智能变电站网络报文记录及分析装置主子站通信测试规范0811教材.docx

1、智能变电站网络报文记录及分析装置主子站通信测试规范0811教材Q/GDW201-实施201-发布智能变电站网络报文记录及分析装置主子站通信测试规范 (征求意见稿)Q/GDW XXX-201X国家电网公司企业标准ICS xx.xxx.xxK xx备案号： 1 864 目 录1.范围 42.规范性引用文件 43.术语与定义 53.1网络异常事件 network abnormal events 53.2报文记录透明性 messages recorder transparency 53.3网络性能测试仪 network performance tester 53.4网络损伤模拟器 network im

2、pairments emulator 54 符号、代号和缩略语 55 检测条件 66 测试环境 67 测试方法 68主子站通信方式 68.1 主子站通信规约 78.2主子站通信信息点表 79 测试内容 79.1 信息点表导入测试 79.1.1 信息点表格式测试 79.1.2 信息点表内容测试 79.2 通信连接测试 79.2.1 通讯接入 79.2.2 通讯恢复 79.2.3测试帧 79.2.4总召唤 79.3 数据一致性测试 79.3.1 状态值测试 79.3.2 事件信息测试 89.3.3统计值测试 8附件一：主子站通信规范 9附件二：主子站通信信息点表规范 13智能变电站网络报文及记录分

3、析装置主子站通信测试规范1.范围本标准规定了智能变电站网络报文记录及分析装置的主子站通信的检测范围、条件、方法和规则。本标准适用于国家电网公司智能变电站中的网络报文及记录分析装置，并作为产品设计、制造、检测的依据。2.规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 A：低温GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 B：高温GB/T 2423.3 电工电子产品环境

4、试验 第 2 部分：试验方法 试验 Cab：恒定湿热试验GB/T 2423.4 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Db：交变湿热（12h+12h 循环）GB/T 2423.5 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Ea 和导则：冲击GB/T 2423.6 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Eb 和导则：碰撞GB/T 2423.10 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Fc：振动（正弦）GB/T 14598.3 电气继电器 第 5 部分：量度继电器和保护装置的绝缘配合要求和试验GB/T 15153.2 远动设备及系统 第 2 部分

5、：工作条件 第 2 篇 环境条件（气候、机械和其它非电影响因素）GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验（idt IEC 61000-4-2）GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验（idt IEC 61000-4-3）GB/T 17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验（idt IEC 61000-4-4）GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验（idt IEC 61000-4-5）GB/T 17626.6 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验（i

6、dt IEC 61000-4-6）GB/T 17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验（idt IEC 61000-4-8）GB/T 17626.11 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验GB/T 17626.12 电磁兼容 试验与测量技术 振荡波抗扰度试验（idt IEC 61000-4-12）GB 17859 计算机信息系统安全保护等级划分准则GB/T 20008 信息安全技术 操作系统安全评估准则GB/T 25931 网络测量和控制系统的精确时钟同步协议DL/T 663 220kV500kV 电力系统故障动态记录装置检测要求DL/T 860

7、变电站通信网络与系统DL/T 873 微机型发电机变压器组动态记录装置技术条件Q/GDW 383 智能变电站技术导则Q/GDW 393 110（66）kV220kV 智能变电站设计规范Q/GDW 394 330kV750kV 智能变电站设计规范Q/GDW 441 智能变电站继电保护技术规范Q/GDW 715-2012 智能变电站网络报文记录及分析装置技术条件IETF RFC791 互联网协议（IP）Q / GDW 733 2012IETF RFC792 互联网控制消息协议（ICMP）IETF RFC793 传输控制协议（TCP）IETF RFC826 以太网地址解释协议 （ARP）IEEE S

8、td 802.1D IEEE Standard for Local and metropolitan area networks：Media access control（MAC）Bridges国家电力监管委员会令第 5 号电力二次系统安全防护规定3.术语与定义GB/T 25931、 DL/T 860、 DL/T 663、 DL/T 873、 Q/GDW 383、 Q/GDW 393、 Q/GDW 394、 Q/GDW 441、Q/GDW 715确立的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1网络异常事件 network abnormal events网络异常事件包含网络风暴、通信中断及不符合设计

9、或相关标准的通信报文和时序过程等网络事件。3.2报文记录透明性 messages recorder transparency指网络报文记录及分析装置本身的记录端口不向外发出任何形式的报文，并对所监视的网络通信不产生任何的影响。3.3网络性能测试仪 network performance tester采用专门硬件能够模拟及分析 TCP/IP 协议族并能对网络性能进行评估的测试仪器。3.4网络损伤模拟器 network impairments emulator能够模拟与网络性能相关的时延、时延抖动、丢包、数据包错序等可能会对网络质量造成不利影响的网络损伤参数的仪器。4 符号、代号和缩略语ASDU

10、Application Service Data Unit 应用数据服务单元CRC Circle Redundancy Check 循环冗余校验DUT Device Under Test 被测设备GOOSE General Object Oriented Substation Events 通用面向对象变电站事件GARP Generic Attribute Registration Protocol 通用属性注册协议GMRP GARP Multicast Registration Protocol GARP 组播注册管理协议ICMP Internet Control Message Proto

11、col 互联网控制消息协议IP Internet Protocol 网际协议MMS Manufacturing Message Specification 制造报文规范PTP Peer to Peer 对等互联网络SCD Substation Configuration Description 变电站配置描述TCP Transmission Control Protocol 传输控制协议SV Sample Value 采样值5 检测条件a） 环境温度：1535；b） 相对湿度：4575；c） 大气压力：86kPa106kPa；d） 交直流电源：1） 交流电源电压为单相 220V；2） 交流电源

12、频率为 50Hz/60Hz，允许偏差0.5Hz；3） 交流电源波形为正弦波，波形畸变5%；4） 直流电源电压为 110V 或 220V；5） 直流电源电压纹波系数5%。e） 仪表精度和功能应符合相应检测项目要求，并符合国家量值溯源规定。6 测试环境总则，交代测试范围：模型、规约、点针对网络报文记录分析装置，本测试规范需要基于二次在线监测子站系统。有两种途径可以对主站系统进行测试：（1） 搭建一个变电站仿真环境，由仿真环境向二次在线监测子站系统发送数据，再将二次在线监测子站系统接入二次在线监测主站系统，形成测试环境。（2） 变电站二次在线监测子站仿真系统直接接入二次在线监测主站系统，避免了第一种

13、方法的复杂性。7 测试方法（1） 在网分装置的测试环境基础上，搭建装置与主站的测试环境（2） 变电站接入测试，由二次在线监测子站系统提供变电站信息点表，主站测试信息点表的解析的正确性和完整性。（3） 通信数据的测试，由二次在线监测子站系统基于主子站通信规范进行数据上送，主站测试数据的正确性和实时性。8主子站通信方式8.1 主子站通信规约通信规约基于IEC104进行扩充，详细见附件A。8.2主子站通信信息点表将变电站二次设备通信信息归纳为状态、事件、统计信息进行上送，详细通信信息点表规范见附件B。9 测试内容9.1 信息点表导入测试9.1.1 信息点表格式测试主站系统导入子站信息点表，检查信息点

14、表是否正确，检查是否能够正常导入。9.1.1.1 信息点表substation节点测试序号测试项目测试过程测试结果1根节点substation导入信息点表，检查substation节点信息2根节点protocol导入信息点表，检查protocol节点信息3根节点subnetwork导入信息点表，检查subnetwork节点信息4根节点host导入信息点表，检查host节点信息5根节点ied导入信息点表，检查ied节点信息9.1.2 信息点表内容测试主站系统导入子站信息点表，判断与SCD内设备配置是否一致。9.2 通信连接测试9.2.1 通讯接入将子站系统接入主站，通过主站前置监视界面检查子站通

15、信信息是否符合附件一。9.2.2 通讯恢复通信中断后，子站应发出通讯中断告警。通信恢复后，子站应报告通讯恢复。9.2.3测试帧主站发出测试帧，子站应返回确认帧。9.2.4总召唤主站发出总召唤后，子站应响应总召信息，并发送总召数据。9.3 数据一致性测试9.3.1 状态值测试子站应将附录A中的状态信息通过主子站通信协议（见附录一）进行上送。9.3.1.1 MMS协议状态值测试(1) 本端通信状态测试测试项目MMS本端通信状态测试原理子站上送MMS本端通信状态后，检查主子站状态值是否一致。测试结果(2) 对端通信状态测试测试项目MMS对端通信状态测试原理子站上送MMS对端通信状态后，检查主子站状态

16、值是否一致。测试结果(3) 测试状态测试测试项目MMS测试状态测试原理子站上送MMS测试状态后，检查主子站状态值是否一致。测试结果9.3.1.2 GOOSE协议状态值测试(1) 通信状态测试测试项目GOOSE通信状态测试原理子站上送GOOSE通信状态后，检查主子站状态值是否一致。测试结果(2) 测试状态测试测试项目GOOSE测试状态测试原理子站上送GOOSE测试状态后，检查主子站状态值是否一致。测试结果9.3.1.3 SV协议状态值测试(1) 通信状态测试测试项目SV通信状态测试原理子站上送SV通信状态后，检查主子站状态值是否一致。测试结果(2) 同步状态测试测试项目SV同步状态测试原理子站上

17、送SV同步状态后，检查主子站状态值是否一致。测试结果(3) 测试状态测试测试项目SV测试状态测试原理子站上送SV测试状态后，检查主子站状态值是否一致。测试结果9.3.1.3 IEC104协议状态值测试 (1) 本端通信状态测试测试项目IEC104本端通信状态测试原理子站上送104本端通信状态后，检查主子站状态值是否一致。测试结果(2) 对端通信状态测试测试项目IEC104对端通信状态测试原理子站上送104对端通信状态后，检查主子站状态值是否一致。测试结果9.3.2 事件信息测试子站应将附录A中的事件信息通过主子站通信协议（见附录一）进行上送。9.3.2.1 MMS协议事件信息测试(1) 带选择

18、遥控操作测试测试项目MMS带选择遥控操作测试原理子站上送MMS带选择遥控操作事件后，检查主子站状态值是否一致。测试结果(2) 直接遥控操作测试测试项目MMS直接遥控操作测试原理子站上送MMS直接遥控操作事件后，检查主子站状态值是否一致。测试结果(3) 修改定值操作测试测试项目MMS修改定值操作测试原理子站上送MMS切换定值区事件后，检查主子站状态值是否一致。测试结果(4) 报告控制块初始化失败测试测试项目MMS报告控制块初始化失败测试原理子站上送MMS报告控制块初始化失败事件后，检查主子站状态值是否一致。测试结果(5) 缓存报告控制块时间异常测试项目MMS缓存报告控制块时间异常测试原理子站上送

19、MMS缓存报告控制块时间异常事件后，检查主子站状态值是否一致。测试结果(6) 缓存报告溢出测试测试项目MMS缓存报告溢出测试原理子站上送MMS缓存报告溢出事件后，检查主子站状态值是否一致。测试结果(7) 缓存报告清除操作测试测试项目MMS缓存报告清除操作测试原理子站上送MMS缓存报告清除操作事件后，检查主子站状态值是否一致。测试结果9.3.2.2 GOOSE协议事件信息测试(1) GOOSE控制块重启测试测试项目GOOSE控制块重启测试原理子站上送GOOSE控制块重启事件后，检查主子站状态值是否一致。测试结果(2) stNum变化但状态量值未变测试测试项目GOOSE stNum变化但状态量值未

20、变测试原理子站上送stNum变化但状态量值未变事件后，检查主子站状态值是否一致。测试结果(3) stNum不变但状态量值改变测试测试项目GOOSE stNum不变但状态量值改变测试原理子站上送stNum不变但状态量值改变事件后，检查主子站状态值是否一致。测试结果(4) GOOSE丢帧或超时测试测试项目GOOSE丢帧或超时测试原理子站上送GOOSE丢帧或超时事件后，检查主子站状态值是否一致。测试结果(5) GOOSE时间异常测试项目GOOSE时间异常测试原理子站上送GOOSE时间异常事件后，检查主子站状态值是否一致。测试结果9.3.2.3 SV协议事件信息测试(1) SV采样丢帧测试测试项目SV

21、采样丢帧测试原理子站上送SV采样丢帧事件后，检查主子站状态值是否一致。测试结果(2) SV采样抖动测试测试项目SV采样抖动测试原理子站上送SV采样抖动事件后，检查主子站状态值是否一致。测试结果9.3.2.4 IEC104协议事件信息测试(1) IEC104带选择遥控操作测试测试项目带选择遥控操作测试原理子站上送104带选择遥控操作事件后，检查主子站状态值是否一致。测试结果(2) IEC104直接遥控操作测试测试项目直接遥控操作测试原理子站上送104直接遥控操作事件后，检查主子站状态值是否一致。测试结果(3) IEC104遥调操作测试测试项目遥调操作测试原理子站上送104遥调操作事件后，检查主子

22、站状态值是否一致。测试结果9.3.3统计值测试子站应将附录A中的统计值通过主子站通信协议（见附录一）进行上送。9.3.2.1 MMS协议统计值测试(1) 所关联的TCP连接数测试测试项目MMS所关联的TCP连接数测试原理子站上送MMS所关联的TCP连接数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(2) 报文结构错误次数测试测试项目MMS报文结构错误次数测试原理子站上送MMS报文结构错误次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(3) 规约符合性错误次数测试测试项目MMS规约符合性错误次数测试原理子站上送MMS规约符合性错误次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(4) 本端TCP连接中断次数测试

23、测试项目MMS本端TCP连接中断次数测试原理子站上送MMS本端TCP连接中断次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(5) 对端TCP连接中断次数测试项目MMS对端TCP连接中断次数测试原理子站上送MMS对端TCP连接中断次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(6) 通信响应超时次数测试项目MMS通信响应超时次数测试原理子站上送MMS通信响应超时次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(7) 报告控制块初始化次数测试测试项目MMS报告控制块初始化次数测试原理子站上送MMS报告控制块初始化次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果9.3.2.2 GOOSE协议统计值测试(1) GOOSE

24、报文结构错误次数测试项目GOOSE报文结构错误次数测试原理子站上送GOOSE报文结构错误次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(2) GOOSE规约符合性错误次数测试项目GOOSE规约符合性错误次数测试原理子站上送规约符合性错误次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(3) stNum或sqNum变化不规律次数测试项目GOOSE stNum或sqNum变化不规律次数测试原理子站上送stNum或sqNum变化不规律次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果9.3.2.3 SV协议统计值测试(1) SV报文结构错误次数测试项目SV报文结构错误次数测试原理子站上送SV报文结构错误次数后，检查主

25、子站统计值是否一致。测试结果(2) SV规约符合性错误次数测试项目SV规约符合性错误次数测试原理子站上送SV规约符合性错误次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(3) SV双AD采样不一致次数测试项目SV双AD采样不一致次数测试原理子站上送SV双AD采样不一致次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(4) SV无效数据次数测试项目SV无效数据次数测试原理子站上送SV无效数据次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(5) SV采样丢帧数测试项目SV采样丢帧数测试原理子站上送SV采样丢帧数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果9.3.2.4 IP协议统计值测试(1) 报文结构错误次数测试项

26、目报文结构错误次数测试原理子站上送IP协议报文结构错误次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(2) 规约符合性错误次数测试项目规约符合性错误次数测试原理子站上送规约符合性错误次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(3) IP分片次数测试项目IP分片次数测试原理子站上送IP分片次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果9.3.2.5 TCP协议统计值测试(1) 报文结构错误次数测试项目报文结构错误次数测试原理子站上送报文结构错误次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(2) 规约符合性错误次数测试项目规约符合性错误次数测试原理子站上送规约符合性错误次数后，检查主子站统计值是否一致。测试

27、结果(3) 报文重传次数测试项目报文重传次数测试原理子站上送报文重传次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(4) 丢帧或乱序次数测试项目丢帧或乱序次数测试原理子站上送丢帧或乱序次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(5) 滑动窗口大小为0的次数测试项目滑动窗口大小为0的次数测试原理子站上送滑动窗口大小为0的次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(6) 活动链接数测试项目活动链接数测试原理子站上送活动链接数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(7) 连接重置次数测试项目连接重置次数测试原理子站上送连接重置次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(8) 本端TCP链接关闭次数测试项

28、目本端TCP链接关闭次数测试原理子站上送本端TCP链接关闭次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(9) 对端TCP链接关闭次数测试项目对端TCP链接关闭次数测试原理子站上送对端TCP链接关闭次数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(10) 处于半连接状态的TCP控制块的个数测试项目处于半连接状态的TCP控制块的个数测试原理子站上送处于半连接状态的TCP控制块的个数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果(11) 处于半关闭状态的TCP控制块的个数测试项目处于半关闭状态的TCP控制块的个数测试原理子站上送处于半关闭状态的TCP控制块的个数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果9.3.2.6 NET网络环境统计值测试(1) SV报文总帧数测试项目SV报文总帧数测试原理子站上送SV报文总帧数后，检查主子站统计值是否一致。测试结果