[发明专利]一种数字化变电站网络通信记录分析装置

说明书

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，具体涉及一种数字化变电站网络通信记录 分析装置。

背景技术

数字化变电站中，在过程层，网络通信方式取代了大量电缆硬连接方式，模拟量 通过SV报文通过网络传输，状态量信息和跳闸信号等通过GOOSE报文传输；间隔层 的联闭锁也是通过GOOSE方式实现。网络通信技术已经成为数字化变电站的关键技术。 如何了解通信报文的传输格式、如何重现网络通信的全过程、如何对网络通信报文及过 程进行分析以辅助工程调试及维护人员准确定位并排除故障等问题已备受电力行业工 作人员的关注。在这个背景下，网络通信记录分析技术经历了从无到有的发展。

目前网络通信记录分析技术已经在基于IEC61850的变电站自动化系统中得到应 用，其技术形态为：系统由多个侦听端口、信息记录设备以及信息分析设备三个部分组 成。侦听端口分别设置于自动化系统各通信链路上，将链路上的报文接入信息记录设备； 信息记录设备周期性地将报文存成文件，并将文件名传给信息分析装置；信息分析装置 根据文件名从信息记录设备中获取文件并解析，判断其是否符合IEC61850标准，并将 不符合IEC61850标准的报文予以显示。

现有网络通信记录分析系统使得变电站的通信过程可视化，为站内事故和异常分 析提供了有利工具，极大的提高了工作效率，但现有系统还不够完善，存在着信息量小、 成本高、使用寿命不长、无法实时在线分析和预报运行中的故障或异常情况等问题，随 着数字式CT/PT等智能终端技术的成熟，数字化变电站正在大批量推广，如何降低网络 通信记录分析装置成本、优化和适应变电站各种复杂网络、提高使用寿命、功能更完整 已成为迫切需要解决的问题。

发明内容

综合目前网络记录分析系统的现状，为解决现有技术中存在的上述问题，本发明 设计了一种数字化变电站网络通信记录分析装置。采用以下技术方案：

一种数字化变电站网络通信记录分析装置，包括：至少一台记录仪和至少一台分 析仪。所述记录仪通过智能网卡模块监视数字化变电站通信网络上的所有通信报文，对 通信报文进行简单的实时在线分析并周期性地将所述通信报文保存为文件称其为记录 文件，为了减少记录文件所占的内存空间，所述记录仪采用公开的LZMA压缩算法将 记录文件压缩；所述分析仪读取所述记录仪记录的记录文件或所述分析仪本机存储的文 件，对文件中的报文逐条详细分析并以视图方式显示分析结果。

所述记录仪优选采用但不限于以下结构来实现监视数字化变电站网络上的通信报 文，并对报文进行实时在线分析的功能。

所述记录仪由智能网卡模块、环形缓存模块、存储模块、压缩模块、在线分析模 块和通讯模块六部分组成。其中：所述智能网卡模块监视数字化变电站网络上的所有通 信报文；所述环形缓存模块按公开的环形缓存原理缓存智能网卡监视到的通信报文；所 述在线分析模块对缓存的报文进行实时在线分析，目的是在不具体分析每帧报文语意的 前提下快速发现网络异常以及IEC61850标准中各种服务的实现过程是否完整，所述分 析包括：判断MMS报文请求和响应是否成对出现、判断GOOSE报文中各状态量的变 化规律是否符合IEC61850通信标准、判断SV报文发布间隔是否均匀、采样计数器是 否跳变；所述存储模块在满足缓存器满或存储周期到两个条件中的任一条件时，将缓存 的报文存成文件，称其为报文文件并生成报文文件的简报信息；所述压缩模块采用公开 的LZMA压缩算法将报文文件压缩；所述通讯模块负责完成所述记录仪与所述分析仪 之间的通讯，通过所述通讯模块，所述分析仪读取所述存储模块生成报文文件的简报信 息、所述存储模块向所述分析仪传送所述压缩后的记录文件、所述在线分析模块向所述 记录仪传送在线分析结果。