[发明专利]智能变电站报文仿真测试与关联报文分析系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种关联报文分析系统及方法，尤其涉及一种智能变电站报文仿真测试与关联报文分析系统及方法。

背景技术

IEC61850是国际电工委员会TC57工作组针对解决变电站自动化系统面临的互操作性问题最新制定的《变电站通信网络和系统》系列标准。该标准得到国内外大部分主流厂家的支持，成为全球在电力系统变电站自动化领域统一的信息交互标准。

采用IEC61850标准通信的变电站，智能设备之间的交互的报文通常有三种：

GOOSE（Generic Object Oriented Substation Events）报文，及通用的面向对象的变电站事件报文。主要是用来发送的状态及状态变化信息，状态变化称之为事件。

SMV（Sampled Measured Value）报文，及采样测量值报文。主要用来传递传感采集到的电气量。

GOOSE报文和SMV报文是基于二层传输，一般采用多播的方式传播。报文发送快速稳定。除了这两种之外，还有MMS报文。

MMS(Manufacturing Message Specification)是由国际标准化组织ISO制定的一套用于开发和维护工业自动化系统的国际标准报文规范。MMS规范了工业领域具有通信能力的智能传感器、智能电子设备、智能控制设备的通信行为，使出自不同厂商的设备之间具有互操作性，使系统集成变得简单、方便。IEC61850标准吸收并应用制造报文规范MMS，通过对真实设备及其功能进行建模的方法，实现网络环境下计算机应用程序或智能电子设备IED(Intelligent Electronic Device)之间数据和监控信息的实时交换。MMS广泛用于遥控设备，设备自身状态及采集到的非电气量信息。

随着数字化/智能化变电站的逐渐推广和应用，IEC61850通讯被广泛应用于变电站自动化系统中。系统中装置交互方式发生改变，装置之间的关联通过网络化的报文交换来建立，而非通过过去的繁杂但清晰的物理连线来建立。这一方面简化了系统接线，增加了系统的整体可靠性，但另一方面给变电站的调测带来了新的挑战。

与数字化/智能化系统相比，传统交互方式是通过电缆将需要相互通信的装置连接在一起，用电气模拟信号传递信息；装置的关联可以通过现场电缆连接情况清楚地知道。数字化之后，装置交互方式是通过光纤网络将所有装置连接在一起，用上述3种报文传递信息；所有相互通信或不通信的装置都连接在网络中，装置的逻辑关联关系无法从物理连线清楚地知道。装置的逻辑关联关系，通过变电站配置语言（SCL）模型描述，记录在变电站配置描述（SCD）文件中。

目前很难校验整个系统中的装置是否按照SCD中配置的关联相互通信，装置通信过程和步骤也不清楚。以数字化/智能化变电站中广泛使用的用于系统保护的智能电子装置为例，一般的保护测试仪倾向于和被测装置建立一对一的互连，缺乏整个系统配置信息，无法对系统整体响应进行记录及检验。难以对保护进行高效测试，无法分析智能变电站中各装置间的联动交互过程。

以往的针对IEC61850变电站自动化系统的网络通信记录分析系统及方法，只能根据对系统配置的解读，来简单的、孤立的判断报文的格式是否符合配置，无法对代表着被测系统业务逻辑的报文间相互关系进行快速分析。同时以往的系统及方法缺乏对智能装置接口的仿真能力，从而十分影响测试、分析效率及结果。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种智能变电站报文仿真测试与关联报文分析系统及方法，它具有模拟仿真产生特定调测用例的触发报文或事件，自动全面地摄取系统响应报文，并与预先录制的针对该调测用例的模板响应报文进行智能化模糊比较，针对该调测用例自动检测系统响应行为、从而判定系统是否正常工作的优点，是针对日益复杂化的变电站的自动化、智能化调测的有效工具。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能变电站报文仿真测试与关联报文分析系统，它包括：

SCD文件解析模块，解析变电站配置描述SCD文件，并将其转换为系统内部的模型数据库；

配置读取模块，提取出相关测试用例所需要的基本信息；

模板及用例管理模块，用来收录并管理测试用例及针对测试用例的标准响应模板；

智能装置接口仿真模块，仿真发送完全符合IEC61850规范的SMV或GOOSE或MMS相关报文；

报文记录模块，用于捕获所有与该测试用例相关的装置在触发条件发出后的一段时间内响应发出的报文、产生的事件和告警；