61850报文解析汇报深瑞版131016.docx
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61850报文解析汇报深瑞版131016
61850报文解析说明
编写:
陈林兴日期:
2013年10月10日
本文档只涉与mms报文。
1.相关术语简介
IED:
智能电子设备;
icd:
智能电子设备配置描述;
SCD:
变电站配置描述;
cid:
从SCD文件中导出与各自IED相关的内容形成文件,即实例化后的icd模型文件;
SCL:
变电站配置描述语言;
AccessPoint:
访问点;
PHD:
物理设备
LD:
逻辑设备;
LN:
逻辑节点;
FC:
功能约束;
FCD:
功能约束数据;
FCDA:
功能约束数据属性;
GOCB:
GOOSE控制块;
LLN0:
逻辑节点0;
SGCB:
定值控制块;
DO:
数据对象;
DA:
数据属性。
2.icd/cid模型文件简介
2.1.模型文件结构
61850模型文件为树状层次:
PHD〔物理设备〕→LD〔逻辑设备〕→LN〔逻辑节点〕→DO〔数据对象〕→DA〔数据属性〕。
图2-1-161850模型文件树状结构
SCL
Header
munication
IED
Services
AccessPoint
Server
DataTypeTemplates
Authentication
LNodeType
LDevice1
DOType
LN0
DAType
LN1
EnumType
…
LNn
LDevice2
图2-1-2icd配置文件结构
图2-1-3icd配置文件结构示例
其中AccessPoint下面包含S1〔mms服务〕、G1〔GOOSE服务〕、M1〔SV服务〕访问点。
以前的程序导入icd时,需删除G1和M1访问点,目前PRS7000后台130801以后的程序,可过滤G1和M1访问点,无需删除。
2.2.icd模型文件内容与数据库信号的对应
2.2.1.遥测信号
图2-2-1-17741导入icd后遥测信号
遥测UC,其mms引用路径为:
PRS7741/MEAS/MMXU1$MX$U$phsC$cVal$mag$f
PRS7741:
IEDName;
MEAS:
LDName,MEAS表示测量LD;
MMXU1:
逻辑节点类LNClass+序号Inst,MMXU表示测量量数据;
MX:
功能约束MX;
U$phsC:
DOName,表示C相电压;
cVal$mag$f:
DAName表示C相电压幅值。
icd中LD下面数据集定义dataSet的内容如图2-2-1-2:
图2-2-1-2icd遥测数据集定义
icd中LN下面实例化后的遥测数据内容如图2-2-1-3:
图2-2-1-3遥测数据实例
2.2.2.遥信信号
图2-2-2-17741导入icd后遥信信号
单点遥信003,其mms引用路径为:
PRS7741/CTRL/SYXGGIO1$ST$Ind03$stVal
PRS7741:
IEDName;
CTRL:
LDName,CTRL表示控制与开入LD;
SYXGGIO1:
LNClass的前缀+LNClass+序号Inst,即SYX+GGIO+1,GGIO表示遥信状态量数据;
ST:
功能约束ST;
Ind03:
DOName,表示单点遥信003;
stVal:
DAName,表示遥信值。
icd中LD下面数据集定义dataSet的内容如图2-2-2-2:
图2-2-2-2icd遥信数据集定义
icd中LN下面实例化后的遥信数据内容如图2-2-2-3:
图2-2-2-3遥信数据实例
2.2.3.遥控信号
图2-2-3-17741导入icd后遥控信号
断路器遥控,其mms引用路径为:
PRS7741/CTRL/CBCSWI1$CO$SBOw$ctVal
PRS7741:
IEDName;
CTRL:
LDName,CTRL表示控制与开入LD;
CBCSWI1:
LNClass的前缀+LNClass+序号Inst,即CB+CSWI+1,CSWI表示开关、刀闸、地刀等一次设备位置和控制数据;
CO:
功能约束CO;
Pos:
遥控对应的状态遥信的DOName;
SBOw:
遥控DOName,增强安全机制的遥控,实际遥控时报文中表示遥控选择;
ctVal:
DAName,表示控制数据。
icd里面每个遥控都是跟随相应的遥信定义的,
icd中LN下面实例化后的遥控数据内容如图2-2-3-2:
图2-2-3-2遥控数据实例
2.2.4.保护动作事件信号
保护动作事件与普通遥信信号类似。
图2-2-4-1778-D导入icd后保护动作事件信号
纵差差动保护动作,其mms引用路径为:
TEMPLATE/PORT/PDIF3$ST$Op$general
TEMPLATE:
IEDName;
PORT:
LDName,PORT表示保护LD;
PDIF3:
LNClass+序号Inst,即PDIF+3,PDIF表示差动保护数据;
ST:
功能约束ST;
Op:
DOName,一般所有保护事件的DOName一样,Op表示动作的意思;
general:
DAName,此处与遥信的stVal有所区别,表示保护动作事件的动作值。
icd中LD下面数据集定义dataSet的内容如图2-2-4-2:
图2-2-4-2icd保护动作事件数据集定义
icd中LN下面实例化后的保护动作事件数据内容如图2-2-4-3:
图2-2-4-3遥信数据实例
2.2.5.定值
图2-2-5-17741icd导入数据库后的定值
同期功能检压差定值,其mms引用路径为:
PRS7741/PORT/RSYN1$SG$DifV$setMag$f
PRS7741:
IEDName;
PORT:
LDName,PORT表示保护LD;
RSYN1:
LNClass+序号Inst,即RSYN+1,RSYN表示同期数据;
SG:
功能约束SG;
DifV:
DOName,表示压差;
SetMag$f:
DAName,对于浮点数值型定值、投退型、整型数值定值,此处不同,浮点数值型定值为setMag$f,投退型定值以与整型数值型定值为setVal。
icd中LD下面数据集定义dataSet的内容如图2-2-4-2:
图2-2-5-2icd定值数据集定义
icd中LN下面实例化后的定值数据内容如图2-2-4-3:
图2-2-4-3定值数据实例
2.2.6.软压板信号
软压板信号在icd里面作为可遥控的遥信信号,比拟特殊的一点是:
其lnClass就是LLN0逻辑设备0.如图2-2-6-1和2-2-6-2
图2-2-6-1软压板信号数据集定义
图2-2-6-2软压板信号实例
2.3.报告控制块ReportControl
遥测、遥信、软压板、保护事件信号等都有对应的报告控制块。
以遥信为例,首先找到对应的数据集定义,即可找到对应的ReportControl,如图2-3-1.
图2-3-1报告控制块
buffered:
是否缓存,true为缓存报告,即BRCB;false为非缓存报告,与URCB。
一般遥测、遥脉为非缓存,遥信、事件为缓存。
name:
报告控制块名称。
rptID:
报告控制块ID。
TragOps:
触发条件,目前未解析。
OptFields:
选项域,目前未解析。
RptEnabled:
当有这一项时,表示为带实例号使能;无这一项时,表示不带实例号使能。
2.4.GOOSE控制块GSEControl
图2-4-1GOOSE控制块
通过GOOSE控制块中的datSet可找到哪个数据集下面的信号可用于五防联锁,当现场要求间隔层GOOSE五防联锁功能时,遥控对应的设备状态遥信必须选用GOOSE控制块对应的数据集定义的遥信。
进一步观察,可发现,实际上对于7741,双点遥信下的信号与GOOSE控制块五防联锁数据集定义的信号是一样的信号。
如图2-4-2.
图2-4-2五防联锁信号
2.5.定值控制块SettingControl
定值控制块里面描述了icd里面的当前定值区与定值区的数目。
图2-5-1定值控制块
3.mms抓包
此处以东土交换机为例,介绍如何设置端口镜并利用ethereal抓61850报文。
其他型号交换机见工程部总结文档。
3.1.端口镜像设置
将网线插入交换机的任一端口,将个人笔记本IP更改为192.168.0.*网段,用IE登陆c:
\iknow\docshare\data\cur_work\192.168.0.2
图3-1-1东土交换机登陆
用户名输入admin,密码也为admin,登陆后点击AdvancedSetting.
图3-1-2东土交换机登陆后界面
然后点击PortMonitoringConfiguration
图3-1-3东土交换机端口镜像
图3-1-4端口镜像设置
这里的MonitoringPort指的是用来监控的端口,这里不能设置此时笔记本网线正接上的端口。
比如此时笔记本网线接的端口为PORT10,设置的MonitoringPort为PORT14;MonitoredPort指的是被监视端口,也就是装置所接的端口,现场可设置除镜像口之外的其他所有端口。
设置好后点击Apply即可完成端口镜像设置。
完成设置后需要将笔记本网线接到刚刚设置的MonitoringPort,被监视的装置接到MonitoredPort,然后就可以利用61850报文分析工具进展抓报文了。
3.2.Ethereal抓包设置
详细设置可参考《20080428.Ethereal使用说明.doc》。
打开ethereal后选择Capture→Options,进入图3-2-2界面.
图3-2-1
Interface为网口选择,当选中正确的网卡后,下面的IPaddress也同时正确显示。
右下角的DisplayOptions和NameResolution建议都如图设置。
设置完毕,点击Start按钮即可开始抓包。
图3-2-2抓包设置
3.3.报文过滤
抓包时可进展报文过滤,如图3-3-1,显示IP:
222.111.112.171〔后台〕和IP:
222.111.112.133〔装置〕之间的mms报文。
图3-3-1报文过滤示例
报文过滤示例说明:
序号
过滤示例
意义解释
1
显示ip为222.111.112.133的mms报文。
2
显示ip为133或171的报文
3
显示源发IP为133的mms报文
4
显示目标IP为133的mms报文
5
显示ip为133的tcp报文,mms报文也属于tcp报文。
4.mms报文解析
此处仅以后台为例对mms报文进展简单分析。
61850通讯的流程如下:
建立TCP连接→mms初始化→建立报告控制块〔RCB〕使能→总召唤→装置主动上送报告〔周期/变位〕;如果有遥控或者召唤/修改定值的命令,如此走命令报文流程。
4.1.建立TCP连接
图4-1-1建立TCP连接
后台IP:
222.111.112.171,装置IP:
222.111.112.133;后台作为61850客户端,装置作为61850服务器。
第一步:
后台向装置请求请求建立TCP连接〔SYN〕,源端口SrcPort为随机生成,目标端口DstPort固定为102〔装置方端口〕。
第二步:
装置回复ACK确认,同时也向后台请求建立TCP连接〔SYN〕。
第三步:
后台回复ACK确认。
至此,TCP三步握手就完成了。
第四步:
后台请求建立TP0层的连接〔相当于建立mms的连
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