【专利摘要】本发明公开了一种智能变电站站控层分析仪，包括：间隔层智能设备，接收间隔层智能设备的信息实现MMS报文分析的控制器，接收间隔层智能设备的配置信息和服务能力并输出到控制器的接口，与控制器交互MMS报文分析信息的显示器。本发明提供一种系统组成简单，使用起来更便捷、可靠，能有效地满足实际应用中对站控层网络分析和对运行设备的异常和故障进行迅速定位等要求的智能变电站站控层分析仪。
[0002]在智能变电站中，采用数字传输技术替代了常规变电站中沿用多年的模拟量传输，在IEC61850标准的基础上，完成变电站各IED设备之间的实时信息交换，为实现数据共享和设备的互操作性提供了必要的技术基础。在数字传输的技术条件下，由于传统的故障录波装置已不能够满足变电站日常运行、管理的需要，因此迫切地需要新的通信分析工具对智能变电站的通信报文做多元化的分析、记录，智能变电站站控层分析仪正是智能变电站通信报文实时分析、记录的专用测试工具；现存技术还未解决这一个问题。
[0003]为解决现存技术的不足，本发明的目的是提供一种系统组成简单，使用起来更便捷、可靠，能有效地满足实际应用中对站控层网络分析和对运行设备的异常和故障进行迅速定位等要求的智能变电站站控层分析仪。
一种智能变电站站控层分析仪，包括:间隔层智能设备，接收间隔层智能设备的信息实现MMS报文分析的控制器，接收间隔层智能设备的配置信息和服务能力并输出到控制器的接口，与控制器交互MMS报文分析信息的显示器。
[0005]前述的一种智能变电站站控层分析仪，控制器使用Cortex-A9 ARM CPU作为硬件平台，采用WinCE为软件系统平台。
[0006]前述的一种智能变电站站控层分析仪，控制器包括:借助PacketCE数据包捕捉工具对网络系统来进行实时监测并记录网络通讯报文的监测记录模块；接收监测信息并对数据包类型和数据包格式进行解析的IEC61850服务层；通过IEC61850服务层提供的IEC61850客户端API编写出的丽S报文分析模块；通过丽S报文分析模块结合WIN32 API实现的分析报告可视化输出模块。
[0008]前述的一种智能变电站站控层分析仪，IEC61850服务层解析数据包按照MAC数据链路层，ARP网络层，TCP、IP、ICMP传输层，以及HTTP应用层由下而上的顺序进行。
[0009]前述的一种智能变电站站控层分析仪，IEC61850服务层解析数据包的内容有:数据包捕捉的个数、捕捉时间、数据包长度、源MAC地址，目的MAC地址、应用标识APPID、IP地址、数据包类型、端口、报文采样频率、计数器、配置版本号。
[0010]前述的一种智能变电站站控层分析仪，IEC6185服务层通过HAL提供MMS服务栈和IEC61850数据模型实现。
[0011]本发明的有益之处在于:本发明提供一种系统组成简单，使用起来更便捷、可靠，能有效地满足实际应用中对站控层网络分析和对运行设备的异常和故障进行迅速定位等要求的智能变电站站控层分析仪。
[0013]图2是本发明一种实施例的IEC61850服务层映射到丽S图。
[0015]一种智能变电站站控层分析仪，包括:间隔层智能设备，接收间隔层智能设备的信息实现丽S报文分析的控制器，接收间隔层智能设备的配置信息和服务能力并输出到控制器的接口，与控制器交互MMS报文分析信息的显示器。作为一种优选，控制器使用Cortex-A9 ARM CPU作为硬件平台，采用WinCE为软件系统平台。该分析仪主要由与站控层通信网络设备接口，接口的输入端为站控层通信网络上的一个或多个间隔层智能设备，将智能设备的的配置信息和服务能力输出到ARM CPU，在ARM CPU上运行丽S报文分析模块，ARM CPU同时驱动触摸显示屏，将MMS报文分析模块的分析结果为到触摸显示屏，形成分析报告。监测上、下行报文，查看间隔层智能设备发出的遥测、遥信、电量等数据，记录遥测、遥信报警信号。
[0016]控制器包括:借助PacketCE数据包捕捉工具对网络系统来进行实时监测并记录网络通讯报文的监测记录模块；接收监测信息并对数据包类型和数据包格式进行解析的IEC61850服务层；通过IEC61850服务层提供的IEC61850客户端API编写出的MMS报文分析模块；通过MMS报文分析模块结合WIN32 API实现的分析报告可视化输出模块。遵循IEC 61850标准协议的MMS报文分析模块，能够与一个或多个间隔层智能设备(服务器)/模拟器进行互连，通过和服务器交互，读取服务信息动态创建服务器端模型，也可解析SCL文件静态生成模型。生成的分析报告界面能查看IEC 61850的信息模型、查看/设置IEC 61850的对象属性、实时显示通信状态、系统设置、系统的通信日志管理、通信报文记录和查看、通信调试、配置管理等功能。所以本发明的分析仪具有信息存储功能和分析功能，能实时保存报文信息，保存的帧信息中包含全部的帧信息，包括报文头、添加字节、CRC校验码等数字信息，以便进行后续分析。控制器在WinCE平台上，利用C++语言进行软件编程，借助PacketCE数据包捕捉工具对网络系统来进行实时监测，记录网络通讯报文，当系统发生故障时，通过对记录存储的原始报文进行解析、查看，分析故障原因。间隔层智能设备作为IEC61850服务端，站控层分析仪作为IEC61850的客户端。
[0018]IEC61850服务层解析数据包按照MAC数据链路层，ARP网络层，TCP、IP、ICMP传输层，以及HTTP应用层由下而上的顺序进行。
[0019]IEC61850服务层解析数据包的内容有:数据包捕捉的个数、捕捉时间、数据包长度、源MAC地址，目的MAC地址、应用标识APPID、IP地址、数据包类型、端口、报文采样频率、计数器、配置版本号。
[0021]本发明提供一种系统组成简单，使用起来更便捷、可靠，能有效地满足实际应用中对站控层网络分析和对运行设备的异常和故障进行迅速定位等要求的智能变电站站控层分析仪。
[0022]以上显示和描述了本发明的基础原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
1.一种智能变电站站控层分析仪，其特征是，包括:间隔层智能设备，接收上述间隔层智能设备的信息实现MMS报文分析的控制器，接收间隔层智能设备的配置信息和服务能力并输出到上述控制器的接口，与上述控制器交互MMS报文分析信息的显示器。
2.根据权利要求1所述的一种智能变电站站控层分析仪，其特征是，上述控制器使用Cortex-A9 ARM CPU作为硬件平台，采用WinCE为软件系统平台。
3.根据权利要求1所述的一种智能变电站站控层分析仪，其特征是，上述控制器包括:借助PacketCE数据包捕捉工具对网络系统来进行实时监测并记录网络通讯报文的监测记录模块；接收监测信息并对数据包类型和数据包格式进行解析的IEC61850服务层；通过上述IEC61850服务层提供的IEC61850客户端API编写出的MMS报文分析模块；通过上述MMS报文分析模块结合WIN32 API实现的分析报告可视化输出模块。
4.根据权利要求3所述的一种智能变电站站控层分析仪，其特征是，上述IEC61850服务层的实现过程包括:(I)读请求报文；(2) TCP/IP编/解码；(3) BER编解码；(4)丽S读指示；(5)通信映射程序；(6)ACSI请求；(7)应用程序；(S)ACSI响应；(9)MMS读响应；(10)读确认报文。
5.根据权利要求3所述的一种智能变电站站控层分析仪，其特征是，上述IEC61850服务层解析数据包按照MAC数据链路层，ARP网络层，TCP、IP、ICMP传输层，以及HTTP应用层由下而上的顺序进行。
6.根据权利要求3所述的一种智能变电站站控层分析仪，其特征是，上述IEC61850服务层解析数据包的内容有:数据包捕捉的个数、捕捉时间、数据包长度、源MAC地址，目的MAC地址、应用标识APPID、IP地址、数据包类型、端口、报文采样频率、计数器、配置版本号。
7.根据权利要求3所述的一种智能变电站站控层分析仪，其特征是，上述IEC6185服务层通过HAL提供MMS服务栈和IEC61850数据模型实现。
【发明者】赵敏, 张勇, 赵琛, 马骙军, 孙宇闻, 王伟庆, 朱贺 申请人:国家电网公司, 国网安徽省电力公司宿州供电公司
