报文分析基础

3.1　报文分析基础

掌握智能变电站调试主动权，掌握智能变电站调试核心技术，是目前基建及运维调试单位所要重点考虑并努力实现的目标。其中，对于现场调试技术人员而言，传统综自变电站的调试及分析故障的方法已不再适用，要成为合格的智能变电站技术负责人，独立分析和解决调试现场典型故障，具备智能变电站报文获取及分析能力是必要的。为应对智能变电站新型调试技术对现场调试带来的技术变革，结合现场调试遇到的典型问题，对智能变电站发生故障时的多个典型报文，即MMS遥控令报文、GOOSE动作报文以及SV报文所涉及的典型故障案例进行分析，本书提出利用软件Ethreal来获取并分析相关报文的方法，是独立分析和解决调试现场典型故障的可行性较强的技术方式。

（1）物理链接

若要针对智能变电站IED进行数据获取，则需要先进行物理链接，在智能变电站中，常用的链接示意如图3－1a、b所示。

图3－1a所示的链接方式，主要是利用站控层交换机镜像口进行MMS数据获取的，具体方法是将网线一端插入笔记本电脑，另一端插入交换机。

图3－1a　MMS报文数据获取所使用的物理链接

图3－1b　GOOSE或SV报文数据获取所使用的物理链接

图3－1b所示的链接方式，主要是利用IED设备的GOOSE插件（板卡）或者SV插件（板卡）进行GOOSE数据或者SV数据获取。中间加设光电转换器进行数字信号与电信号的转换和传输。具体方法是将光纤的一端插入相应IED对应板卡中，另一端插入光电转换器中，将网线一端插入光电转换器中，另一端插入笔记本电脑。

（2）Ethereal

1）工作原理Ethereal软件亦称MMS－Ethereal，是当前较为流行的一种计算机网络调试和数据包嗅探软件。起初的设计只为能够追踪网络流量，辅助相关技术人员工作，随着其潜力的不断开发，越来越多的技术人员参与进来，形成了当下主流应用版本。通过Ethereal，同时将网卡插入混合模式，可以查看到网络中发送的所有通信流量，并且可以根据需要进行众多分类信息及过滤选项。网络分析系统首先依赖于一套捕捉网络数据包的函数库，这套函数库工作在网络分析系统模块的最底层，作用是从网卡取得数据包或者根据过滤规则取出数据包的子集，再转交给上层分析模块。这套函数库将一个数据包从链路层接收，至少将其还原至传输层以上，以供上层分析。Ethereal网络分析系统也需要一个底层获取数据包的平台，在Linux中是采用Libpcap函数库获取数据包，在Windows系统中则采用winpcap。

2）软件设置Ethereal在Windows XP系统中安装完毕后，选择Capture的options或点击快速设置按钮进入设置菜单，如图3－2所示。

图3－2　Ethereal设置界面

结合智能变电站实际应用，只进行必要设置。图3-2中在Interface中选择笔记本电脑的网卡型号，注意必须是有线网络专用网卡。Captuer packets in promiscuousmode混杂模式缺省。Capture Filter中如果输入host＋相关IED设备IP地址，即可获取此IED设备相关的报文，亦可略过不填。File是存储数据包路径，如果需要将获取到的数据包保存至自定义文件夹里，在这里输入文件夹的名称。右边的过滤选项Display options的实施更新数据和自动滚屏建议默认全选，然后点击Start即可开始获取数据包。通过以上链接及设置方法，即可截取所需报文。在这里需要说明的是，智能变电站的遥控、遥调等控制功能，是通过IEC61850的控制相关数据结构实现，映射到MMS的读写和报告服务。具体体现方式为一问一答式。