[发明专利]一种智能变电站通信网络信息流计算评估系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能变电站通信网络信息流计算评估系统。本发明还涉及采用所述系统进行智能变电站通信网络信息流计算评估的方法。

背景技术

首先将文中用到的有关缩略语和关键术语定义如下：

GOOSE  通用面向变电站事件对象，  SV    采样值，

IED    智能电子设备，            VLAN  虚拟局域网

APPID  应用标识，                AccessPoint  访问点

PDU    协议数据单元。

智能变电站以一次设备数字化、数据传输网络化和信息共享标准化为基本要求，充分利用了网络环境下的信息共享，支持智能告警、故障信息综合分析决策、站域保护和控制等高级应用功能，全面提升了变电站自动化系统的技术水平，受到工业界和学术界的广泛关注。

实时、可靠的通信网络成为智能变电站的重要组成部分，是各种二次设备数据传输和信息交互的桥梁。智能变电站通信网络承载着GOOSE报文、SV报文以及时间同步报文的传输，SV报文、时间同步报文以及无新的变电站事件发生条件下的GOOSE报文均属周期性报文，这决定着通信网络数据流量在稳定状态下具有周期性。在一次设备发生故障的情况下，一连串的保护动作、控制信号和设备状态等信息通过GOOSE报文在设备之间传递，造成GOOSE报文流量发生突变。又由于一次设备故障是随机发生的，这就决定着通信网络数据流在非稳定状态下既具有突发性又具有随机性。

周期性、突发性和随机性这三种特性的耦合使得对于通信网络数据流的定量计算和分析遇到了重重困难，至今仍没有厂家或者研究机构提出有效的解决方案。

由于无法定量准确地预见智能变电站通信网络在运行状态下的数据流量水平，人们只能以估算的方式进行网络带宽的选择：

首先根据报文的整体长度的平均水平对GOOSE报文和SV报文的长度进行估算。如将GOOSE报文的长度估计为200Byte，将220kV和110kV下的SV报文大小估计为170Byte，将10kV下的SV报文估算为150Byte，然后确定间隔内部和间隔之间的信息流流向，对有GOOSE报文的通信关系，用200Byte×发包间隔的方式进行计算，对有SV报文的通信关系，根据具体的电压等级进行流量的估算。

采用估算的方式不能够准确反映通信网络的信息流水平，同时该方法只能计算稳定状态下的信息流，无法针对不同的故障状态计算通信网络在不同运行方式下的信息流水平，不利于对通信网络的状态进行有效的评估，无法实现大规模的运算。

估算的方式使得网络设计以及网络设备的选型存在很大的盲目性。设计人员往往以牺牲工程实施的经济性为代价，采用具有较大性能余量的设备（如设计更大的带宽），以解决网络流量与设备性能之间的矛盾。这种无根据的设计方式既不经济又因为无法准确的预测网络的各种运行方式，可能给通信网络的可靠性和实时性带来隐患。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题，就是提供一种智能变电站通信网络信息流计算评估系统。

本发明所要解决的第二个技术问题，就是提供采用所述系统进行智能变电站通信网络信息流计算评估的方法。

解决第一个技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种智能变电站通信网络信息流计算评估系统，其特征是：包括SCD解析模块、报文长度计算模块、稳定流量计算模块、非稳定流量计算模块、计算结果输出模块、SCD解析数据库、数据类型数据库和故障数据库；

所述的SCD解析模块对外接收SCD报文及外接SCD解析子数据库、输出至外接有数据类型数据库的报文长度计算模块，稳定流量计算模块和非稳定流量计算模块各自接收报文长度计算模块的输出、输出则汇集到计算结果输出模块处，非稳定流量计算模块还同时接收稳定流量计算模块的输出及外接故障数据库。

所述的稳定流量计算模块计算在一次系统无故障且没有新的变电站事件发生情况下的通信网络的流量状态，非稳定流量计算模块计算一次系统发生故障或者有新的变电站事件发生的情况下的通信网络的流量状态。

本发明的原理：

定量分析的基础为变电站的配置文件（SCD文件），通过对SCD文件的解析，获取每一路报文的订阅关系以及该路报文所调用的数据集，SCD文件的解析应借助解析数据库中的信息，为解析提供依据。