61850模型及报文分析

### 61850模型及报文分析 #### 一、61850模型概述 ##### 1. 文件类型及其结构 61850标准规定了一系列用于描述智能电子设备（IED）特性的文件格式，这些文件类型主要包括ICD（IED能力描述文件）、CID（IED配置描述文件）以及SCD（系统配置描述文件）。 - **ICD文件**：该文件主要描述IED的能力及其通信内容，例如IED是否具备定值、压板、动作信号等功能。 - **CID文件**：是由SCD文件通过实例化生成的，专门用于IED运行时使用的配置文件，其中包含了针对具体IED的信息，比如IED名称、信息点描述等。 - **SCD文件**：作为整个变电站级别的配置文件，它综合了各个IED的ICD文件，并进行了实例化处理，以便于整个变电站层面的应用。 ##### 1.1 ICD/CID文件结构 ICD/CID文件的基本结构如下： - **Header**：记录历史版本信息等元数据。 - **Communication**：包含GOOSE配置等通信相关设置。 - **IED**：描述IED的具体配置，如定值、压板、动作信号等。 - **DataTypeTemplates**：定义了对象类型，用于描述各种数据类型及其结构。 #### 二、模型验证 对于61850模型的验证通常可以采用以下两种方式： - **xmlSpy**：这是一款XML编辑器和验证工具，可以对61850模型文件进行语法方面的验证。 - **四方61850客户端工具软件**：这款软件提供了更深入的验证功能，可以检查模型文件的语义正确性。 #### 三、IED配置 61850模型通过不同的层次来描述IED的功能和通信特性： ##### 3.1 IED和LD(Logical Device)相关信息 - **IED**：智能电子设备，如保护、测控设备等。 - **Logical Device (LD)**：逻辑设备，它是IED功能的容器，一个IED可以包含一个或多个LD。 - **Logical Node (LN)**：逻辑节点，是功能的最小单元，用于描述特定的功能，如保护、测量等。 - **Data Object (DO)**：数据对象，是LN的组成部分，用来组织和描述数据。 - **Data Attribute (DA)**：数据属性，是最基本的数据单元，代表具体的物理量或状态信息。 ##### 3.2 逻辑节点LN（Logical Node） 逻辑节点LN是61850模型中最核心的部分之一，根据其类型不同，LN可以包含不同类型的数据信息。常见的LN类型包括但不限于： - **MMXU**：模拟量测量节点，用于描述电流、电压等模拟量信息。 - **PTOC**：带时限过流保护节点，包含保护定值和动作状态。 - **CSWI**：开关控制节点，包括开关状态和控制点数据。 ##### 3.3 数据DO（Data Object）及数据属性DA（Data Attribute） DO和DA是61850模型中用于描述具体数据的元素，它们的结构和含义在61850标准中都有明确的规定。DO可以包含其他DO或DA，而DA是最底层的数据单元，不可再分解。DO和DA根据其功能约束（Function Constraint, fc）属性进行分类，例如： - **ST (State)**：状态数据。 - **MX (Measurement)**：测量数据。 - **CO (Control)**：控制数据。 - **SG (Setting Group)**：设置组数据。 - **SE (Sequence)**：序列数据。 #### 四、MMS报文分析 MMS报文分析是理解61850通信的关键步骤之一，主要包括以下几个方面： ##### 4.1 抓包工具 常用的抓包工具包括Wireshark、TCPdump等，这些工具可以帮助技术人员捕获网络中的MMS报文并进行分析。 ##### 4.2 抓包方法 抓包方法通常包括以下步骤： 1. **配置网络环境**：确保IED处于正常工作状态。 2. **选择合适的端口**：通常使用镜像端口或交换机端口来捕获报文。 3. **启动抓包工具**：使用抓包工具开始捕获数据。 ##### 4.3 分析举例 在MMS报文中，常见的操作包括： - **初始化相关**：用于建立会话和初始化IED。 - **报告相关**：用于报告IED的状态变化。 - **录波相关**：涉及故障录波数据的采集和传输。 - **控制相关**：包括对IED的控制命令。 - **定值相关**：涉及IED的设定值更改。 通过对这些报文的详细分析，可以更好地理解IED的行为和通信机制。 #### 五、总结 61850模型及其报文分析是实现数字化变电站通信的重要基础。通过深入了解模型的结构和MMS报文的特点，不仅可以提高IED之间的互操作性，还能为系统的维护和故障诊断提供有力的支持。希望本文能够帮助读者更好地掌握61850模型的相关知识点，并能够在实际工作中灵活运用。