IEC61850智能变电站网络报文分析.ppt

1、 智能变电站网络报文分析智能变电站网络报文分析2013,10山东山东 济南济南国电南瑞科技股份有限公司国电南瑞科技股份有限公司内容内容IEC61850IEC61850与网络通信与网络通信网络抓包工具介绍网络报文分析IEC61850IEC61850建模技术建模技术IEC61850IEC61850建模技术建模技术K01服务器逻辑设备逻辑节点数据对象数据属性K01ControlK01ProtectionLLN0PTOCCSWICSWIQ0Q1PosPosStrOperLLN0ctlValstValctlValstValQ1Q0IEC61850建模技术建模技术功能：变电站自动化系统执行的任务LN：用来

2、交换数据的功能的最小单位LD：一种虚拟设备，聚合逻辑节点和数据。物理设备可以包含一个或多个LDIEC61850IEC61850体系分层与信息流体系分层与信息流站控层间隔层过程层SVGOOSE“间隔 1的开关CB合闸 一步步理解通讯过程应 用 程 序“间隔 1的开关CB合闸 一步步理解通讯过程间隔 1的开关CB合闸 结 构应 用 程 序间隔 1的开关CB合闸“间隔 1的开关CB合闸 Bay 1CBOp.On一步步理解通讯过程 结 构编 码应 用 程 序“间隔 1的开关CB合闸 Bay 1CBOp.On0001 00000101一步步理解通讯过程间隔 1的开关CB合闸 结 构应 用 程 序“间隔

3、1的开关CB合闸 一步步理解通讯过程Bay 1CBOp.On0001 000001010001 0000 01 011101编 码额 外信 息通讯控制间隔 1的开关CB合闸 结 构应 用 程 序“间隔 1的开关CB合闸 一步步理解通讯过程Bay 1CBOp.On0001 000001010001 0000 01 0111010001 0000 01 01110100100110编 码额 外信 息传输控制通讯控制间隔 1的开关CB合闸 结 构应 用 程 序“间隔 1的开关CB合闸 一步步理解通讯过程Bay 1CBOp.On0001 000001010001 0000 01 0111010001

4、0000 01 011101001001100001 0000 01 011101001001100001编 码额 外信 息传输控制路由通讯控制间隔 1的开关CB合闸 结 构应 用 程 序“间隔 1的开关CB合闸 Bay 1CBOp.On0001 000001010001 0000 01 0111010001 0000 01 011101001001100001 0000 01 01110100100110000100010001 0000 01 011101001001100001Single steps of communication编 码额 外信 息传输控制路由错误检测通讯控制间隔 1

5、的开关CB合闸 结 构应 用 程 序“间隔 1的开关CB合闸 一步步理解通讯过程Bay 1CBOp.On0001 000001010001 0000 01 0111010001 0000 01 011101001001100001 0000 01 01110100100110000100010001 0000 01 011101001001100001编 码额 外信 息传输控制路由错误检测访 问 总 线通讯控制间隔 1的开关CB合闸 结 构应 用 程 序“间隔 1的开关CB合闸 一步步理解通讯过程Bay 1CBOp.On0001 000001010001 0000 01 0111010001

6、0000 01 011101001001100001 0000 01 01110100100110000100010001 0000 01 011101001001100001编 码额 外信 息传输控制路由错误检测访 问 总 线电 气 信 号通讯控制间隔 1的开关CB合闸 结 构应 用 程 序一步步理解通讯过程编 码额 外信 息传输控制路由错误检测访 问 总 线电 气 信 号通讯控制会话层传输层网络层逻辑链路层应用层表示层物理层介质访问子层12a2b34576 结 构OSI分层模型编 码额 外信 息传输控制路由错误检测访 问 总 线电 气 信 号通讯控制会话层传输层网络层逻辑链路层应用层表示层

7、物理层介质访问子层12a2b34576 结 构TCPIPMMSEthernet编 码额 外信 息传输控制路由错误检测访 问 总 线电 气 信 号通讯控制OSI分层模型会话层传输层网络层逻辑链路层应用层表示层物理层介质访问子层12a2b34576额 外信 息传输控制路由错误检测 结 构访 问 总 线电 气 信 号通讯控制TCPIPMMSEthernetProfiles编 码通讯=访问变量变量地址访问类型 值 服务“对象“bay1/CB.status-value变量报告on“间隔1的开关在合闸状态”bay1/CB.control-value写变量on“间隔1的开关CB 1 合闸”服务器K01CSW

8、I客户PosK01CSWIPos带确认的服务请 求响 应服务器客户K01CSWIPos响 应名 称请 求名 称带确认的服务服务器客户K01CSWIPos响 应名 称请 求名 称数值额外信息数值额外信息带确认的服务服务器客户K01CSWIPos数值名 称额外信息数值名 称额外信息操作请求操作响应-带确认的服务服务器客户数值额外信息数值额外信息K01CSWIPos操作请求操作响应-K01/CSWI.PosK01/CSWI.Pos带确认的服务服务器客户额外信息额外信息操作请求操作响应-K01CSWIPosK01/CSWI.PosK01/CSWI.PosctlVal=EinorCat=NahctlVa

9、l=EinorCat=Nah带确认的服务服务器客户操作请求操作响应-服务器K01CSWI客户PosctlVal=EinorCat=NahK01/CSWI.PosinterlockingctlVal=EinorCat=NahK01/CSWI.Pos带确认的服务服务器K01LLN0客户RC请 求数 值名 称额外信息不带确认的服务服务器K01LLN0客户RC数值额外信息报告请求K01/LLN0.RC不带确认的服务报告请求服务器K01LLN0客户RCstVal=offorCat=localq=goodt=.K01/LLN0.RCspontaneousK01/CSWI.Pos不带确认的服务数据对象 Po

10、s“服务器客户开关遥控选择(分闸)遥控返校+选 择遥控执行(分闸)执行结果+输 出遥控终止+输出解除报告(分闸)分闸中间例如 开关控制 例如“复位 控制 变量1.直接执行(无 命令终止)2.直接执行(带 命令终止)3.带值选择(带 命令终止)4.选择(无 命令终止)服务器K01LLN0客户GC不带确认的服务多播请 求数 值名 称额外信息客户客户.GOOSE 请求K01/LLN0.GC服务器K01LLN0GC不带确认的服务多播客户客户客户VMD域Request调用 ID名 称数值MMS 写请求客户命 名 变 量Request调用 ID成功/错误MMS写响应MMS举例对象映射 域VMDCSWIK0

11、1服务器Pos命 名 变 量NVNV服务映射Request数值名 称额外信息操作请求Request调用 ID名 称数值MMS写请求12a2b345760001 000001010001 0000 01 0111010001 0000 01 011101001001100001 0000 01 01110100100110000100010001 0000 01 011101001001100001Bay 1CBOp.On“间隔1的开关CB合闸 IEC 61850Parts 8/9Part 712a2b345760001 000001010001 0000 01 0111010001 0000

12、01 011101001001100001 0000 01 01110100100110000100010001 0000 01 011101001001100001Request数值名称额外信息操作请求Request调用 ID名称数值MMS写请求 标 准12a2b34576会话层传输层网络层逻辑链路层应用层表示层物理层介质访问子层会话层传输层网络层逻辑链路层应用层表示层物理层介质访问子层12a2b34576Profiles defined in IEC 61850TCPIPOSI COOSI CLUDPIPLLCASN.1/BERMMSSNTPCOCL应用层-8-1-8-1-8-1会话层传输

13、层网络层逻辑链路层表示层物理层介质访问子层12a2b34576Profiles defined in IEC 61850客户服务器 服务 快 速 报 告采 样 值时间同步GOOSEGSSEIEC 61850-7-9-2-9-1Ethernet光 纤双绞线内容内容IEC61850与网络通信报文抓包工具介绍报文抓包工具介绍网络报文分析抓包工具抓包工具常用的抓包工具有Windows下的mms-ethereal，WireShark和Solaris下的snoop命令。mms-ethereal可以自动解释mms报文，适合进行应用层报文的分析。WireShark是ethereal的替代版本，界面更加友好，但

14、标准版本中没有对mms报文分析的支持。snoop主要是用来抓包，没有图形化的分析界面，snoop抓取的文件可以用WireShark打开辅助分析。抓包方法抓包方法后台机上可安装软件来抓包，非window系统的也可以在笔记本电脑上用相同配置模拟后台截取报文。利用HUB连接后台与装置，将笔记本接到HUB上抓包。注意一定要使用HUB，不能使用交换机。WireShark和mms-ethereal均是图形化的界面，使用起来比较简单，注意选择正确的网卡即可。snoop的使用方法可以用man snoop取得，最基本的命令为snoop-d bge0-o xx.snoop如果是远动、和子站装置，可在交换机上设定镜

15、像端口，把要截取报文的端口镜像到镜像端口，则笔记本电脑只要连接到镜像端口即可截取其它端口的报文。交换机一般都支持端口镜像功能，需要参照说明书进行设定。内容内容IEC61850与网络通信网络抓包工具介绍网络报文分析网络报文分析MMSMMS报文分析报文分析 利用笔记本作为后台连接装置，同时 利用mms-etherea抓包，以分析报文；Client请求Request：装置的应答Response：1、报文时间显示格式可在view-Time display format中设置为绝对时间和相对时间（从运行报文软件开始经过的时间）2、Source为源端既报文发起方的IP地址，Destination为终端既报

16、文接收方的IP地址 报文中相关命令：初始化：Initiate读取控制模式：Read读数据列表：GetNameList读取数据集成员：GetNamedVariableListAttributes读取数据类型：GetVariableAccessAtributes报告控制块使能命令：WriteIED上送报文：Unconfirmed初始化：InitiateIED回复报文读取控制模式：ReadIED回复报文读数据列表：GetNameListIED回复报文读取数据集成员：GetNamedVariableListAttributesIED回复报文读取数据类型：GetVariableAccessAtributesIED回复报文报告控制块使能命令：WriteIED回复报文IED回复报文遥控操作遥控操作预置（预选、预令）write 执行 Write控制操作结束报告InformationReportGOOSE报文GOOSE报文SV报文谢谢谢谢!