[發(fā)明專利]一種用于網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析裝置的數(shù)據(jù)建模方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611255034.0
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106712001A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉永新;蔣正威;常乃超;王永福;章立宗;杜奇?zhèn)?/a>;屈剛;肖艷煒;陸承宇;洪道鑒;許偉國;吳棟萁;阮黎翔;吳新華;江波;陳曉雷;錢海東;鄭翔;顧建;金紅華;舒懷;錢環(huán)環(huán);郭銳;曹昊
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力公司紹興供電公司;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)浙江省電力公司;武漢中元華電科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 紹興市越興專利事務(wù)所(普通合伙)33220
• 代理人: 蔣衛(wèi)東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析裝置的數(shù)據(jù)建模方法，屬于電網(wǎng)自動化領(lǐng)域。

背景技術(shù)

與傳統(tǒng)變電站相比，智能化的一次設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備，模型化的設(shè)備對象是分層構(gòu)建智能變電站的主要特征，這使得傳統(tǒng)變電站設(shè)備的信息交互方法在智能變電站中不再適用，同時智能變電站的信息交互系統(tǒng)也對智能設(shè)備提出了新的技術(shù)要求。目前，基于IEC61850規(guī)約的智能變電站過程層與間隔層各設(shè)備之間信息交互以SV和GOOSE報文交換采樣值數(shù)據(jù)、開關(guān)狀態(tài)、控制命令等，間隔層設(shè)備以MMS報文方式向站控層（變電站監(jiān)視系統(tǒng)）上送遙測值、遙信狀態(tài)等信息。對于變電站監(jiān)視系統(tǒng)，這種信息交互模式存在以下問題：

一是層級設(shè)備間信息交互內(nèi)容單一。間隔層設(shè)備收集過程層設(shè)備的SV和GOOSE報文，由于間隔層設(shè)備的應(yīng)用程序往往是由不同的開發(fā)商分別研制開發(fā)的，設(shè)備的功能各有側(cè)重，這使得間隔層設(shè)備與過程層設(shè)備信息交互與分析各有側(cè)重；間隔層設(shè)備根據(jù)自身的功能特性，記錄分析SV和GOOSE報文的有效信息，建立設(shè)備模型文件，以MMS 報文方式上送分析信息給變電站監(jiān)控系統(tǒng)。這種數(shù)據(jù)通信模式使得變電站監(jiān)控系統(tǒng)無法真實的監(jiān)控過程層設(shè)備狀態(tài)與運行情況。

二是同級設(shè)備間信息交互不能互通。在同一級的分層中，各設(shè)備在物理上互相連接，在功能上相互獨立，每層設(shè)備負責全站中的不同的功能內(nèi)容，它們互相之間幾乎沒有信息交換，這給全站綜合應(yīng)用造成了很大的局限性。

有鑒于此，本發(fā)明人對此進行研究，專門開發(fā)出一種用于網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析裝置的數(shù)據(jù)建模方法，本案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析裝置的數(shù)據(jù)建模方法。從智能變電站信息傳遞的載體--網(wǎng)絡(luò)報文入手，通過對智能變電站的網(wǎng)絡(luò)報文的全面監(jiān)視及信息處理，結(jié)合智能設(shè)備的模型文件，實現(xiàn)變電站監(jiān)視系統(tǒng)的通信監(jiān)視及信息共享，為智能變電站的正常運行提供技術(shù)支撐。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種用于網(wǎng)絡(luò)報文記錄分析裝置的數(shù)據(jù)建模方法，包括如下步驟：

步驟1：從變電站配置描述文件解析出變電站當前各通信子網(wǎng)的配置信息；變電站描述信息，包括電壓等級、電力設(shè)備、節(jié)點；智能電子設(shè)備描述信息，包括訪問點、服務(wù)器、邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點、實例化數(shù)據(jù)；然后解析出過程層與間隔層設(shè)備，間隔層與站控層設(shè)備間的配置關(guān)系、虛端子連接關(guān)系；

步驟2：實時監(jiān)視解析過程層和站控層網(wǎng)絡(luò)報文，提取報文的關(guān)鍵數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，判斷分析智能設(shè)備的在線運行狀態(tài)；對過程層SV/GOOSE報文進行通信、同步、數(shù)據(jù)、配置狀態(tài)分析，丟幀錯序異常告警事件分析，周期內(nèi)報文結(jié)構(gòu)錯誤次數(shù)及報文字節(jié)數(shù)統(tǒng)計分析；對站控層MMS報文進行通信、同步、配置、測試、數(shù)據(jù)刷新狀態(tài)分析，遙控、定值操作告警事件分析，周期內(nèi)MMS報文錯誤次數(shù)及報文字節(jié)數(shù)統(tǒng)計分析；

步驟3：網(wǎng)絡(luò)報文記錄裝置作為邏輯設(shè)備，在原有的信息模型上增加定義SV/GOOSE/MMS報文分析結(jié)論信息模型及其通信服務(wù)，每一種報文協(xié)議都視為一個邏輯節(jié)點，匯集報文協(xié)議的分析結(jié)論（括狀態(tài)、事件、統(tǒng)計），構(gòu)成數(shù)據(jù)集；網(wǎng)絡(luò)報文記錄裝置采用制造報文規(guī)范（MMS）映射機制，將規(guī)定的數(shù)據(jù)模型和接口映射到具體協(xié)議棧的通信規(guī)約，并通過TCP/IP協(xié)議將模型數(shù)據(jù)傳輸至站控層。

作為優(yōu)選，所述步驟1中，對變電站配置描述文件解析，獲得變電站當前各通信子網(wǎng)配置，提取全站智能設(shè)備的分層結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系，包括智能設(shè)備的建模配置，如名稱、描述、收發(fā)報文的類型、數(shù)量、數(shù)據(jù)集配置、虛端子連接關(guān)系信息；同時將屬于同一子網(wǎng)的智能設(shè)備定義為一組監(jiān)測對象集合，并預(yù)留人機配置接口可人工配置監(jiān)測對象集合進行編輯，按變電站實際運行情況對監(jiān)測單元進行增加或刪減。

作為優(yōu)選，所述步驟2中，實時解析變電站過程層與站控層報文，記錄分析各層報文內(nèi)容，統(tǒng)計分析智能設(shè)備狀態(tài)與事件信息，具體分析包括下列一項或幾項：

a、SV報文分析：狀態(tài)信息包括通信、同步、測試、數(shù)據(jù)無效、配置狀態(tài)；事件信息包括采樣嚴重丟幀；統(tǒng)計信息包括統(tǒng)計周期內(nèi)SV報文結(jié)構(gòu)錯誤次數(shù)、采樣丟幀發(fā)生次數(shù)、SV報文幀數(shù)及報文字節(jié)數(shù)；

b、GOOSE報文分析：狀態(tài)信息包括通信、時間、測試、配置狀態(tài)；事件信息包括GOOSE控制塊重啟、狀態(tài)虛變、狀態(tài)異常變化、發(fā)送超時；統(tǒng)計信息包括周期內(nèi)GOOSE報文結(jié)構(gòu)錯誤次數(shù)，幀序異常，報文幀數(shù)及報文字節(jié)數(shù)；