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SV,GOOSE异常模拟


1、 SV 异常模拟
在软件的“通用试验(扩展) ” 、 “状态序列”测试组件中可以进行 IEC61850-9-1/2、FT3 的异常状态模拟测试,用于测试保护装置在各种异常情况下动作性能。 “通用试验(扩展) ”的“SV 异常模拟”界面,运行后点击“SV 异常模拟”即测试仪开 始输出异常报文, “状态序列”采用“ ” ,选择需要异常模拟的测试 点,软件运行后即测试仪在

此状态输出异常报文。 异常数据可设每周波、每秒、每分钟、每小时、每天为单位任意设置;在“SV 异常模 拟”界面(如图 1 所示) ,点击“异常点设置”按钮可设置一个周波里的任意异常点如图 2。

图1

SV 异常界面

图 2 异常点设置界面 丢帧测试: 用于模拟采样值在网络传输时, 由于各种原因丢失一个或多个采样值报文的情况。 丢 5 帧的情况,采样计数器少 5 个,时间变成 6 倍固定时间间隔值:

数据异常(飞点)测试:模拟互感器故障,某段时间内的采样值出现异常的情况。 飞点与正常点对比,飞点设置为直流 10A 时,其波形与正常波形对比:

序号跳变测试:模拟 MU 发出的采样计数器异常。 模拟两个点跳变值为 5 的情况,两点和 5 以后的两点对调位置,572、573 与 577、578 对调 位置: (无间隔的连续点,统计错误为 4;如果是有间隔的两个点,则统计错序为 8)

失步测试:用于模拟 MU 运行过程中失步的情况。该功能将采样值报文中的同步标志置为 失步,只对 IEC61850-9-2 有效,因其它格式报文没有同步标志。 模拟一个点失步情况:

品质无效: 与同步标志类似, 将采样值报文中数据的品质位设置为无效 (00 00 00 01) invalid,

只针对 IEC61850-9-2 使用,因其它格式报文没有同步标志。 模拟 20 个点品质无效:

报文输出抖动:模拟采样间隔发生改变后 SV 报文对保护装置的影响(只针对于国网) 。 报文正常输出时, 其两帧报文间的间隔时间是固定的, 当发生抖动时其间隔时间会偏大 或偏小。下面以一个周波中序号为 3~6 的点发生抖动,来阐述三种抖动模式的区别,以频率 50Hz、抖动 10μ S 为例。 ①、单向模式:此时序号为 1~7 的点间的时间间隔分别为 250μ S、240μ S、260μ S、240 μ S、260μ S、250μ S,即相当于第一个异常点往前抖动 10μ S,第二个异常点将其补偿回 来,实际其与固定时间间隔的点重合,见图 5。

图 5 单向模式 设置须为偶数个点,抖动时所有的通道均抖动,模拟两点,两点向中第一个点向前移动, 第二个点不移动;模拟 4 点,第一点和第三点向前移动,第二点和第四点不移动:

(163 版本软件:选择一个点时,此点向前移动) ②、双向模式(Alstom):此时序号为 1~7 的点的时间间隔分别为 250μ S、240μ S、270μ S、 230μ S、270μ S、240μ S,即相对于固定时间间隔的点其第一个异常点往前偏 10μ S、第 二个异常点往后偏 10μ S,没有模拟异常的点都与固定时间间隔的点重合见图 6。

图 6 双向模式(Alstom) 模拟 3456 四个点双向抖动,3 向前,4 向后,5 向前,6 向后:

(163 版本软件:选择成对的不连续点时,每周波第一对为拉伸抖【后移,前移】 ,其余为 压缩抖【前移,后移】 ,奇数点为压缩【后,前,后】模式) ③、单向模式(Alstom):此时序号为 1~7 的点的时间间隔分别为 250μ S、240μ S、250μ S、 250μ S、250μ S、260μ S,即相对于固定时,间间隔的点其所有的异常点都往前偏 10μ S, 没有模拟异常的点都与固定时间间隔的点重合见图 7。

图 7 单向模式(Alstom) 模拟 3456 四个点,与普通单向抖动不同处是向一个方向整体平移:

SV 检修状态:模拟现场 MU 检修压板的投入与退出,检修压板投入后相应报文中的品质位 将会置检修(00 00 08 00)test,只针对 IEC61850-9-2 使用,因其它格式报文没有检修标志。 模拟 20 个点检修时:

2、 GOOSE 报文的异常模拟
可以通过在“GOOSE 报文设置”属性页设置需要的异常 GOOSE 报文类型,每个状态输出 的 GOOSE 报文都可以设置,如图 8 所示。

Goose 报文设置 在此界面下每个状态都可设置输出不同的 GOOSE 报文, 其中 “丢帧, 重发, 错序状态 “的 异常报文可选择为 GOOSE 发布中的某个单组或全部,其他的 GOOSE 报文设置都是针对 GOOSE 发布的全部报文。 对于按固定间隔时间发送的 GOOSE 报文, 软件可自动统计每个光口的 GOOSE

流量。 ? 有效报文,标准发送机制(Q/GDW441) :发出标准发送机制的有效 GOOSE 报文,正常时 每 5 秒发送一帧,有变位时按 2,2,4,8 时间间隔发送。

?

丢帧:按设定次数丢掉进入本状态后输出的报文。

报文分析时合并才能变红 ,sq 少两个 ,当模拟丢 2 帧时,延时变为 3 倍,sq 缺少 2 个:

?

重发:按设定次数重发与进入本状态后发送的第一帧报文相同的报文。

报文分析时不变红,sq 重复两次,当模拟重发 2 次时,时间间隔不变,sq 值重复 2 次:

?

存活时间无效:本状态发送的 GOOSE 报文中,存活时间的写入值都为 0。

存活时间变成 0。

?

GOOSE 按定时间隔发送:GOOSE 按每一固定间隔时间发送一帧报文,每发一帧 Sq 加 1。 (软件设置不能大于 1000ms=1 秒)

当模拟设置间隔 1 秒发送时,每 1 秒发送一帧:

?

时钟未同步:进入本状态 GOOSE 变位后,发出的时间品质位变为 2A。

模拟时两个状态要有变位 , 有变位的通道在变位前后时间品质改变 , 但如果在 IEC 界面改

变时间品质时各个通道时间品质不变,然而在 goose 模拟时间品质和 IEC 界面两种情况下分 别修改时间品质时,时间 Timestamp Quality 品质均按设置变化:

只在 IEC 界面修改时间品质时,通道的品质不改变:

?

时钟故障:进入本状态 GOOSE 变位后,发出的时间品质位变为 4A。

模拟时两个状态要有变位,有变位的通道在变位前后时间品质改变,其他同上:

?

SqNum 错序:进入本状态 GOOSE 变位后,发出的前 5 帧报文的 Sq 顺序为 0、1、3、2、4, 之后依次累加。

?

SqNum 保持不变,StNum 每帧变化:进入本状态后,发出的报文 Sq 保持不变,St 每帧 加 1。

报虚变位:

?

SqNum 和 StNum 不变, 每帧按固定间隔发送: 本状态发出的 GOOSE 报文中 Sq 和 St 不变, 每固定间隔时间发送 1 帧报文。

模拟固定时间间隔设置为 2ms 时:

?

单帧报文发送:变位后立刻发送一帧变位后的报文,之后每隔 T0 时间发送一帧报文。 单帧发送和正常情况下发送时间可对比如下, 单帧发送也按 5 秒发送, 正常时按 2,2,4,8 方式发送:

?

设置 GOOSE 发送时间间隔:设置修改 GOOSE 发送时的 T0、T1、T2、T3 的时间。正常时 为 TO=5S,T1=2MS,T2=4MS,T3=8MS,即 2,2,4,8 方式

设置时间为 4MS,4MS,8MS,16MS 时模拟异常如下,可与其中正常变位时时间对比, TO=5S,T1=4MS,T2=8MS,T3=16MS:

?

设置 StNum 等于,设置 SqNum 等于:即设置本状态发送的第一帧报文的 StNum,SqNum 值。

当两个状态之间有变位时:设置 st=4,sq=5,变位后初值为设置的初值。

当两个状态之间无变位时:设置第二状态 st=4,sq=5,变位判的是开关位置,不再判 st,且 无变位 st 值自动减 1,第二状态 st 初值为(4-1=)3,sq 则从 0 开始。

3.GOOSE 报文格式: Destination MAC(目标地址) :12 位 16 进制 01 0c cd 01 00 00——01 0c cd 01 01 ff 6 字节 Source MAC(源地址) :12 位 16 进制 Ethernet Type(数据类型) : SV 为 81 00 80 00 88 BA; GOOSE 为 81 00 80 00 88 B8 APPID(应用地址):4 位 16 进制 Length(长度) :4 位 16 进制 Reserved1(保留 1) :4 位 16 进制 Reserved2(保留 2) :4 位 16 进制 PDU(protocol data unit) length(协议数据单元长度) :8 位 16 进制 GOOSE control reference(GOOSE 控制索引) : 报文头 80+ Time allow to live(允许生存时间) :8 位 16 进制,一般为 10 秒 81+ Dataset reference(数据集索引) : 82+ Application ID(应用标识) : 83+ Event timestamp(时间时标) :20 位 16 进制,包括品质 84+ State change number(状态改变数) :12 位 16 进制 85+ Sequence number(事件顺序数) :12 位 16 进制 86+ Test mode(测试模式) :87+ 01 00 Configure rev(配置版本号) :88+10 位 16 进制 Needs commissioning(委托许可)未配置好标识:89+ Num data entries(数字数据条目)总个数:8A+ Dataset(数据集) :83+4 位 16 进制 包括时间及时间品质

4.SV 报文格式: SmvID:80+ 长度:小于等于 34 Dataset 字符串:可选 长度:小于等于 19 Sample count(采样计数器) :82+ 长度:2 Configure rev(配置版本号)83+ 长度:4 刷新时间:可选 长度:6 Sample sync(同步性)85+ 长度:1 采样率:86+ 长度:2 Sequence of data(数据列):87+ 其中每一个通道用 16 位 16 进制数据,即 8 个字节表示 4 位 16 进制就是 16 位 一个字 两个字节 如 00 00 : ASDU(Application Service Data Unit)应用服务数据单元 0000 0000 0000 0000


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