Поставка
измерительной
техники
Поставка
измерительной
техники
Корзина заказов

Портативный анализатор параметров передачи GOOSE-сообщений

24 января 2017 года

Предлагаем Вашему вниманию анализатор релейщика AnCom РЗА-Тест/GOOSE, предназначенный для контроля параметров передачи GOOSE-сообщений при проведении пуско-наладочных работ, поиске неисправностей и при лабораторных испытаниях оборудования цифровой подстанции.

Назначение

Анализатор является простым в использовании портативным устройством, обеспечивающим:

  • Обнаружение ошибок конфигурирования сетевого и станционного оборудования.
  • Оценку задержек передачи сообщений с возможностью имитации требуемого уровня загрузки сети.
  • Проверку соответствия ИЭУ заданному классу производительности приема и передачи GOOSE-сообщений.

В условиях отсутствия сквозной технологии проектирования и развертывания ЦПС применение анализатора AnCom РЗА-Тест/GOOSE может ускорить и частично автоматизировать обнаружение ошибок, вызванных человеческим фактором. Анализатор также может использоваться для получения информации о важных деталях внутренней реализации устройств, например, при необходимости сопряжения устройств от разных производителей.

Устройство анализатора

Анализатор выполнен в виде малогабаритного приборного блока с двумя Ethernet-портами и разъемом для подключения AnCom РЗА-Тест/GPS - устройства синхронизации времени по GPS/ГЛОНАСС. Управление приборным блоком осуществляется с помощью Android-планшета по радиоканалу Bluetooth и не оказывает влияния на объекты измерений в сети Ethernet.

Анализатор релейщика AnCom РЗА-Тест/GOOSE

Приборный блок оснащен встроенной аккумуляторной батареей для работы в автономном режиме, в том числе для обеспечения питания устройства синхронизации.Режим работы анализатора устанавливается с помощью планшета при наличии соединения по Bluetooth. Планшет может управлять несколькими приборными блоками. Данные сохраняются в памяти приборного блока, управляющий планшет можно выключить после начала проверки и включить вновь для считывания результатов измерений. При долговременных проверках питание приборного блока осуществляется от сети.Совокупность параметров настройки можно сохранить в файле конфигурации. Загрузка ранее сохраненной конфигурации обеспечивает быструю установку требуемого режима работы.

Прибор обеспечивает обнаружение, декодирование и контроль ошибок GOOSE-сообщений, а также формирование заданных последовательностей GOOSE-сообщений по двум портам Ethernet 10/100/1000 Мбит/с. AnCom РЗА-Тест/GOOSE можно рассматривать, как специализированный анализатор протокола передачи GOOSE-сообщений со следующими основными возможностями:

  • проверка сообщений на соответствие SCL-описанию;
  • контроль изменений сигналов и наличия ретрансмиссии состояния;
  • индикация значений атрибутов данных;
  • контроль ошибок передачи сообщений;
  • контроль времени передачи и параметров ретрансмиссии;
  • сбор статистических параметров, характеризующих загрузку Ethernet, а также интенсивность передачи Multicast-сообщений IEC 61850.

Наличие двух портов позволяет анализатору контролировать передачу сообщений с учетом резервирования или оценивать задержку передачи сообщений между двумя точками. Скорость портов может быть ограничена для обеспечения требуемого режима работы исследуемых устройств.Контроль принимаемых сообщений автоматически начинается после включения анализатора и начальной установки времени. Формирование сообщений и контроль параметров принятых сообщений могут выполняться c помощью описаний, полученных из файлов конфигурации на языке SCL, например, из SCD или CID файлов.

Обнаружение ошибок конфигурирования

Примером использования анализатора с целью обнаружения ошибок конфигурирования оборудования является проверка наличия требуемых сообщений в точке подключения к сети и отсутствия приема «лишних» сообщений. Перед началом проверки в приборный блок должна быть загружена конфигурация с описанием требуемых сообщений. Все ожидаемые и принятые GOOSE-сообщения индицируются на экране управляющего Android-планшета в виде компактной цветной таблицы. Каждому сообщению c уникальным goCBRef соответствует одна единственная строка, которая содержит идентификационные поля сообщения, счетчики количества событий и принятых фреймов, параметры ретрансмиссии сообщения, счетчики ошибок и результат проверки соответствия описанию. Идентификационные поля принятого сообщения сравниваются с заданными в описании, при их совпадении сообщение считается обнаруженным. В этом случае в таблице сообщений строка принятого сообщения сливается со строкой ожидаемого сообщения. Результат проверки каждого сообщения может иметь следующие значения:

  • OK – принятое сообщений полностью соответствует описанию;
  • ERR – принятое сообщение имеет ошибочные значения параметров;
  • ? – принятое сообщение не имеет описания;
  • - – сообщение не обнаружено или отсутствует.

Важно, что во время проверки может отсутствовать одновременная публикация всех требуемых GOOSE-сообщений. Формирование итоговой таблицы возможно накопительным методом, при поочередном включении всех участвующих в проверке ИЭУ. В этом случае окажется также выполненной проверка минимального и максимального значений интервалов ретрансмиссии. Обеспечивается непрерывный контроль ошибок приема для входящих GOOSE-сообщений. Нарушение последовательности нумерации или превышение времени ожидания увеличивает значение соответствующего счетчика. Интегральным признаком наличия ошибок приема является счетчик Err, значение которого увеличивается на 1 в случае приема сообщения с любой комбинацией ошибок. Восприятие результатов проверки при большом количестве сообщений от различных ИЭУ обеспечивается фильтрацией таблицы по значению результата, например, можно скрыть все безошибочно принятые сообщения или отобразить только «лишние» сообщения, принятые без соответствующего описания, или оставить только описания отсутствующих сообщений.

В ходе подобной проверки можно обеспечить долговременный контроль ошибок и задержек приема GOOSE-сообщений (сутки и более с питанием приборного блока от сети). Проверка может сопровождаться периодической загрузкой сети интенсивным потоком фоновых сообщений, имитирующих всплески сетевой активности. Параллельно может выполняться сбор статистических данных, характеризующих загрузку Ethernet различными видами трафика. По результатам проверки может быть сформирован текстовый отчет.

Текстовый отчет AnCom РЗА-Тест/GOOSE

Измерение задержек

Анализатор релейщика AnCom РЗА-Тест/GOOSE можно использовать для измерения задержек передачи GOOSE-сообщений по различным каналам связи. Выполнение данных измерений предполагает наличие синхронизации времени отправителя и приемника сообщений. Возможны два варианта организации измерений.В первом случае канал связи обеспечивает передачу целостных пакетов GOOSE-сообщения, формирователем которых является анализатор на удаленной стороне. Высокое быстродействие сетевого стека анализатора обеспечивает в пакете сообщения значение метки времени T, близкое к моменту начала передачи фрейма по сетевому интерфейсу.

AnCom РЗА-Тест/GOOSE

Анализатор на приемной стороне вычисляет задержку передачи, как разность времени приема фрейма и метки времени Т в принятом пакете сообщения. Вычисление задержки осуществляется для пакетов сообщений с номером StNum = 0, соответствующих изменению состояния. Данный метод обеспечивает, например, измерение задержек передачи GOOSE-сообщений по IP-туннелю. Для получения оценки полного нормируемого времени передачи сообщений к измеренной задержке нужно прибавить значения Transfet Time взаимодействующих ИЭУ.

AnCom РЗА-Тест/GOOSE

Отправителем сообщений также может быть удаленный ИЭУ, имеющий точную синхронизацию времени и отсутствие задержки внутреннего scan-цикла. Измеренная таким образом задержка будет соответствовать нормируемому времени передачи сообщений от данного ИЭУ.

AnCom РЗА-Тест/GOOSE

Во втором случае передатчик каналообразующей аппаратуры преобразует информационную часть пакета сообщения в кодируемые сигналы, которые приемник восстанавливает в виде пакета GOOSE-сообщения, аналогично принципу работы устройств передачи аварийных сигналов и команд (УПАСК) в области ВЧ связи. Исходное значение метки времени T теряется при преобразовании, что не позволяет оценить задержку передачи по первому методу. В этом случае анализатор на стороне приема публикует последовательность сообщений с теми же временными характеристиками, что и удаленный анализатор. Публикуемые на стороне приема сообщения могут не передаваться по сети, для измерения задержки используется только время начала передачи каждого фрейма. Синхронизация обеспечивает точное совпадение моментов времени начала передачи для двух анализаторов, таким образом, что анализатор на приемной стороне вычисляет задержку передачи, как разность времени приема фрейма и собственного времени начала передачи фрейма с принятыми значениями счетчиков StNum, SqNum.

AnCom РЗА-Тест/GOOSE

Статистическая достоверность полученных оценок обеспечивается продолжительностью и заданной интенсивностью публикации сообщений удаленным анализатором, а также возможностью имитации требуемого уровня загрузки сети и всплесков сетевой активности с помощью фоновых сообщений. Постобработка записанной последовательности GOOSE-сообщений обеспечивает построение графиков изменения задержек, а также гистограмм распределения и диаграмм разброса измеряемых временных параметров.

AnCom РЗА-Тест/GOOSE

Проверка GOOSE Performance

В настоящее время результат проверки соответствия ИЭУ заявленному классу производительности при передаче GOOSE-сообщений обычно содержатся в Protocol Implementation eXtra Information for Testing (PIXIT), но информация о максимальном измеренном значении и среднем значении времени передачи сообщений может отсутствовать. Анализатор AnCom РЗА-Тест/GOOSE позволяет выполнить данную проверку в соответствии с требованиями стандарта IEC 61850-10 и методикой UCA International Users Group. Проверка может выявить зависимость времени передачи GOOSE от количества подписанных и не подписанных сообщений, а также от интенсивности обмена и структуры DataSet, поскольку о существовании подобных зависимостей упоминают разработчики стеков протоколов IEC 61850. В настоящее время результаты данной проверки оценки.

AnCom РЗА-Тест/GOOSE

Прибор AnCom РЗА-Тест/GOOSE позволяет также выполнить проверку сохранения работоспособности ИЭУ при информационных всплесках с последующей нормализацией трафика. Таким способом можно оценить устойчивость устройств к гипотетической DoS-атаке.

Полезные возможности

Можно отметить полезные возможности прибора для проверок общей работоспособности ИЭУ:

  • Обеспечивается формирование GOOSE-сообщений с произвольной структурой dataset во встроенном редакторе на базе спецификаций классов общих данных (CDC) или с помощью загрузки файлов конфигурации на языке SCL;
  • Отображение принятых значений атрибутов данных в виде таблицы именованных значений с выделением обнаруженных изменений цветом;
  • Построение графиков изменения значений атрибутов данных с учетом Quality, визуальное сопоставление интересующих графиков, курсорные измерения на графиках;
  • Возможность проверки реакции ИЭУ на получение GOOSE-сообщений c ошибками нумерации, задержками ретрансмиссии и другими отклонениями от стандарта согласно «Conformance Test Procedures for Server Devices with IEC 61850-8-1 interface».

Прибор можно использовать для проверок настройки Ethernet-коммутаторов, предназначенных для передачи сообщений с тэгом 802.1Q:

  • Загрузка сети потоками сообщений с различными VLAN ID, позволяет контролировать правильность их доставки к требуемым edge-портам;
  • Аппаратная фильтрация приема по совпадению или несовпадению VLAN ID и MAC-адресов может быть полезна при контроле передачи сообщений на trunk-портах.

Поставка измерительной техники

Компания

Отдел продаж

Наши телефоны
+7 (952) 103-51-27; (473) 206-52-37

E-mail
info@radikom.ru

2005 - 2021 © Компания "Радиком" Воронеж - Поставка измерительной техники. Осуществляя любые действия на сайте Вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных. Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 п.2 Гражданского кодекса Российской Федерации.