[实用新型]一种智能变电站数据链路串入侦听装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统智能变电站二次设备测试领域，具体涉及一种智能变电站数据链路串入侦听装置。

背景技术

智能变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建、建立在IEC61850体系基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。智能变电站具有二次系统结构简单，二次回路无开路引入高压危险，光纤传输抗电磁干扰能力强等特点，采用电子式、光纤式或磁光玻璃式互感器的智能变电站，还具有占地面积小、无CT饱和和互感器铁磁谐振，不充油不充气，无易爆易燃危险的优势，因此，智能变电站正逐步进入大范围推广建设阶段。

目前，已建和在建的智能变电站，过程层保护装置采样值的获取方式和GOOSE的跳闸方式大部分采用“直采直跳”模式。“直采直跳”模式下，合并单元(MU)至继电保护装置采用单根光纤点对点传输SMV信号，继电保护至智能终端也是采用单对光纤点对点传输GOOSE信号，这种模式下继电保护装置的正常工作可不依赖于交换机和GPS时钟同步系统；站控层采用MMS通信模式。

存在的主要问题如下：

1)合并单元(MU)至继电保护装置之间的点对点以太网通信，正常通信时第三方无法观测其通信状况、查询通信数据；

2)继电保护装置至智能终端之间的点对点以太网通信，正常通信时第三方无法观测其通信状况、查询通信数据；

3)采集器至合并单元(MU)之间的点对点光串口通信，正常通信时第三方无法观测其通信状况、查询通信数据；

4)MMS通信的服务器和客户端之间的TCP/IP点对点通信，正常通信时，在无法更改交换机配置情况下，第三方无法观测其通信状况、查询通信数据；

对于这一类通信，链路在出现问题时，难以观测具体通信过程和数据，特别是数据链路、通信数据存在突发异常时，其调试、故障检修比较困难。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种智能变电站数据链路串入侦听装置，包括：两组数据输入输出接口、两组信号旁路模块、时钟模块、两组信号解码模块、数据处理模块；其中：

每组所述输入输出接口包括多对光以太网接口、多对电以太网接口、多对光串口接口；所述光以太网口用于连接继电保护装置与合并单元、继电保护装置与智能终端，电以太网口用于连接MMS网络内的设备，光串口用于连接采集器与合并单元

所述信号旁路模块连接于两组输入输出接口之间，将一组输入输出接口接收的信号透明转发到另一组输入输出接口发出，并将该接收的信号转发到对应的信号解码模块；

每组所述信号解码模块包括以太网解码模块、光串口解码模块；将输入的信号进行解码后输出到数据处理模块，同时在信号开始时进行时间锁存，产生硬件时间戳；

所述时钟模块分别为两组信号解码模块和数据处理模块产生时间计数；

所述数据处理模块包括存储模块、处理控制模块、显示模块、人机交互模块。

在上述技术方案中，所述时钟模块由高稳晶振、锁相环、计数器组成，锁相环将高稳晶振输出信号去抖倍频至100MHz发送到计数器。

在上述技术方案中，所述计数器位宽为64位。

在上述技术方案中，数据处理模块，对信号解码模块输出的数据进行带硬件时间标签存储，并完成如下特定的数据分析：

(1)对SV采样值数据，进行有效值、波形图、序量、功率、谐波、双AD、报文源码结构等数据展示，统计丢包个数，实时分析SV报文时间均匀性性，并触发报文异常记录；

(2)对GOOSE报文进行实时值、变位列表、报文源码结构分析，测量GOOSE间隔参数，实时触发报文异常记录；

(3)对其他报文，如PTP、GMRP等报文进行解析展示。

本实用新型取得了以下技术效果：

可为智能变电站内通信链路提供了一种串入侦听手段，对于过程层”直采直跳”模式，可串入继电保护装置与合并单元之间的物理链路，保持其之间的正常通信，同步显示其通信过程、展示通信数据，同时实时对SV报文进行多种分析，如丢帧统计，波形、矢量图、序量展示、时间均匀性分析，实时触发报文异常记录；可串入继电保护装置与智能终端之间的物理连接，保持其之间的正常通信，同步显示其通信过程、展示通信数据，同时实时显示GOOSE通道值、变位列表，测量GOOSE间隔参数，实时触发报文异常记录