智能变电站网络风暴检测装置及合并单元制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种智能变电站网络风暴检测装置及合并单元，其中，智能变电站网络风暴检测装置包括处理器、寄存器、FPGA芯片以及分别连接智能变电站站内各待检测设备的各传输端口；FPGA芯片的输入端通过寄存器连接处理器，输出端连接各传输端口；本实用新型专利技术可支持同时对多台待测试设备同时以不同规约和不同的流量进行网络风暴检测，还可以直接在变电站系统中进行，网络风暴检测不依靠外部测试仪、交换机搭建环境，在线检测的支持可大大增加对智能变电站站内设备网络风暴检测的可靠性，同时节省了测试仪、交换机等设备的外购成本，可以缓解现场运维人员的操作负担、并减少现场的运维成本。

【技术实现步骤摘要】
智能变电站网络风暴检测装置及合并单元
本技术涉及变电站智能自动安全装置领域，特别是涉及一种智能变电站网络风暴检测装置及合并单元。
技术介绍
智能站(智能变电站)的间隔层、过程层、站控层的通信都为数字信号。装置通信的稳定性是变电站不可或缺的重要部分，与保护、测控、计量等环节密切相关。工程应用中，由于过程层和站控层以及间隔层之间通信存在组网方式，这种通信方式必须经过交换机，因此在组网等环节会受网络风暴以及错误帧的影响。网络风暴以及各种错误帧严重影响了站内设备的可靠运行。因此，迫切的需要一种手段能快速、准确地对站内设备进行相应的网络风暴检测，确保采样系统可靠运行。在实现过程中，专利技术人发现传统技术中至少存在如下问题：目前的测试仪在风暴测试时，仅能够进行单设备的检测，如需模拟站内复杂的多报文共存的环境，需要多台测试仪配合完成。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统技术在进行风暴测试时仅能进行单装置检测的问题，提供一种智能变电站网络风暴检测装置及合并单元。为了实现上述目的，一方面，本技术实施例提供了一种智能变电站网络风暴检测装置，包括处理器、寄存器、FPGA芯片以及分别连接智能变电站站内各待检测设备的各传输端口；FPGA芯片的输入端通过寄存器连接处理器，输出端连接各传输端口；处理器将解析配置文件得到的解析信息，通过寄存器传输给FPGA芯片；FPGA芯片通过解析信息中配置的传输端口、将解析信息中各类网络风暴组合报文传输给相应的待检测设备。在其中一个实施例中，处理器为PowerPC。在其中一个实施例中，PowerPC为MPC8247型微处理器。在其中一个实施例中，FPGA芯片为ARTIX-7系列芯片。在其中一个实施例中，传输端口为以太网端口。在其中一个实施例中，传输端口为光纤接口。本技术具有如下优点和有益效果：本技术智能变电站网络风暴检测装置，基于处理器、FPGA芯片实现报文编辑、流量控制等，通过装置单口(传输端口)向待测设备发出各类TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol：传输控制协议/因特网互联协议)、IEC61850组合报文，无需依靠测试仪，即可对智能站内各设备进行系统的网络风暴测试。本技术可支持同时对多台待测试设备同时以不同规约和不同的流量进行网络风暴检测，还可以直接在变电站系统中进行，网络风暴检测不依靠外部测试仪、交换机搭建环境，在线检测的支持可大大增加对智能变电站站内设备网络风暴检测的可靠性，同时节省了测试仪、交换机等设备的外购成本，可以缓解现场运维人员的操作负担、并减少现场的运维成本。另一方面，本技术实施例还提供了一种合并单元，包括集成在CPU插件中的上述智能变电站网络风暴检测装置。本技术具有如下优点和有益效果：本技术合并单元，在兼容传统合并单元的基础上，还可进行网络风暴检测。可在站内根据需求对智能变电站站内各设备进行单播、组播、广播网络风暴的相关测试。本技术的合并单元通过智能变电站网络风暴检测装置实现报文编辑、流量控制，通过装置单口(传输端口)向待测设备发出各类TCP/IP、IEC61850组合报文，无需依靠测试仪，即可对智能站内各设备进行系统的网络风暴测试。附图说明通过附图中所示的本技术的优选实施例的更具体说明，本技术的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本技术的主旨。图1为智能站中合并单元与智能终端示意图；图2为智能站保护功能实现方式示意图；图3为本技术智能变电站网络风暴检测装置实施例1的结构示意图；图4为本技术合并单元实施例1的结构示意图；图5为本技术智能变电站网络风暴检测装置及合并单元的工作原理示意图；图6为本技术智能变电站网络风暴检测装置及合并单元工作流程中抓取报文示意图；图7为本技术智能变电站网络风暴检测装置及合并单元工作流程中输入报文示意图；图8为本技术智能变电站网络风暴检测装置及合并单元工作流程中修改SV报文字段示意图；图9为本技术智能变电站网络风暴检测装置及合并单元工作流程中配置报文发送间隔示意图；图10为本技术智能变电站网络风暴检测装置及合并单元工作流程中已配置好的网络风暴配置文件示意图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的首选实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本技术智能变电站网络风暴检测装置及合并单元的一具体应用场景说明：众所周知，相比于常规站，智能站新增的智能设备即指合并单元MU(MergingUnit)与智能终端，图1为智能站中合并单元与智能终端示意图；其中，合并单元是指对一次互感器传输过来的电气量进行合并和同步处理，并将处理后的数字信号按照特定格式转发给间隔层设备使用的装置。图2为智能站保护功能实现方式示意图；如图2所示，合并单元将采集到的电压、电流等模拟量转换为数字量，并加以时间标识，以SV(SampledValue)报文的形式合并输出。智能终端在输出保护装置的跳闸指令时，将数字量转换至模拟量，而在接收断路器本身的状态量时，将模拟量转换至数字量；智能终端接收的保护跳闸指令、上传至保护的断路器状态量均以GOOSE报文的形式传输。网络风暴报文在类型上分为单播、广播和组播；其中，广播风暴(broadcaststorm)简单的讲是指当广播数据充斥网络无法处理，并占用大量网络带宽，导致正常业务不能运行，甚至彻底瘫痪，这就发生了“广播风暴”。一个数据帧或包被传输到本地网段(由广播域定义)上的每个节点就是广播；由于网络拓扑的设计和连接问题，或其他原因导致广播在网段内大量复制，传播数据帧，导致网络性能下降，甚至网络瘫痪，这就是广播风暴。单播风暴通常是点对点，通常是由于报文帧的格式错误，网内设备不能正常响应，该报文会一直存于网络中，随着时间推移，甚至让网络瘫痪。组播是多种类型错误报文一起混杂，是前面几种风暴的集合体。在进行设备的网络风暴测试时，目前的测试仪可以实现单设备的检测，但是测试仪进行风暴测试时输出单格式的报文，如需模拟站内复杂的多报文共存的环境，需要多台测试仪配合完成；即目前的测试仪只能进行单一报文的输出，无法同时对多台装置施加不同流量、不同格式的报文，而且测试需要搭建复杂的系统，费时且容易出错。此外，测试仪的离线检测无法对变电站整体系统环境的模拟；因此，如何通过站内设备进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能变电站网络风暴检测装置，其特征在于，包括处理器、寄存器、FPGA芯片以及分别连接智能变电站站内各待检测设备的各传输端口；所述FPGA芯片的输入端通过所述寄存器连接所述处理器，输出端连接各所述传输端口；所述处理器将解析配置文件得到的解析信息，通过所述寄存器传输给所述FPGA芯片；所述FPGA芯片通过所述解析信息中配置的所述传输端口、将所述解析信息中各类网络风暴组合报文传输给相应的所述待检测设备；所述处理器为Power PC。

【技术特征摘要】
1.一种智能变电站网络风暴检测装置，其特征在于，包括处理器、寄存器、FPGA芯片以及分别连接智能变电站站内各待检测设备的各传输端口；所述FPGA芯片的输入端通过所述寄存器连接所述处理器，输出端连接各所述传输端口；所述处理器将解析配置文件得到的解析信息，通过所述寄存器传输给所述FPGA芯片；所述FPGA芯片通过所述解析信息中配置的所述传输端口、将所述解析信息中各类网络风暴组合报文传输给相应的所述待检测设备；所述处理器为PowerPC。2.根据权利要求1所述的智能变电站网络风暴检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶其革，杨波，樊冬梅，张岚，龚世敏，赵谦，谢坤，
申请(专利权)人：广州供电局有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44