变电站故障录波与网络信息装置一体化可行性报告

智能变电站故障录波与网络信息分析

装置的一体化应用内容简介1234网络信息分析装置的工作原理故障录波装置的工作原理故障录波与网络信息分析装置的工作原理典型案例分析网络信息分析装置的工作原理

网络信息分析装置是应用于过程层网络采用IEC61850标准建设的新型智能变电站中的新型装置，用于记录和分析智能变电站二次网络系统的异常和故障。记录并分析智能变电站中的网络信息，具有对智能变电站的二次网络系统健康状态监视、预警和故障分析的功能。基本概念网络信息分析装置的工作原理网络信息分析装置的工作原理接收来自过程层网络和/或站控层网络的所有报文，在将这些报文打上时标，统计流量，进行硬解码后，对其进行实时分析和存储。在对报文进行实时分析时，检查报文有无如丢帧、错序、失步、超时、中断、无效编码、流量突变等各类异常状态，并实时给出异常事件告警。网络信息分析装置功能简介装置功能网络状态诊断网络报文记录网络报文检查网络报文检索通信超时流量统计流量异常网络信息分析装置功能简介根据报文传输特性，当超过特定的时间还未收到预期的报文，则给出通信超时告警可按端口和报文类型分类统计网络实时流量当网络流量突增或突减达到20%以上时，给出网络流量异常告警网络状态诊断根据网络报文到达装置的顺序完整原样记录所有报文报文顺序记录对帧格式错误、报文错序、重复、超时、匹配无效、超时、中断等各类异常报文进行实时标记存储

异常事件记录网络报文记录网络信息分析装置功能简介网络报文记录

GOOSE报文序列检查GOOSE报文内容检查SV报文序列检查

SV报文内容检查监视GOOSE报文的stNum、sqNum，检查GOOSE报文是否丢帧、错序、重复并给出相应告警监视SV报文的序号，检查SV报文是否发生丢帧、错序、重复并给出相应告警检查SV报文的APDU内容是否和CID文件一致，若不一致给出告警网络信息分析装置功能简介检查GOOSE报文的APDU内容是否和CID文件一致，若不一致给出告警网络报文检查网络信息分析装置功能简介网络报文检索按报文特征进行检索按异常事件类型检索按报文类型进行检索按时间进行检索故障录录波装装置的的工作作原理理故障录录波装装置（（有时时会简简称为为暂态态故障障录波波装置置TFR）是应应用于于过程程层网网络采采用IEC61850标准建建设的的新型型智能能变电电站中中的新新型系系统故故障录录波装装置。。在电力力系统统发生生故障障时，，自动动地、、准确确地记记录电电力系系统故故障前前、后后过程程的各各种电电气量量的变变化情情况。。通过过这些些电气气量的的分析析、比比较来来分析析处理理事故故、判判断保保护是是否正正确动动作，，有提提高电电力系系统安安全运运行水水平的的作用用。基本概概念故障录录波装装置的的工作作原理理故障录录波装装置的的工作作原理理接收来来自过过程层层网络络的所所有报报文，，并将将这些些报文文打时时标、、解码码，进进行报报文分分析后后，提提取录录波所所需的的数据据进行行录波波启动动判据据算法法，判判断是是否达达到录录波启启动条条件，，如达达到录录波启启动条条件，，则进进行录录波并并存储储。同时在在报文文分析析时检检查如如丢帧帧、错错序、、失步步、超超时、、中断断、无无效编编码、、流量量突变变等各各类异异常状状态，，并实实时给给出异异常事事件告告警。故障录波波装置的的功能介介绍故障录波波电压电流流波形记录录保护动作作行为记录录实时波形形监视离线波形形分析故障录波波装置的的功能介介绍挂牌告警警硬接点开开出告警警在人机界界面上指示告警警情况通过硬接接点方式开出出告警异常告警警故障录波波与网络络信息分分析装置置的工作作原理现在国内内已经出出现了几几种智能能变电站站网络信信息分析析装置和和故障录录波装置置，但这这两种装装置需要要分别组组屏，各各自实现现各自的的功能。。当智能变变电站内内出现异异常情况况时，常常常需要要将两个个装置记记录的信信息结合合在一起起分析才才能更快快更准确地地定位异异常位置置，分析析异常原原因。背景景故障录波波与网络络信息分分析装置置的工作作原理故障录波波与网络络信息分分析装置置的工作作原理两种记录录信息共共用统一一的数据据源和时时标，实实时解码码及报文文分析，，从报文文分析开开始并行行接入网网络信息息分析与与故障录录波功能能。不仅可以以减少成成本，节节省变电电站的屏屏柜空间间，还能能更方便便地实现现原始报报文数据据和暂态态录波数数据的对对比组合合分析，，更快速速更准确确的定位位异常位位置。典型案例例分析—流量监测测此为装置置实时统统计网络络流量的的一个监监视画面面可以按照照网络端端口进行行流量统统计（如如端口3，端口5）也可以按按照报文文类别进进行流量量统计（（如PTP报文，采采样值报报文等））典型案例例分析—流量突变告告警当实时监测测的网络流流量发生异异常时，如如流量突增增或者突减减，将会在管理理机界面给给出实时告告警画面。。在以上实实时告警画画面中圈出的部分分标识了流流量突增、、流量突减减告警提示示。典型案例分分析—对象状态监监视可实时监测测设备通信信端口、SV数据集(MU)、GOOSE数据集(IED)、IEEE1588时钟等对象象的状态。。对于通信端端口、SV数据集(MU)、GOOSE数据集(IED)等对象，可可监视的状状态包括通通信超时、、通信中断断、配置是是否匹配等等。对于IEEE1588时钟可监视视时钟的当当前等级（（主钟或从从钟）、时时钟的工作作状态（活活动或静默默）等。典型案例分分析—通信超时告告警装置实时监监测网络报报文的状态态。如当发发生网络报报文超时，，网络报文文丢失等异异常情况，，装置将在管管理机界面面给出实时时告警画面面。在上图的实实时告警画画面中圈出出的部分标标识了SV9-2报文发生了了超时/丢包/丢失同步信信号/通信恢复的的告警提示示。典型案例分分析—IEEE1588时钟异常告告警上图是网络络报文分析析装置通过过实时监测测PTP报文，分析析主从时钟钟的工作行行为。以上是从时时钟加入，，主时钟退退出的一个个实时告警警画面过程程。以上画面中中圈出的部部分标识了了时钟加入入、时钟加加入/低等时钟活活动、时钟钟退出实时时告警画面面提示。典型案例分分析—分析简报上图是一个个典型报文文的报文分分析简单报报表，在该该报表中在在所有报文文、每个网网口、单个个网口的每每个报文类类型等多个个层次上统统计了报文文总数、总总字节数、、总时间、、平均流量量、各种类类型报文数数量、错误误数和警告告数、以及及错误信息息列表。。典型案例分分析—HTML格式分析简简报典型案例分分析—单个控制块块分析简报报采样值报文文案例分析析—ＭＵ之间采采样不同步步采样值报文文案例分析析—丢失同步信信号及品质质位改变丢失同步信信号采样品质位位改变当MU丢失同步信信号后，一一定会发生生采样品质质改变，否否则可判断断MU异常采样值报文文案例分析析—丢包／错序序／重复采样值报文文案例分析析—条目数不匹匹配采样值报文文案例分析析—故障波形分分析COMTRADE格式暂态录波分分析双时间坐标标系报文波形分分析采样值报文文案例分析析—报文、波形形组合分析析采样值报文文典型案例例分析—时间均匀性性分析MU时间特性较较差MU时间特性很很好GOOSE典型案例分分析—GOOSE状态改变上图中，红红色方框标标出了AppID为0x0F11的GOOSE控制块的GOOSE报文的stNum从5跳变到了9，其间发生生了4次状态改变变。在图下方的的事件序列列表中，绿绿色上升箭箭头代表状状态由FALSE变为TRUE，红色下降降箭头代表表状态由TRUE变为FALSE，而灰色回回形针则表表示双点信信息中的状状态由确定定态跳变为为不确定状状态。GOOSE报文案例分分析—stNum,sqNum丢失stNum丢失sqNum丢失IEEE1588典型案例分分析—1588时钟切换上图显示的的单网络环环境下从主主钟切换到到从钟的实实时告警画画面。现场场工况如下下：在2010-04-2314:17:17.001848时刻，ID为0x4550的从钟加入入到网络中中，由于之前网网络中已经经存在一个个ID为0x4451的主钟，此此时系统报报告“低等等级始终活活动”的异异常；在2010-04-2314:17:20.000947时刻，断开开ID为0x4451的主钟，系系统提示““时钟通信信超时/通信中断””；在2010-04-2314:17:20.001566时刻，0x4451的主钟退出出，网络时时钟切换到到0x4550的从钟；在2010-04-2314:17:37.997824时间点附近近，4个采样值控控制块0x5000,0x5001,0x5002,0x5003“丢失同步信信号”，并并于2010-04-2314:18:09.000720时间点附近近复归。IEEE1588典型案例分分析—1588时钟无效上图显示的的是一个ID为0x114B的IEEE1588时钟钟发发出出来来的的报报文文里里面面标标志志位位(flags)为全全0的情情况况，，在在该该情情况况下下，，系系统统会会报报告告““时时钟钟无无效效””的的告告警警。。A/B网切切换换过过程程时时钟钟和和MU的行行为为分分析析1588时钟钟优优先先级级切切换换过过程程(BMC试验验)GMRP典型型案例例分分析析—LeaveAll消息息GMRP典型型案例例分分析析—JoinIn消息息由于于JoinIn消息息是是IED设备备与与交交换换机机交交互互的的信信息息，，到到交交换换机机就就截截止止了了，，