专利名称：可视图形化报文分析方法
技术领域：
本发明涉及一种在数字化变电站网络分析仪或其他网络分析装置对网络环境中出现的报文进行结构图形显示和连续波形图形显示及基于图形特征分析和通过图形定位报文的方法，属于电力系统自动控制技术领域。
背景技术：
在电力系统中随着数字化变电站的大力推广，数字化变电站的网络环境下的报文常态记录、分析也成为现实要求，故对网络分析仪报文分析的迅速定位电站网络异常提出了较高的要求，这样在网络分析仪中就需要对报文进行解析，并如何更有效直观的显示分析及迅速定位确认网络运行问题。目前在数字化变电站，由于其与常规站的差异，所有设备间均使用基于61850的网络通讯传输来实现电站的监测、控制、保护等。这样在数字化变电站的网络环境下存在着大量、高密集的报文传输，需要对所有报文进行记录解析，以便判断电站设备的故障和异
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发明内容
本发明所要解决的技术问题，提供一种可以直观的查看报文内容、连续报文的图形化显示和快速定位异常报文的方法，从而满足实际应用中对网络分析仪或装置迅速定位运行设备异常和故障的要求。为解决上述技术问题，本发明提供一种可视图形化报文分析方法，其特征在于，包括以下步骤
1)利用数据采集CPU板接收并存储报文；
对数字化变电站网络中的报文进行解析并进行分类处理，解析过程包括 树形结构解析对各种类型进行单独解析，解析报文中各字段的数值，并且结合数字化变电站61850的全站模型，对报文全面解析，显示所对应站内各设备相应的数值；
2)波形图显示
对SV和GOOSE报文在文件记录时间段内的报文数据进行解析，结合数字化变电站 61850的全站模型，将连续的报文数据对应电站内设备进行波形图的显示，同时通过图形编辑模块实现对图形进行缩放，漫游和异常报文直接定位操作；
3)异常波形分析及报文定位
从显示的波形图直接分析波形特征(斜率异常，值异常等)，定位异常波形的位置，放大以直观显示异常波形同时给出异常分析结果(比如丢帧，错序，重发等)，通过操作图形直接定位异常波形对应的网络报文。本发明的主要发明技术是指异常波形分析及报文定位技术。本发明的有益效果是
本发明的可视图形化报文分析，对整个数字化变电站61850通讯的所有报文进行了集中捕获并进行分析、归类，从而实现报文结构图的显示，以及电站系统运行线路的连续波形图显示及基于波形特征的分析。报文结构图的显示可以直观的分析单个报文中的信息是否出现异常。连续波形图的显示、基于波形特征的分析和异常报文快速定位可以直接获知线路运行过程中运行设备是否出现异常从而导致其他设备的动作，或者可以判别其他设备的拒动已经网络通信情况是否正常等。满足了网络分析仪或装置在数字化变电站的网络环境下快速定位运行设备异常或故障的要求。
图 1为本发明可视图形化报文分析方法流程图。图2系统正常波形和几种网络异常的特征波形示例。
具体实施例方式系统采用数据采集CPU板将报文(SV、GOOSE、MMS等)接收存储，并进行基本解析、 分类。在分析后台对各种类型报文进行树形结构解析和波形图分析。树形结构解析只对各种类型进行单独解析，解析报文中各字段的数值，并且结合数字化变电站61850的全站模型，对报文全面解析，显示所对应站内各设备相应的数值。波形图显示指针对对SV和GOOSE报文在时间内的报文数据进行解析，结合数字化变电站61850的全站模型，将连续的报文数据对应电站内设备进行波形图的显示，提供图形编辑功能，可对图形进行缩放，漫游和异常报文直接定位操作。异常波形分析及报文定位指从显示的波形图直接分析波形特征，同时给出异常分析结果，通过操作图形直接定位异常波形对应的网络报文。分为两种情况
1.电力系统系统故障(系统扰动，输电线线路短路等，斜率和值都在一个有限范围内)， 可借助故障录波分析经验和软件分析，另可直接定位相应报文相印证。2.网络故障，直接分析波形特征(斜率异常，值异常等)，定位异常波形的位置，放大以直观显示，同时给出异常分析结果(比如丢帧，错序，重发等)，可操作图形定位相应报文，查找故障源头，解决网络问题。异常波形分析及报文定位技术的基础是电力系统的波形基本特征是连续的正弦波形，其斜率也是连续的。正常情况下以斜率为纵坐标值绘制的波形也是正弦波形，即便是系统发生故障的瞬间，斜率较大，也在一个有限的范围之内。另外即使一次设备没有没有投运，只要采集器和SV网络运行，采样值波形也会有一个非零的上下波动，不会长时间出现绝对零值，如果由于采集的直流偏移，采样值波形会有一个围绕直流偏移值的上下波动，不会出现长时间在一个值上而毫无变化。异常波形分析的基本原理
1、通过斜率双倍突变(在丢帧的采样值斜率本身很大的时候在最大值附近的时候，一般而言电力系统三相采样通过同一个MU发送，三相对称，在同一时刻丢帧总能找到这样的特征)判断丢一帧，三倍突变判断丢两帧等，当然需要通过故障录波突变闭锁判断实际发生系统故障而不是网络故障。2、通过斜率符号突变判断错序，正常情况下斜率符号变化是其值较小，如果在斜率值较大时 发生符号突变则可说明MU发生报文错序了。
3、三相通道波形同时斜率为零，时间较短，判断重发。
权利要求
1.可视图形化报文分析方法，其特征在于，包括以下步骤 利用数据采集CPU板接收并存储报文；对数字化变电站网络中的报文进行解析并进行分类处理，解析过程包括 树形结构解析对各种类型进行单独解析，解析报文中各字段的数值，并且结合数字化变电站61850的全站模型，对报文全面解析，显示所对应站内各设备相应的数值； 波形图显示对SV和GOOSE报文在文件记录时间段内的报文数据进行解析，结合数字化变电站 61850的全站模型，将连续的报文数据对应电站内设备进行波形图的显示，同时通过图形编辑模块实现对图形进行缩放，漫游和异常报文直接定位操作； 异常波形分析及报文定位从显示的波形图直接分析波形特征，定位异常波形的位置，放大以直观显示异常波形同时给出异常分析结果，通过操作图形直接定位异常波形对应的网络报文。
全文摘要
本发明公开了一种可视图形化报文分析方法，其特征在于对数字化变电站网络中的报文进行全面的解析，进行分类处理，报文分解为树状结构图显示以便于直观分析报文，SV、GOOSE报文以连续波形图显示并基于图形特征分析，迅速定位电力系统运行以上和网络运行异常。本发明的可视图形化报文分析，可以区分报文的类型，可以直观的查看报文各部分结构的隶属关系，以及各字段的值；由于其可对SV、GOOSE报文数据进行连续波形图的显示并基于图形特征分析定位异常波形，并通过图形直接定位到异常的网络报文，满足网络分析仪或其他网络分析装置在不同网络应用场合尤其在数字化变电站网络应用场合对报文数据直观、迅速定位的需求。
文档编号H04L12/24GK102325048SQ201110274179
公开日2012年1月18日 申请日期2011年9月15日 优先权日2011年9月15日
发明者侍昌江, 江晓亮 申请人:国电南京自动化股份有限公司