智能变电站继电保护装置的网络压力检测方法及相关系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种智能变电站继电保护装置的网络压力检测方法及相关系统，方法包括在智能变电站中选定被测区域及位于被测区域中的被测继电保护装置；并分别对被测继电保护装置进行过程层网络压力检测及站控层网络压力检测。相关系统包括一种用于继电保护装置的过程层网络压力检测系统及一种用于继电保护装置的站控层网络压力检测系统。本发明专利技术提出的方法及相关系统能够准确、可靠且真实性高的模拟不同类型的可能出现的最恶劣的网络压力环境，满足了对不同过程层非订阅报文网络压力环境下继电保护装置性能测试的要求；解决了智能变电站网络压力环境不能真实模拟、以及智能变电站继电保护装置网络压力下动作性能不能被充分测试的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种网络压力检测系统，具体涉及一种智能变电站继电保护装置的网络压力检测方法及相关系统。
技术介绍
智能变电站是智能电网的重要组成部分，智能变电站的实现是建立在智能设备信息的数字化采集、网络化通信和标准化共享等功能基础上。智能变电站遵循IEC61850标准，通过过程层以太网实现变电站事件(GOOSE)报文、采样值(SV)报文、网络对时报文(1588)在保护、测控、计量和故障录波等智能电子设备间的网络通信，通过站控层以太网实现MMS报文、网络对时报文在过程层设备、主子站和监控后台等设备间的网络通信。一方面，网络规模、网络设备数量在不断扩大，另一方面，网络内传输的信息内容在不断增加，这就使得网络传输质量、网络传输性能显得越发重要，同时智能二次设备所要应对的网络压力风险也越来越大。网络化是智能变电站的一大特点，网络在给智能变电站带来数据的充分共享等优点的同时，也给智能变电站的安全可靠运行带来一定的风险，其中影响最为恶劣的就是网络压力异常甚至是网络风暴。因此，探明网络压力产生的原因，研究网络压力的表现形式，并对保护控制系统在网络压力异常情况下的装置性能进行测试，就显得尤为重要。目前，网络压力异常的危害已经引起了业界的高度重视，并在一定程度上制约了智能变电站的发展速度，但由于对于网络压力异常的表现形式的了解尚不确切，因此也无法深入研究网络压力可能对保护控制系统可能造成的影响，并研究可靠有效的防误措施，同时对保护控制系统的网络性能测试方法也比较笼统，并不能检验保护控制系统在实际发生较大网络压力情况下的真实性能。因此，急需构建一种网络压力测试的试验平台，并提出智能变电站保护控制系统的网络压力测试方法，科学的模拟实际现场可能出现的恶劣网络环境，实现对保护控制装置在网络压力下的装置性能的科学全面的测试，以验证和指导保护控制装置的研发和现场运行。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供的一种智能变电站继电保护装置的网络压力检测方法及相关系统，该方法及相关系统能够准确、可靠且真实性高的模拟不同类型的可能出现的最恶劣的网络压力环境，满足了对不同过程层非订阅报文网络压力环境下继电保护装置性能测试的要求；解决了智能变电站网络压力环境不能真实模拟、以及智能变电站继电保护装置网络压力下动作性能不能被充分测试的问题。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种智能变电站中继电保护装置网络压力检测方法，所述方法用于检测针对直采直跳方式下的智能变电站继电保护装置的网络压力；所述方法包括如下步骤：步骤1.搭建被测保护装置的网络压力测试平台；步骤2.分别检测所述测继电保护装置的过程层网络压力及站控层网络压力；步骤3.根据步骤2的检测结果，调整或检修所述继电保护装置。优选的，所述步骤2中的检测所述继电保护装置的过程层网络压力包括：分别检测所述继电保护装置的过程层订阅报文网络压力和过程层非订阅报文网络压力。优选的，对所述过程层订阅报文网络压力的检测包括：分别检测所述继电保护装置的过程层订阅GOOSE报文网络压力和过程层订阅GOOSE报文网络压力极限。优选的，对所述过程层订阅GOOSE报文网络压力的检测包括：区分所述GOOSE报文中的状态号stNum及顺序号sqNum的不同状态，对所述被测继电保护装置进行所述过程层订阅GOOSE报文网络压力的检测包括如下步骤：a.所述stNum不变，且sqNum不变；对所述过程层订阅GOOSE报文网络压力检测包括利用网络性能检测仪，根据1％～100％网络端口带宽向继电保护装置的组网口注入stNum不变，sqNum不变的GOOSE报文，并模拟区内外故障，考察继电保护装置动作性能及接收订阅GOOSE，控制块报文的状态变位或联闭锁信号的情况；b.所述stNum不变，且sqNum递增；所述过程层订阅GOOSE报文网络压力的检测包括利用网络性能测试仪按照每隔一个时间间隔发送一帧的速率向继电保护装置的组网口注入stNum不变，sqNum递增的GOOSE报文，并模拟区内外故障，考察继电保护装置动作性能及接收订阅GOOSE，控制块报文的状态变位或联闭锁信号的情况；c.所述stNum递增，且sqNum为0；所述过程层订阅GOOSE报文网络压力的检测包括利用网络性能测试仪，按照每隔一个时间间隔发送一帧的速率向继电保护装置的组网口注入stNum递增，sqNum为0的GOOSE报文，并模拟区内外故障，考察继电保护装置动作性能及接收订阅GOOSE，控制块报文的状态变位或联闭锁信号的情况。优选的，所述过程层订阅GOOSE报文网络压力极限检测，包括：区分所述GOOSE报文中的状态号stNum及顺序号sqNum的不同状态，对所述被测继电保护装置进行所述过程层订阅GOOSE报文网络压力极限的检测包括：d.所述stNum不变，且sqNum递增；所述过程层订阅GOOSE报文网络压力极限测试利用网络性能检测仪，按照100％网络端口带宽向继电保护装置的组网口注入stNum不变，sqNum递增的GOOSE报文，并模拟区内外故障，考察继电保护装置动作性能；e.所述stNum递增，且sqNum为0；所述过程层订阅GOOSE报文网络压力极限测试利用网络性能测试仪按照100％网络端口带宽向继电保护装置的组网口注入stNum递增，sqNum为0的GOOSE报文，并模拟区内外故障，考察继电保护装置动作性能。优选的，所述过程层非订阅报文网络压力检测，包括：利用网络性能测试仪按照1％～100％网络端口带宽向继电保护装置的组网口施加非订阅GOOSE、SV及ARP类型的报文，并模拟区内外故障，考察继电保护装置动作性能及接收订阅GOOSE控制块报文的状态变位或联闭锁信号的情况。优选的，所述步骤2中的对所述被测继电保护装置进行站控层网络压力检测，包括：所述站控层网络压力测试利用网络性能测试仪按照1％～100％网络端口带宽向交换机端口注入广播报文，并模拟区内外故障，考察继电保护装置动作性能及接收订阅GOOSE控制块报文的状态变位或联闭锁信号的情况；所述广播报文包括ARP、UDP及TCP报文。一种用于继电保护装置的过程层网络压力检测系统，所述系统包括过程层交换机、被订阅GOOSE控制块的发送设备、网络性能测试仪、动态模拟测试系统、合并单元、智能终端及故障录波器；所述被订阅GOOSE控制块的发送设备通过所述过程层交换机将GOOSE报文传输至被测继电保护装置；所述网络性能测试仪将网络压力报文用通过所述过程层交换机的端口发送至所述过程层交换机，所述过程层交换机将接收到的所述网络压力报文发送至所述被测继电保护装置；所述动态模拟测试系统将交流量信息传输至所述合并单元，并将开关量信息传输至所述智能终端；所述合并单元将接收到的所述交流量信息发送至所述被测继电保护装置；所述智能终端将接收到的所述开关量信息发送至所述被测继电保护装置；所述被测保护装置通过所述智能终端将出口跳闸信号发送至所述动态模拟测试系统；所述故障录波器记录保护装置的动作行为。优选的，所述GOOSE报文包括失灵信号及联闭锁信号。一种用于继电保护装置的站控层网络压力检测系统，所述系统包括站控层交换机、后台监控单元、网络性能测试仪、动态模拟测试系统、合并单元、智能终端及故障录波器；所述后台监控单元通过所述站控层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能变电站中继电保护装置网络压力检测方法，所述方法用于检测针对直采直跳方式下的智能变电站继电保护装置的网络压力；其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1.搭建被测继电保护装置的网络压力测试系统；步骤2.分别检测所述测继电保护装置的过程层网络压力及站控层网络压力；步骤3.根据步骤2的检测结果，调整或检修所述继电保护装置。

【技术特征摘要】
1.一种智能变电站中继电保护装置网络压力检测方法，所述方法用于检测针对直采直跳方式下的智能变电站继电保护装置的网络压力；其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1.搭建被测继电保护装置的网络压力测试系统；步骤2.分别检测所述测继电保护装置的过程层网络压力及站控层网络压力；步骤3.根据步骤2的检测结果，调整或检修所述继电保护装置。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中的检测所述继电保护装置的过程层网络压力包括：分别检测所述继电保护装置的过程层订阅报文网络压力和过程层非订阅报文网络压力。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述过程层订阅报文网络压力的检测包括：分别检测所述继电保护装置的过程层订阅GOOSE报文网络压力和过程层订阅GOOSE报文网络压力极限。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述过程层订阅GOOSE报文网络压力的检测包括：区分所述GOOSE报文中的状态号stNum及顺序号sqNum的不同状态，对所述被测继电保护装置进行所述过程层订阅GOOSE报文网络压力的检测包括如下步骤：a.所述stNum不变，且sqNum不变；对所述过程层订阅GOOSE报文网络压力检测包括利用网络性能检测仪，根据1％～100％网络端口带宽向继电保护装置的组网口注入stNum不变，sqNum不变的GOOSE报文，并模拟区内外故障，考察继电保护装置动作性能及接收订阅GOOSE，控制块报文的状态变位或联闭锁信号的情况；b.所述stNum不变，且sqNum递增；所述过程层订阅GOOSE报文网络压力的检测包括利用网络性能测试仪按照每隔一个时间间隔发送一帧的速率向继电保护装置的组网口注入stNum不变，sqNum递增的GOOSE报文，并模拟区内外故障，考察继电保护装置动作性能及接收订阅GOOSE，控制块报文的状态变位或联闭锁信号的情况；c.所述stNum递增，且sqNum为0；所述过程层订阅GOOSE报文网络压力的检测包括利用网络性能测试仪，按照每隔一个时间间隔发送一帧的速率向继电保护装置的组网口注入stNum递增，sqNum为0的GOOSE报文，并模拟区内外故障，考察继电保护装置动作性能及接收订阅GOOSE，控制块报文的状态变位或联闭锁信号的情况。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述过程层订阅GOOSE报文网络压力极限检测，包括：区分所述GOOSE报文中的状态号stNum及顺序号sqNum的不同状态，对所述被测继电保护装置进行所述过程层订阅GOOSE报文网络压力极限的检测包括：d.所述stNum不变，且sqNum递增；所述过程层订阅GOOSE报文网络压力极限测试利用网络性能检测仪，按照100％网络端口带宽向继电保护装置的组网口注入stNum不变，sqNum递增的GOOSE报文，并模拟区内外故障，考察继电保护装置动作性能；e.所述stNum递增，且sqNum为0；所述过程层...

【专利技术属性】
技术研发人员：余越，周春霞，詹荣荣，李岩军，詹智华，陈争光，李泽，黄毅，张磐，崔佳，贾琰，董明会，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网天津市电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11