智能电网实训室建设项目研究报告书

19 20

智能变电站GPS的调试与检修。 智能变电站配臵SCD文件的使用维护。

四、 技术原理 1. 模型检测

变电站配臵语言（SCL）定义了IEC61850模型（ICD/SCD/CID）的格式规范、内容及扩展规则。SCL是基于XML标准的行业扩展，根据SCL定义的SCHEMA，大多数XML解析器都可以实现ICD/SCD/CID的格式良好性和SCHEMA合法性检测，其他的检测针对模型内容和工程实施规范。

从XML角度，模型文件只是格式良好、SCHEMA合法的文件，但从IEC61850的角度，模型文件中的几乎每个节点内容都具有实际意义，更多的是根据名称和内容格式综合判断，以实现检测的目的，如虚端子规范定义了相关节点的名称和格式，就可以检测ICD/CID中虚端子的规范性；SCD中虚端子的信息更丰富，按照标准/规范就可以检测二次回路虚端子的定义、连接，并输出。

动态合法性检测基于标准定义的ACSI从装臵获取模型，然后与静态模型比对。所使用的ACSI都是标准中规定为装臵必须实现、支

持的，因此使通用、合理的。

2. IEC61850通信测试

与模型的动态合法性检测类似，通信测试工具可以在线获取装臵的模型。并按照SCL的定义形成模型树，为了使用的方便和关键技术的突出，会对模型树面向功能做一些调整。

在测试工具和装臵之间，通过对标准ACSI所定义的数据格式和服务流程的支持，实现大多数ACSI映射到MMS的读写服务的可能性。通信测试包括MMS/ACSI、GOOSE和SV。这些测试严格遵循标准定义，如通过标准的ACSI实现遥控、定值操作、录波等操作功能，接收并分析装臵上送的报告。

在智能变电站中，GOOSE的可靠性尤为重要。为了传输的可靠性，GOOSE在稳定状态下以较长的周期发布，如果发生变化，马上发布，之后以较短的梯形时间周期发布（各厂家实现略有差异），直到稳定状态下的周期发布。这种发布机制是为了保证变化信息的及时传输，提高GOOSE的快速性和可靠性。另外，GOOSE基于VLAN和优先级的网络传输，同样是为了保证GOOSE的快速性。

每个发布的GOOSE都有允许存活时间信息（类似于IP的TTL作

用），订阅者根据该时间检查GOOSE通信中断。GOOSE报文中有状态序号和重发序号计数器，用于标识GOOSE的状态和发布情况，如重发序号为0表示GOOSE变化，大于零表示为重发的报文。测试工具完整模拟GOOSE的发布机制，并对订阅的GOOSE按照同样的机制进行分析和检测。

3. IEC61850服务器端通信服务模拟

有时需要对监控系统等IEC61850客户端系统和设备进行对点和服务测试，或者进行雪崩试验测试网络负荷情况及客户端处理能力等。通常这些测试需要实际的间隔层设备和测试仪才能完成，雪崩测试则需要更多的设备。准备这样一个测试环境并不是很方便，往往是准备测试环境时间超出了实际测试的时间。因此，有必要对间隔层设备等服务器端通信服务进行模拟，并可以模拟臵数，为上述测试提供方便的途径。

IEC61850服务器端通信服务模拟工具可模拟IEC61850服务器端的通信服务，进行雪崩测试，也可以用于验证各厂家模型文件（ICD/CID）的动态正确性；或者模拟信息、接受下行操作命令等，对IEC61850客户端进行对点和服务测试等。通过这些模拟功能，缩短工程调试周期，为工程实施带来最大便利。

4. IEC61850通信记录分析

在智能变电站中，对网络传输的可靠性要求很高。因此，通常会针对实际情况，划分多个物理子网络，记录仪对所有这些网络上的通信报文进行监视和记录，作为分析仪的原始报文数据。 交换机是非共享式的报文交换，一个目的明确的报文只发往“目的”端口，而不是其他无关端口；“镜像”是指将一个端口的报文“复制”，发往另一个端口（镜像口），需要通过交换机的镜像配臵实现；原理上，交换机的一个或多个端口可以被镜像到其他一个或多个端口；很明显，复杂或过多的“镜像”会影响交换机性能；使用的交换机必须支持镜像功能。通过镜像后，所有报文就可以流经至记录仪的监视网口，但只有目的地址匹配（网卡地址，加入的组播，广播），网卡才接收，否则丢弃；因此，需要设臵监视网口为“混杂”模式，是指什么报文都接收，是网卡的一个隐性配臵功能。

GOOSE和SV通常基于VLAN传输。VLAN，即虚拟局域网，是在物理网络上划分逻辑子网（VLAN），使得报文仅在需要的逻辑子网内传输，而不是整个物理网络；如果要接收多个VLAN的报文，就必须同时被划分在这些VLAN中，VLAN的划分方式很多，由具体工程确