数字化变电站过程层网络通信流量计算Word文档下载推荐.doc
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帧起始分隔符字段Start-of-FrameDelimiter（SFD）
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MAC报头
HeaderMAC
目的地址
Destinationaddress
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源地址
Sourceaddress
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优先级标记
Priority
tagged
TPID
TCI
以太网类型Ethertype
以太网类型PDU
Ether-type
PDU
APPID
28
29
长度Length
30
31
保留1reserved1
32
33
保留2reserved2
34
35
APDU
可选填充字节
帧校验序列
Framechecksequence
帧格式说明：
（1）前导字节（Preamble）
前导字段，7字节。
Preamble字段中1和0交互使用，接收站通过该字段知道导入帧，并且该字段提供了同步化接收物理层帧接收部分和导入比特流的方法。
（2）帧起始分隔符字段（Start-of-FrameDelimiter）
帧起始分隔符字段，1字节。
字段中1和0交互使用。
（3）以太网mac地址报头
以太网mac地址报头包括目的地址（6个字节）和源地址（6个字节）。
目的地址可以是广播或者多播以太网地址。
源地址应使用唯一的以太网地址。
IEC61850-9-2多点传送采样值，建议目的地址为01-0C-CD-04-00-00到01-0C-CD-04-01-FF。
（4）优先级标记（Prioritytagged）
为了区分与保护应用相关的强实时高优先级的总线负载和低优先级的总线负载，采用了符合IEEE802.1Q的优先级标记。
优先级标记头的结构：
0x8100
Userpriority
CFI
VID
TPID值：
Userpriority：
用户优先级，用来区分采样值，实时的保护相关的GOOSE报文和低优先级的总线负载。
高优先级帧应设置其优先级为4～7，低优先级帧则为1～3，优先级1为未标记的帧，应避免采用优先级0，因为这会引起正常通信下不可预见的传输时延。
采样值传输优先级设置建议为最高级7。
CFI：
若值为1，则表明在ISO/IEC8802-3标记帧中，Length/Type域后接着内嵌的路由信息域（RIF），否则应置0。
VID：
虚拟局域网标识，VLANID。
（5）以太网类型Ethertype
由IEEE著作权注册机构进行注册，可以区分不同应用。
应用
以太网类型码（16进制）
IEC61850-8-1GOOSE
88-B8
IEC61850-9-1采样值
88-BA
IEC61850-9-2采样值
（6）以太网类型PDU
APPID：
应用标识，建议在同一系统中采用唯一标识，面向数据源的标识。
为采样值保留的APPID值范围是0x4000-0x7fff。
可以根据报文中的APPID来确定唯一的采样值控制块。
长度Length：
从APPID开始的字节数。
保留4个字节
（7）应用协议数据单元APDU
APDU格式说明请参考下一部分。
（8）帧校验序列
4个字节。
该序列包括32位的循环冗余校验（CRC）值，由发送MAC方生成，通过接收MAC方进行计算得出，以校验被破坏的帧。
1.2.2IEC61850-9-2采样值报文帧格式
（1）IEC61850-9-2采样值报文APDU部分
一个APDU可以由多个ASDU链接而成。
Tag
Length
ASDU数目n（U16）
ASDU1
ASDU2
…………
ASDUn
采用与基本编码规则（BER）相关的ASN.1语法对通过ISO/IEC8802-3传输的采样值信息进行编码。
基本编码规则的转换语法具有T-L-V（类型-长度-值Type-Length-Value）或者是（标记-长度-值Tag-Length-Value）三个一组的格式.所有域（T、L或V）都是一系列的8位位组。
值V可以构造为T-L-V组合本身。
（2）IEC61850-9-2采样值报文APDU结构
内容
说明
savPdutag
APDU标记（=0x60）
savPdulength
APDU长度
noASDUtag
ASDU数目标记（=0x80）
noASDUlength
ASDU数目长度
noASDUvalue
ASDU数目值
类型INT16U
SequenceofASDUtag
ASDU序列标记（=0xA2）
SequenceofASDUlength
SequenceofASDU长度
ASDU
ASDU内容（参考（3）部分）
（3）IEC61850-9-2采样值报文ASDU结构
ASDUtag
ASDU标记（=0x30）
ASDUlength
ASDU长度
svIDtag
采样值控制块ID标记（=0x80）
svIDlength
采样值控制块ID长度
svIDvalue
采样值控制块ID值
类型：
VISBLESTRING（35Bytes）
smpCnttag
采样计数器标记（=0x82）
smpCntlength
采样计数器长度
smpCntvalue
采样计数器值
类型INT16U
confRevtag
配置版本号标记（=0x83）
confRevlength
配置版本号长度
confRevvalue
配置版本号值
类型INT32U
smpSynchtag
采样同步标记（=0x85）
smpSynchlength
采样同步长度
smpSynchvalue
采样同步值
类型BOOLEAN
smpRatetag
采样速率标记（=0x86）
smpRatelength
采样速率长度
smpRatevalue
采样速率值
Sequenceofdatatag
采样值序列标记（=0x87）
Sequenceofdatalength
采样值序列长度
Sequenceofdatavalue
采样值序列值（参考（4）部分）
（4）IEC61850-9-2采样值报文采样值序列结构，这部分内容是根据配置来确定的，下面以一个标准间隔的情况为例。
保护A相电流
类型INT32
编码为32BitBigEndian
保护A相电流品质
类型为quality，8-1中映射为BITSTRING
（参考（5）部分）
保护B相电流
保护B相电流品质
保护C相电流
保护C相电流品质
中线电流
中线电流品质
测量A相电流
测量A相电流品质
测量B相电流
测量B相电流品质
测量C相电流
测量C相电流品质
A相电压
A相电压品质
B相电压
B相电压品质
C相电压
C相电压品质
零序电压
零序电压品质
母线电压
母线电压品质
如果是PT合并器，则采样值序列只包含电压量。
（5）数据品质
OpB
Test
Source
DetailQual
Validity
1.3IEC61850-9-2采样值报文帧长度计算公式
IEC61850-9-2采样值报文帧中存在一些不确定的长度，其具体值有配置和编码来决定：
TLV格式中的长度L采用ASN1编码，具体的编码长度可能不同，但由于以太网帧长度限制为1522字节，所以长度L最大占3个字节，最小占1个字节；
还有svID的长度不确定，最少占用2字节，最多占用39字节；
每个数据占4个字节的数据值和4个字节的数据品质。
从以上分析可以看出，按照IEC60044-7/8提供的标准数据集，假设采样值报文帧中有n个ASDU，每帧数据的长度为（48+n×
121）～（54+n×
172）字节。
1.4220kV试点站变采样值网络流量分析
为了便于分析，下面所有的数据流量分析都以每周波48点采样，每帧1个ASDU计算，从上面的计算公式可以计算出，根据不同的配置和编码风格，每帧数据的长度为169～226字节。
1.4.1主变网段：
主变网段中采样值主要包括：
高、中、低三侧间隔合并器单元采集的电流值，35kVPT合并单元、110kVPT合并单元、220kVPT合并单元采集的电压值。
数据报文流向为：
①220kvPT合并单元-〉220kv高压侧合并单元；
②110kvPT合并单元-〉110kv中压侧合并单元；
③35kvPT合并单元-〉35kv低压侧合并单元；
④220kv高压侧合并单元-〉主变保护或测控；
⑤110kv中压侧合并单元-〉主变保护或测控；
⑥35kv低压侧合并单元-〉主变保护或测控；
⑦220kv高压侧合并单元-〉级联端口到220kv公共交换机；
⑧110kv中压侧合并单元-〉级联端口到110kv公共交换机；
⑨35kv低压侧合并单元-〉级联端口到35kv公共交换机。
从上面分析可知，最大的数据流量出现在主变保护或测控装置的端口上，有3个合并单元的IEC61850-9-2数据在传输，每秒数据吞吐总量为3×
（169～226）byte/APDU×
8bits/byte×
48APDU/周波×
50周波/s=32448000~13017600bits，最大约为13M，100M交换机可以满足要求。
1.4.2220kV间隔网段：
220kV网段中采样值主要包括：
220kV间隔合并器单元采集的电流值，220kV母线PT合并单元、220kV间隔出线PT合并单元采集的电压值。
之所以有220kV间隔出线PT合并单元，是因为该间隔是选用3相线路PT。
如果只需要单相线路抽取电压，则不需要考虑
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