基于Opnet支持IEC60870-5协议的配电网EPON通信仿真

介绍了一种支持IEC 60870-5-101和IEC 60870-5-104协议的智能配电网EPON通信系统。运用IEC 60870-5协议搭建系统模型,给出了某供电系统一条供电线路的拓扑结构,利用Opnet软件进行仿真分析,结果表明,该系统最大端到端延迟小于10 ms,业务吞吐量可以达到37.5 Mbit/s,满足了实际的通信要求。

提高IEC 60870-5-101协议互操作性的应用经验

IEC 60870-5-101已经被等同采用为行业标准DL／T 634．5101-2002,成为中国电力系统主流的远动通信协议。但目前对协议的实际应用还存在一些问题。文中结合协议的实现和工程应用中的大量经验,从通信过程、数据格式、时标准确性、冗余通道等几个方面,分析了影响互操作性的根本原因,并针对如何充分利用协议、高效可靠地完成数据通信提出了可行的解决方案。可以全面提升IEC 60870-5-101协议的应用水平。

IEC60870-5-104协议在监控系统中的应用

针对目前高压监控系统的安全性、实时性及可靠性问题,设计了基于STM32为主控芯片的预警装置作为下位机以及监控端的MFC软件程序作为上位机的监控系统。监控装置的系统通信采用IEC60870-5-104协议应用在变电站的测试要求和方法中,增加了数据传输的可靠性,同时利用UDP协议进行数据传输,实现了基于UDP Socket的远程实时监测与控制,利用以太网数据传输的调度通信协议标准取代传统的串口通信机制,指出了变电站实现网络通信的优势和前景,实验结果表明,该系统控制精准、运行稳定,以太网传输速率较快,且相对距离长,具有良好的推广价值。

基于IEC 60870-5-104协议的调度命令发送方法研究

对IEC 60870-5-104协议的调度命令进行了研究,提出了一种基于现有IEC 60870-5-104协议的调度命令发送新方法。此技术充分利用了IEC 60870-5-104协议的文件发送功能,通过远程终端单元(RTU)向电厂发送包含调度命令的文本文件。考虑到调度命令在电力系统和电力市场结算系统安全方面的重要性,将该方法应用在电网调度自动化SCADA系统中,可以提高交换数据的可用性。

基于IEC 60870-5-104及OPC的水电厂自动化系统

提出一种针对中小型水电厂的开放型水电厂自动化系统设计方案。介绍了系统的结构及软件设计方案,系统现地控制单元中的可编程控制器(PLC)及保护装置直接接入以太网,通信采用IEC 60870-5-104协议及OPC技术,监控软件的设计采用面向对象、多进程、多线程、COM等技术。给出了系统数据点的标识方法、OPC服务器访问的实现过程、IEC 60870-5-104协议的应用经验等。系统标准化程度高、开放性好,在现场运行可靠稳定。

IEC 60870-5-104协议在水电厂集控通信中的应用

为了实现集控中心下属电站的"无人值班"(少人值守)目标,通信方式的实时性和可靠性至关重要。通过整理水电厂集控中心的概念和作用,介绍了IEC 60870-5-104协议(以下简称"104协议")的典型特点和通信过程。结合水电厂监控系统在现场的应用,着重讨论了用于松林河集控中心的104协议通信模式和方案,对其应用过程中存在的问题和难点进行分析总结,并对其在未来智能化水电厂中的应用进行了展望。

基于协议特征的电力工控网络流量异常行为检测方法

随着信息通信技术在电力工控系统中的广泛应用,电力工控系统遭受网络攻击的风险不断增加。电力工控系统的信息传输和交互以通信协议的流量数据为载体,流量数据的应用层报文在传输过程中存在被窃取及篡改等风险。文中以IEC 60870-5-104协议为例,在对其脆弱性分析的基础上提出了基于协议特征的电力工控流量异常行为检测方法。首先,对电力工控流量进行应用层报文的提取及解析,并结合报文字段特征以及典型电力业务特征建立起电力工控流量正常行为模型。其次,依据正常行为模型对流量数据进行单字段畸形校验、多字段耦合逻辑校验、帧与帧时序逻辑校验、帧与帧上下文异常校验,实现流量异常行为的识别。最后,基于某220 kV变电站的实际流量数据集进行仿真,结果表明所提方法对于典型异常行为检测准确率约为99.98%,能够有效辨识电力工控系统流量异常行为,提升电力系统的安全性。

电力工控系统高隐身虚假遥控指令注入攻击检测

随着新型电力系统中信息域与物理域耦合程度的加深和网络攻击技术的快速发展,电力工控系统正面临定制化网络攻击威胁,其中,高隐身虚假遥控指令注入(HFCI)攻击已成为破坏能力最强的网络攻击类型之一。文中提出一种电力工控系统HFCI攻击检测方法。首先,利用优化卷积神经网络模型对IEC 60870-5-104协议业务流量进行浅应用层HFCI检测并过滤异常报文;然后,通过HFCI厂站级指令威胁度评估模块和HFCI系统级指令风险判断模块,对深应用层的HFCI攻击指令进行检测;最后,通过IEEE 30节点仿真系统,验证了所提HFCI攻击检测方法的准确性和泛化能力。

电网调度自动化系统雪崩测试服务设计与实现

文中设计了一种云端部署的电网调度自动化系统的雪崩测试服务。它主要由并发通信模块、测试数据管理模块和图形用户界面等部分组成。并发通信模块是雪崩测试服务的关键组成部分,它利用了Linux epoll机制和异步I/O实现高并发,可模拟数千个厂站并发发送变化数据。测试数据管理模块按照设定的厂站规模参数产生模拟雪崩数据。应用MVVM技术开发了交互式的Web图形用户界面。软件实现采用了Python的Tornado异步框架,软件简洁、跨平台、高效、可靠。

基于104规约的海缆在线监测数据发布系统设计

在海上风电场综合管理系统中,海缆在线监测系统作为从站需要与集总监控平台主站通信。海上风电场中存在多个海缆在线监测系统,且待发布数据种类多、数据类型复杂、响应速度有待提升。针对以上工程需求,设计了一套基于IEC60870-5-104协议监测数据发布系统。该数据发布系统与海缆监测系统之间具有松耦合特点,采用标准数据字段和数据库技术实现多个监测系统的数据接入;数据发布系统支持数据点表地址与数据库表格之间的动态配置,增强了工程应用的便利性;同时采用数据点表内存映射及多线程技术,实现了发布系统响应主站召唤的响应时间小于100 ms的目标。

企业电能量数据远程监控

从能源管理需求出发,分析、总结了多年来企业内电力能源计量的不足,构想了高压系统电能量采集的网络架构,开发出基于以太网的适合公司现状的IEC102通讯技术,实现了企业内电能量的远程自动采集功能,为信息化建设提供了可靠的数据依据。

IEC 104协议在陕京一线SCADA系统中的应用

北京油气调控中心在整合陕京一线SCADA系统时,将其原有的Modbus协议串口通信升级为基于TCP/IP的IEC60870-5-104协议(简称IEC104协议)网络通信。IEC 104协议的实现要点:主站和子站之间使用的IEC 104协议基于网络传输层可靠的TCP传输协议;主站(客户端)主动进行TCP连接,而子站(服务器端)被动响应TCP连接;双方都使用固定的TCP端口号2404;服务器端和客户端互知对方的IP地址,作为判断连接的依据;当客户端没有进行数据请求而服务器端有数据变化时,服务器会主动上传变化数据。通过对陕京一线SCADA系统应用Modbus协议和IEC 104协议时业务数据流和数据响应时间进行比较和分析,总结并归纳了管道站场与调控中心之间应用基于IEC 104协议的网络通信的优势:实时性好、可靠性高、数据流量大、便于信息量扩充、支持逢变则报、支持网络传输、数据带时间标签等。