[發明專利]基于變電站國產化通信協議的并行仿真方法

在審

• 申請號: 202110385227.2
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113079051A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 羅華峰;黃曉明;陸承宇;王松;錢建國;杜奇偉;阮黎翔;丁峰;沈奕菲;王周虹;劉永新;張超;鄭翔;楊力強;江波;劉千令;羅華煜;李友軍;周華良;姚燕春;段崇崇
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司電力科學研究院;國網浙江省電力有限公司;國電南瑞科技股份有限公司;國網電力科學研究院有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發明公開了一種基于變電站國產化通信協議的并行仿真方法，涉及自動化技術領域，用于解決現有難以實現變電站國產化通信協議仿真調試與測試的問題，該方法包括以下步驟：加載基于IEC61850標準的SCD模型文件及狀態序列配置庫；解析SCD模型文件得到變電站智能電子設備(IED)模型，根據所述IED模型創建若干IED仿真對象，并創建仿真信號數據庫及狀態序列；配置網絡通信環境；并行啟動若干基于國產化通信協議的IEC61850服務端通信任務子進程；進行變電站站控層通訊服務的調試仿真。本發明通過批量并行仿真智能電子設備，可替代物理設備，快速仿真構建廠站級的站控層網絡通信環境。

技術領域

本發明涉及電力系統自動化技術領域，尤其涉及一種基于變電站國產化通信協議的并行仿真方法。

背景技術

IEC61850標準是電力系統自動化領域唯一的全球通用標準，IEC61850標準實現了智能變電站的工程實施與運作的規范化與標準化，得到了很多國內外電力設備廠家的支持，并在電力系統中得到了廣泛的應用。

IEC61850標準通過采用抽象通訊服務接口(ACSI)，以便統一定義所有通訊服務的服務原語、交互流程與參數，并通過特定通信服務映射(SCSM)的方法將通訊服務映射到具體的通信協議，實現電力系統的通信功能。其中，IEC61850-8-1定義了將ACSI映射到制造報文規范MMS(ISO9506-1、ISO9506-2)的方法，實現了變電站站控層網絡架構下的自動化監控系統與智能電子設備(IED)間的數據監控通信服務。

但是IEC61850標準的變電站ACSI通訊服務通過映射到MMS協議實現，存在以下問題和缺點：

1)MMS作為工業領域通信協議，為了兼容不同的工業領域通信需求，MMS協議內部機制十分復雜，并沒有對變電站站控層服務進行針對性設計，因此在映射的實現方法上存在局限性，不宜擴展；

2)MMS標準層次復雜，實現困難，且目前國內電力設備廠家大多依賴于國外的商業軟件庫，自主化程度較差；

3)ACSI服務中沒有定義安全認證相關內容，并且MMS在實際使用過程中也暴露出層次復雜，協議可攻擊點較多，安全性較差等問題；

4)MMS協議的數據編碼采用了ASN.1的BER編碼方式，此編碼方式包含了冗余信息，增大了網絡傳輸的負荷量。

為了解決國內變電站核心網絡通信協議對國外產品的嚴重依賴，提升通訊技術與產品的自主化水平，并擺脫國內產品MMS標準網絡層次復雜，安全性較差等問題，國家電網公司提出了通過制定并使用變電站控層國產化通信協議《DL/T860通信報文規范》來替代MMS協議的技術方案，以實現IEC61850標準的國產化。《DL/T860通信報文規范》定義了一種將抽象通信服務接口直接映射到TCP/IP傳輸協議子集的方法，以消除OSI網絡中間層協議轉換部分，替換了原有MMS協議，從而使得ACSI服務的通信性能得到提升；同時協議增加了信息加密和安全認證的內容，提升了變電站通信的安全性。

目前《DL/T860通信報文規范》被廣泛應用于變電站自動化系統，在通信協議的推廣運行階段，不同廠家的電力系統自動化設備與自動化系統之間需要進行互操作，以達到通訊一致性的要求，并對變電站網絡通訊配置和通訊行為進行驗證。但是，變電站國產化通信協議《DL/T860通信報文規范》的仿真調試與測試，目前還缺少針對性的成熟技術手段和工具軟件。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種基于變電站國產化通信協議的并行仿真方法，其通過加載變電站模型配置，進而實現變電站國產化通信協議《DL/T860通信報文規范》的仿真調試與測試。

本發明采用以下技術方案實現：基于變電站國產化通信協議的并行仿真方法，包括以下步驟：

加載IEC61850模型文件及狀態序列配置庫；