方設備之間的鏈路狀態。導致設備間通信故障的原因分為物理鏈路問題和邏輯配置問題，設備在運行中產生的通信故障往往是由于物理鏈路故障導致的，而設備邏輯鏈路監視功能并無法定位到物理鏈路，需要運行人員通過邏輯鏈路狀態監視進一步排查設備間的通信故障，這也是智能變電站運行維護中常見的問題。

設備物理鏈路故障又可分為發送方設備故障、接收方設備故障和傳輸物理通道故障，通常的，物理鏈路中的設備、板卡、端口、光纖等節點都可能是故障點，變電站設備過程層邏輯鏈路上百個，每個邏輯鏈路對應的物理鏈路中還存在多個可能的故障點，加之物理通道與邏輯鏈路是一對多的關系，即一條物理通道上可能承載了多條邏輯鏈路，物理通道的一個故障點可能導致多條邏輯鏈路同時故障，增加了直接故障定位的難度。

發明內容

為了協助運行檢修人員在現場快速定位物理鏈路故障點，本發明提供了一種智能變電站過程層網絡通信故障定位方法，該方法能夠在運行中實時地定位全站過程層網絡通信的物理故障點。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：基于舉證表的智能變電站過程層網絡通信故障定位方法，包括以下步驟：

步驟S01，從SCD文件中解析得到設備過程層的物理端口信息、虛端子信息和通信鏈路告警信息，具體包括如下步驟：

(1-1)通過解析智能變電站系統配置描述文件，遍歷IED過程層相關的ConnectedAP元素獲得IED名稱(iedName)、連接點名稱(apName)、物理端口號(Port)和端口所連接光纖名稱(Cable)，生成設備過程層物理端口信息表；設備過程層物理端口信息表中的因素包括IED名稱(iedName)、連接點名稱(apName)、物理端口號(Port)和端口所連接光纖名稱(Cable)；

(1-2)通過解析智能變電站系統配置描述文件，遍歷IED過程層相關的Inputs元素獲得IED名稱(iedName)、虛端子連線(extRef)，從虛端子連線中提取接收端口號(intPort)和外部IED名稱(extIed)，從外部IED的數據集中匹配發送虛端子，獲取外部IED的訪問點(extAp)，根據虛端子連線(extRef)的排序定義邏輯通信鏈路名稱(ConnId)，并從IED的鏈路告警數據集中搜索得到邏輯通信鏈路的告警信號索引(AlarmRef)，生成設備過程層邏輯通信鏈路信息表；設備過程層邏輯通信鏈路信息表中的元素包括IED名稱(iedName)、邏輯通信鏈路名稱(ConnId)、接收端口號(intPort)、外部IED名稱(extIed)、外部IED的訪問點(extAp)和告警信號索引(AlarmRef)；

步驟S02，通過拓撲搜索算法獲取設備過程層邏輯通信鏈路所對應的物理通信鏈路，具體包括如下步驟：

(2-1)以步驟(1-2)生成的設備過程層邏輯通信鏈路信息表中的IED名稱(iedName)和接收端口號(intPort)為起點，在步驟(1-1)生成的設備過程層物理端口信息表中根據所對應的光纖名稱(Cable)單向查找所述光纖所連接的對側設備的物理端口信息，若所述對側設備是交換機，繼續查找交換機其他端口所連接設備的物理端口信息，直至設備物理端口信息中的IED名稱(iedName)和連接點名稱(apName)與步驟(1-2)生成的設備過程層邏輯通信鏈路信息表中的外部IED名稱(extIed)和外部IED的訪問點(extAp)匹配；