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文檔簡介

目錄摘要 2ABSTRACT 31引言 11.1課題研究背景 11.2IEC61850協(xié)議的標準和特點 22IEC61850通信體系分層結構概述 32.1IEC61850分層規(guī)范及其標準制定方法 32.2變電站層,間隔層和過程層介紹 43從軟件工程角度分析IEC61850 64IEC61850標準的特點 94.1分層 94.2IEC61850采用與網絡獨立的抽象通信服務接口(ACSI) 104.3面向對象、面向應用開放的自我描述 104.4電力系統(tǒng)的配置管理 114.5數據對象統(tǒng)一建模 125無縫通信系統(tǒng)協(xié)議(IEC61850)SCADA系統(tǒng)的影響 126結束語 14致謝 14參考文獻 15致謝 16

摘要移動GSM通信評估也就是網絡風險評估,是指對網絡信息和網絡信息處理設施的威脅、影響和薄弱點及三者發(fā)生的可能性的評估。它是確認安全風險及其大小的過程,即利用適當的風險評估工具,包括定性和定量的方法,確定網絡信息資產的風險等級和優(yōu)先風險控制順序。移動GSM通信評估是網絡信息安全管理體系的基礎,是對現有網絡的安全性進行分析的第一手資料,也是移動GSM通信領域內最重要的內容之一,它為降低網絡的風險,實施風險管理及風險控制提供了直接的依據。移動GSM通信評估技術包括安全掃描和之后的評估兩部分,它能夠檢測遠程或本地系統(tǒng)的安全脆弱性,并據此對系統(tǒng)總體的安全性進行評估。此技術把極為煩瑣的安全檢測,通過程序來自動完成,這不僅減輕了管理者的工作,而且縮短了檢測時間,使問題發(fā)現的更快。總之,安全評估技術可以快速、深入地對網絡或本地主機進行漏洞測試,并給出格式統(tǒng)一、容易參考和分析的測試、評估報告。關鍵詞:計算機移動GSM通信評估;漏洞;風險;控制

ABSTRACTNetworkSecurityAssessmentisthenetworkriskassessment,networkinformationreferstoinformationprocessingfacilitiesandnetworkthreats,vulnerabilitiesandimpactsandthelikelihoodofthethreeassessments.Itistoidentifysecurityrisksandthesizeoftheprocess,namelytheuseofappropriateriskassessmenttools,qualitativeandquantitativemethodstodeterminetherisklevelofnetworkinformationassets,riskcontrolandpriorityorder.NetworkSecurityAssessmentisanetworkbasedinformationsecuritymanagementsystemisthesecurityofexistingnetworkstoanalyzefirst-handinformation,butalsothefieldofnetworksecurityoneofthemostimportant,itreducestheriskofthenetwork,theimplementationofriskmanagementandRiskControlprovidesadirectbasis.Networksecurityscanningandassessmenttechniques,includingsafetyassessmentafterthetwoparts,whichcandetecttheremoteorlocalsystemsecurityvulnerabilities,andaccordinglytheoverallsystemsafetyassessment.Thistechniqueisverycumbersometosafetytesting,throughtheprocesstoautomate,whichnotonlyreducestheworkofmanagers,butalsoshortensthedetectiontime,discoveredtheproblemfaster.Inshort,thesafetyassessmentcanbequicklyandthoroughly,orthelocalhostonthenetworkvulnerabilitytesting,andgiventheformatunified,easyreferenceandanalysis,testing,assessmentreport.Keywords:computernetworksecurityassessments;vulnerability;risk;control1引言1.1課題研究背景當前電力系統(tǒng)中,對變電站自動化的要求越來越高,為方便變電站中各種IED的管理以及設備間的互聯,就需要一種通用的通信方式來實現。IEC61850提出了一種公共的通信標準,通過對設備的一系列規(guī)范化,使其形成一個規(guī)范的輸出,實現系統(tǒng)的無縫連接。IEC61850標準是基于通用網絡通信平臺的變電站自動化系統(tǒng)唯一國際標準,它是由國際電工委員會第57技術委員會(IECTC57)的3個工作組10,11,12(WG10/11/12)負責制定的。此標準參考和吸收了已有的許多相關標準,其中主要有:IEC870-5-101遠動通信協(xié)議標準;IEC870-5-103繼電保護信息接口標準;UCA2.0(UtilityCommunicationArchitecture2.0)(由美國電科院制定的變電站和饋線設備通信協(xié)議體系);ISO/IEC9506制造商信息規(guī)范MMS(ManufacturingMessageSpecification)。變電站通信體系IEC61850將變電站通信體系分為3層:變電站層、間隔層、過程層。在變電站層和間隔層之間的網絡采用抽象通信服務接口映射到制造報文規(guī)范(MMS)、傳輸控制協(xié)議/網際協(xié)議(TCP/IP)以太網或光纖網。在間隔層和過程層之間的網絡采用單點向多點的單向傳輸以太網。變電站內的智能電子設備(IED,測控單元和繼電保護)均采用統(tǒng)一的協(xié)議,通過網絡進行信息交換。IEC61850的特點是1)面向對象建模;2)抽象通信服務接口;3)面向實時的服務;4)配置語言;5)整個電力系統(tǒng)統(tǒng)一建模。IEC61850建模了大多數公共實際設備和設備組件。這些模型定義了公共數據格式、標識符、行為和控制,例如變電站和饋線設備(諸如斷路器、電壓調節(jié)器和繼電保護等)。自我描述能顯著降低數據管理費用、簡化數據維護、減少由于配置錯誤而引起的系統(tǒng)停機時間。IEC61850作為制定電力系統(tǒng)遠動無縫通信系統(tǒng)基礎能大幅度改善信息技術和自動化技術的設備數據集成,減少工程量、現場驗收、運行、監(jiān)視、診斷和維護等費用,節(jié)約大量時間,增加了自動化系統(tǒng)使用期間的靈活性。它解決了變電站自動化系統(tǒng)產品的互操作性和協(xié)議轉換問題。采用該標準還可使變電站自動化設備具有自描述、自診斷和即插即用(PlugandPlay)的特性,極大的方便了系統(tǒng)的集成,降低了變電站自動化系統(tǒng)的工程費用。在我國采用該標準系列將大大提高變電站自動化系統(tǒng)的技術水平、提高變電站自動化系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平、節(jié)約開發(fā)驗收維護的人力物力、實現完全的互操作性。IEC61850標準是由國際電工委員會(InternationalElectrotechnicalCommission)第57技術委員會于2004年頒布的、應用于變電站通信網絡和系統(tǒng)的國際標準。作為基于網絡通訊平臺的變電站唯一的國際標準,IEC61850標準吸收了IEC60870系列標準和UCA的經驗,同時吸收了很多先進的技術,對保護和控制等自動化產品和變電站自動化系統(tǒng)(SAS)的設計產生深刻的影響。它將不僅應用在變電站內,而且將運用于變電站與調度中心之間以及各級調度中心之間。國內外各大電力公司、研究機構都在積極調整產品研發(fā)方向,力圖和新的國際標準接軌,以適應未來的發(fā)展方向。1.2IEC61850協(xié)議的標準和特點IEC61850系列標準共10大類、14個標準,具體如下:IEC6l850-1基本原則;IEC61850-2術語;IEC61850-3一般要求;IEC61850-4系統(tǒng)和工程管理;IEC61850-5功能和裝置模型的通信要求;IEC61850-6變電站自動化系統(tǒng)結構語言;IEC61850-7-1變電站和饋線設備的基本通信結構一一原理和模式;IEC61850-7-2變電站和饋線沒備的基本通信結構一一抽象通信服務接口(ACSI:AbstractCommunicationserviceinterface);IEC61850-7-3變電站和饋線設備的基本通信結構一一公共數據級別和屬性;IEC61850-7-4變電站和饋線設備的基本通信結構一一兼容的邏輯節(jié)點和數據對象(DO:Data0bject)尋址;IEC61850一8特殊通信服務映射(SCSM:SpecialCommunicationServiceMapping):到變電站和間隔層內以及變電站層和間隔層之間通信映射;IEC61850一9特殊通信服務映射:間隔層和過程層內以及間隔層和過程層之間通信的映射;IEC61850一10一致性測試。以下主要介紹一下IEC61850的特點。①.定義了變電站的信息分層結構變電站通信網絡和系統(tǒng)協(xié)議IEC61850標準草案提出了變電站內信息分層的概念,將變電站的通信體系分為3個層次,即變電站層、間隔層和過程層,并且定義了層和層之間的通信接口。②.采用了面向對象的數據建模技術IEC61850標準采用面向對象的建模技術,定義了基于客戶機/服務器結構數據模型。每個IED包含一個或多個服務器,每個服務器本身又包含一個或多個邏輯設備。邏輯設備包含邏輯節(jié)點,邏輯節(jié)點包含數據對象。數據對象則是由數據屬性構成的公用數據類的命名實例。從通信而言,IED同時也扮演客戶的角色。任何一個客戶可通過抽象通信服務接口(ACSI)和服務器通信可訪問數據對象。③.數據自描述該標準定義了采用設備名、邏輯節(jié)點名、實例編號和數據類名建立對象名的命名規(guī)則;采用面向對象的方法,定義了對象之間的通信服務,比如,獲取和設定對象值的通信服務,取得對象名列表的通信服務,獲得數據對象值列表的服務等。面向對象的數據自描述在數據源就對數據本身進行自我描述,傳輸到接收方的數據都帶有自我說明,不需要再對數據進行工程物理量對應、標度轉換等工作。由于數據本身帶有說明,所以傳輸時可以不受預先定義限制,簡化了對數據的管理和維護工作。④.網絡獨立性IEC61850標準總結了變電站內信息傳輸所必需的通信服務,設計了獨立于所采用網絡和應用層協(xié)議的抽象通信服務接口(ASCI)。在IEC61850-7-2中,建立了標準兼容服務器所必須提供的通信服務的模型,包括服務器模型、邏輯設備模型、邏輯節(jié)點模型、數據模型和數據集模型??蛻敉ㄟ^ACSI,由專用通信服務映射(SCSM)映射到所采用的具體協(xié)議棧,例如制造報文規(guī)范(MMS)等。IEC61850標準使用ACSI和SCSM技術,解決了標準的穩(wěn)定性與未來網絡技術發(fā)展之間的矛盾,即當網絡技術發(fā)展時只要改動SCSM,而不需要修改ACSI。2IEC61850通信體系分層結構概述2.1IEC61850分層規(guī)范及其標準制定方法規(guī)定各項要求,并提供一個框架以達到由不同供應商提供的智能電子設備(IED)的互操作性。IEC61850將變電站通信體系分為3層:變電站層(第2層)、間隔層(第1層)、過程層(第0層)。(1)在變電站層和間隔層之間的網絡采用抽象通信服務接口映射到制造報文規(guī)范(MMS)、傳輸控制協(xié)議/網際協(xié)議(TCP/IP)以太網或光纖網。(2)在間隔層和過程層之間的網絡采用單點向多點的單向傳輸以太網。IEC61850標準中沒有繼電保護管理機,變電站內的智能電子設備(IED,測控單元和繼電保護)均采用統(tǒng)一的協(xié)議,通過網絡進行信息交換。(3)除此之外,每個物理裝置又由服務器和應用組成。由IEC61850來看,服務器包含邏輯裝置,邏輯裝置包含邏輯節(jié)點,邏輯節(jié)點包含數據對象、數據屬性。這種分層,需要有相應的抽象服務來實現數據交換,這就是IEC61850的另一個特點:抽象通信服務接口(ACSI)。IEC61850標準制定方法:(1)功能分解:理解分布功能組件間的邏輯關系,并用描述功能、子功能和功能邏輯節(jié)點表示。(2)數據流:是為了理解通信接口,通信接口應支持分布功能組件交換信息和功能性能要求。(3)信息建模:用于定義信息交換的抽象語義和語法,并用數據對象類和類型、屬性、抽象對象方法(服務)和它們之間關系表示。2.2變電站層,間隔層和過程層介紹A.變電站層變電站層的主要任務是:通過兩級高速網絡匯總全站的實時數據信息,不斷刷新實時數據庫,按時登錄歷史數據庫;按既定協(xié)約將有關數據信息送往調度或控制中心;接收調度或控制中心有關控制命令并轉間隔層、過程層執(zhí)行;具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能;具有(或備有)站內當地監(jiān)控、人機聯系功能,如顯示、操作、打印、報警等功能以及圖像、聲音等多媒體功能;具有對間隔層、過程層諸設備的在線維護、在線組態(tài)、在線修改參數的功能;具有(或備有)變電站故障自動分析和操作培訓功能。B.間隔層間隔層的主要功能是:匯總本間隔過程層實時數據信息;實施對一次設備保護控制功能;實施本間隔操作閉鎖功能;實施操作同期及其他控制功能;對數據采集、統(tǒng)計運算及控制命令的發(fā)出具有優(yōu)先級別的控制;承上啟下的通信功能,即同時高速完成與過程層及變電站層的網絡通信功能,必要時,上下網絡接口具備雙口全雙工方式以提高信息通道的冗余度,保證網絡通信的可靠性。C.過程層過程層是一次設備與二次設備的結合面,或者說過程層是智能化電氣設備的智能化部分,其主要功能可分為三類:①電氣運行的實時電氣量檢測。即利用光電電流、電壓互感器及直接采集數字量等手段,對電流、電壓、相位及諧波分量等進行檢測。②運行設備的狀態(tài)參數在線檢測與統(tǒng)計。如對變電站的變壓器、斷路器、母線等設備在線檢測溫度、壓力、密度、絕緣、機械特性以及工作狀態(tài)等數據。③操作控制的執(zhí)行與驅動。在執(zhí)行控制命令時具有智能性,能判斷命令的真?zhèn)渭捌浜侠硇裕€能對即將進行的動作精度進行控制,如能使斷路器定向合閘,選相分閘,在選定的相角下實現斷路器的關合和開斷,要求操作時間限制在規(guī)定的參數內。

3從軟件工程角度分析IEC618501、功能(1)變電站自動化的功能是控制和監(jiān)視,以及一次設備和電網繼電保護和監(jiān)視。其它功能是和系統(tǒng)本身有關,如:通信的監(jiān)視。功能分層:變電站層、間隔層、過程層。(2)邏輯接口:IF1:在間隔層和變電站層間交換保護數據;IF2:在間隔層和遠方保護間交換保護數據;IF3:在間隔層內交換數據;IF4:在過程層和間隔層間CT和VT瞬時數據交換(如:采樣值);IF5:在過程層和間隔層間交換控制數據;IF6:在間隔層和變電站層間交換控制數據;IF7:在變電站層和遠方工程師工作站間交換數據;IF8:在間隔層間直接交換數據,特別是快速功能(如聯鎖);IF9:在變電站層間交換數據;IF10:在變電站層和控制中心間交換數據。(3)功能->子功能(邏輯節(jié)點),位于不同物理設備的兩個或多個邏輯節(jié)點所完成的功能稱為分布的功能。(4)功能描述功能的任務;功能的啟動準則;功能的結果和迎新;功能的性能;功能的分解;和其它功能的交互作用。(5)邏輯節(jié)點描述按照它們大多數公共應用領域進行分組;功能的短文本描述;如果合適,采用IEEE設備功能序號;用表格和功能描述來表示功能和邏輯節(jié)點間的關系;用表格描述被交換的通信信息片。(6)功能分類a.系統(tǒng)支持功能:網絡管理、時間同步、物理裝置自檢;b.系統(tǒng)配置或維護功能:節(jié)點標識、軟件管理、配置管理、邏輯節(jié)點運行模式控制、設定、測試模式、系統(tǒng)安全管理;c.運行或控制功能:訪問安全管理、控制、指示瞬時變化的運行使用、同期分合、參數集切換、告警管理、事件記錄、數據檢索、擾動/故障記錄檢索;d.就地過程自動化功能:保護功能(通用)、距離保護、間隔聯鎖、測量和計量及電能質量監(jiān)視;e.分布自動化支持功能:全站范圍聯鎖、分散同期檢查;f.分布過程自動化功能:斷路器失靈、自適應保護(通用)、反向閉鎖、負荷減載、負荷恢復、電壓無功控制、饋線切換和變壓器轉供、自動順控。2、應用模型組成標準規(guī)定了抽象服務和對象集,使得應用和特定協(xié)議無關,這種抽象允許制造商和用戶保持應用功能和優(yōu)化這些功能。應用模型組成:制造商和用戶生成應用,去調用或響應適當的抽象通信服務接口(ACSI)服務集。制定了用于應用和應用對象間的抽象服務集,用于變電站自動化系統(tǒng)的組件間兼容的信息交換。然而,必須通過使用具體的應用協(xié)議和通信協(xié)議集實現這些抽象服務/對象。3、應用的數據和服務三層次建模:第1層:抽象通信服務接口;第2層:公共數據類第3層:兼容邏輯節(jié)點類和數據類。4、工程工具工程設計工具參數化工具文件編制工具SSD:系統(tǒng)規(guī)范描述文件SCD:系統(tǒng)配置描述文件ICD:IED能力描述文件CID:IED配置后描述文件5、參數根據處理方法和輸入程序分類:-配置參數:定義整個SAS及其IED的整體行為。產生和修改離線方式,通常包括:系統(tǒng)參數、過程參數。-運行參數:定義SAS部分功能的行為??稍诰€改變,通常包括:過程參數、功能參數。根據來源和功能分類-系統(tǒng)參數:決定IED的[配合,包括SAS在其工藝極限和可用元件等方面的內部結構和過程。-過程參數:描述PE和SAS間交換的所有類型的信息。-功能參數:對用戶使用的定性和定量的特性的描述。

4IEC61850標準的特點4.1分層IEC61850除了將變電站自動化系統(tǒng)分成變電站層、間隔層、過程層之外,每個物理裝置又由服務器和應用組成,將服務器(server)分為邏輯裝置(logicaldevice)-邏輯節(jié)點logical-node)-數據對象(dataobject)-數據屬性(dataattributes)(如圖2所示),物理裝置內包含服務器(server)和應用。從應用方面來看,服務器包含通信網絡和I/O。由IEC61850來看,服務器包含邏輯裝置,邏輯裝置包含邏輯節(jié)點,邏輯節(jié)點包含數據對象、數據屬性。從通信的角度來看,服務器通過子網和站網相連,每1個IED既可扮演服務器角色也可扮演客戶的角色(如圖3所示)。這種分層,需要有相應的抽象服務來實現數據交換。ACSI服務有服務器模型、邏輯裝置模型、邏輯節(jié)點模型、數據模型和數據集模型(如圖4所示),通過serverdirectory收集服務器中的邏輯裝置名字和文件名字,通過LDDirectory收集每個邏輯裝置中的邏輯節(jié)點名字,通過LNDirectory收集每個邏輯節(jié)點中的數據對象名字,通過DataDi-rectory收集每個數據對象中的數據對象屬性名字,通過這樣的服務建立起完整的分層數據庫模型。通過GetDataDefinition服務中的參數分別讀取全部數據對象屬性定義、一個數據對象屬性定義或受請求功能約束的全部數據對象屬性。這樣提供了直接訪問現場設備,對各個制造廠的設備都用同一種方法進行訪問。這種方法可以用于重構配置,很容易獲得新加入的設備的名稱和用于管理設備的屬性。IEC60870-6(TASE.2)就沒有這種功能,因為TASE.2沒有這種分層。如果變電站至調度中心的網絡通信協(xié)議采用以IEC61850為基礎的IEC61850+,那么這二者之間不存在協(xié)議轉換的問題,因為其體系和分層是一樣的。只是從系統(tǒng)網絡和控制中心的角度來看,應增加變電站這一層次。IEC60870-6(TASE.2)是針對調度中心之間的計算機通信的,是虛擬控制中心,并不與具體的變電站和現場設備連系,傳輸信息的對象不同,沒有如IEC61850那樣對變電站通信體系和信息進行分層。只有不分層的數據模型,當然也不會有上面所介紹的相應的服務,它和IEC60870-5一樣是面向點及名字的,而IEC61850是面向設備和對象的。很明顯,如果從變電站到控制中心之間采用IEC60870-6(TASE.2)和變電站的IEC61850接口,那么就得進行協(xié)議轉換,而且這種通信體系不可能是無縫的。4.2IEC61850采用與網絡獨立的抽象通信服務接口(ACSI)電力系統(tǒng)信息傳輸的主要特點是信息傳輸有輕重緩急之分,并且應能實現時間同步。對于通信網絡應有優(yōu)先級和滿足時間同步要求。但是縱觀現有商用網絡,較少能夠滿足這2個要求,只能求其次,即選擇容易實現、價格合理、比較成熟的網絡,在實時性方面往往用提高網絡傳輸速率來解決。IEC61850總結了電力生產過程特點和要求,歸納出電力系統(tǒng)所必需的信息傳輸的網絡服務,設計出抽象通信服務接口,它獨立于具體的網絡應用層協(xié)議(例如目前采用的MMS),和采用的網絡(例如現在采用的IP)無關。在圖5中,客戶服務通過抽象通信服務接口,由SCSM映射到采用的通信?;騾f(xié)議子集。在服務器側,通信棧或協(xié)議子集通過SCSM和ACSI接口。由于電力系統(tǒng)生產的復雜性,信息傳輸的響應時間的要求不同,在變電站的過程內可能采用不同類型的網絡,IEC61850采用抽象通信服務接口就很容易適應這種變化,只要改變相應的特定通信服務映射(SCSM)。如圖6中應用過程和抽象通信服務接口是一樣的,不同的網絡應用層協(xié)議和通信棧與不同的SCSM1~SCSMn相對應。IEC60870(TASE.2)沒有采用抽象通信服務接口,和網絡的應用層協(xié)議MMS緊密聯系在一起,因而沒有這種網絡適應能力。4.3面向對象、面向應用開放的自我描述目前傳輸信息必須事先將傳輸的變電站遠動設備的信息與調度控制中心的數據庫約定,并一一對應,這樣才能正確反映現場設備的狀態(tài)。在現場驗收前,必須使每1個信息動作1次,才能驗證其正確性。這種技術是面向點的。由于技術的不斷發(fā)展,變電站內的應用功能不斷涌現,需要傳輸新的信息,已經定義好的協(xié)議可能無法傳輸這些新的信息,因而使新功能的應用受到限制。采用面向對象自我描述方法就可以適應這種形勢發(fā)展的要求,不受預先約定的限制,什么樣的信息都可以傳輸。采用面向對象自我描述的方法后,傳輸到調度控制中心的數據都帶說明,馬上可建立數據庫,使得現場驗收的驗證工作大為簡化,數據庫的維護工作量也大為減少。DL/T667-1999繼電保護設備信息接口配套標準明確規(guī)定,應推廣采用兼容范圍和通用服務。變電站自動化系統(tǒng)中各個制造廠生產的繼電保護設備差異很大,超出了DL/T667-1999繼電保護設備信息接口配套標準中已定義的專用范圍,因而目前要將各個廠生產的繼電保護設備連接起來非常困難。如果采用具有自我描述功能的通用服務,此問題就不會發(fā)生。但DL/T667-1999沒有提供一套數據對象代碼和數據對象描述方法。IEC61850也是采用自我描述面向對象的辦法,要徹底解決面向對象的自我描述,達到互操作性,則需要定義如下內容:1)定義完整的各類(單元)數據對象和邏輯節(jié)點、邏輯設備的代碼;2)定義用這些代碼組成的完整地描述數據對象的方法;3)定義一套面向對象的服務。IEC61850提供了80多種邏輯節(jié)點名字代碼和350多種數據對象代碼,23個公共數據類,涵蓋了變電站所有功能和數據對象,提供了擴展新的邏輯節(jié)點的方法,并規(guī)定了由一套數據對象代碼組成的方法,還定義了一套面向對象的服務9如圖4所示)。這3部分有機地結合在一起,完全解決了面向對象自我描述的問題。僅靠采用MMS是不可能實現面向對象自我描述的。IEC60870-6(TASE.2)是采用面向點的,但缺乏一套面向對象的服務。4.4電力系統(tǒng)的配置管理由于IEC61850提供了直接訪問現場設備,對各個制造廠的設備用同一種方法進行訪問。這種方法可以用于重構配置,很容易獲得新加入設備的名稱并用于管理設備屬性。IEC60870-6(TASE.2)就沒有這種功能,因為TASE.2沒有這種分層,沒有有關變電站和變電站內設備的描述和特征,只能靠在控制中心的網絡拓撲將接收的信息值和實際變電站及站內設備聯系起來。因此TASE.2和60870-5系列一樣是屬于面向點的,而IEC61850是面向設備的。4.5數據對象統(tǒng)一建模目前IECTC57的各種標準都是根據各種特定應用,對各種對象建模,不能作到完全一致。要將各種協(xié)議連接起來,或者和SCADA數據庫連接起來,就得進行轉換。在采用網絡技術的情況下,這種狀況很難適應發(fā)展的需要。IECTC57規(guī)定2001年IEC61850有一個任務就是從SCADA數據庫到過程的對象統(tǒng)一建模。和IEC61970的數據模型協(xié)調一致,IEC61850統(tǒng)一建模就不會發(fā)生任何問題,因為這兩個標準都正在制定中,有可能也有必要協(xié)調一致。IECTC57還要求檢查IEC61850的數據模型是否涵蓋了IEC60870-5-101、IEC608705-103、IEC60870-6(TASE.2)的數據模型。而TASE.2就沒有這種可能性,因為它早已頒布,而且得到應用,TASE.2的數據模型已不能改動。因此TASE.2和IEC61970的CIM(CommonInformationMode)不可能很好地協(xié)調,只能采用數據轉換的方法。文獻[1]中寫道:“IEC61850沒有一般模型……”“和CIMIEC61970互不兼容……”。事實正好相反。為了使得IEC61850達到互操作性,IECTC57專門制定了“IEC61850-10:一致性測試”標準。要求各個制造廠的設備實現互操作和互聯是IECTC57制定國際標準的基本出發(fā)點和前提。事實上,盡管IEC61850要到2002年才陸續(xù)出版,但SIEMENS、ABB等公司已推出了IEC61850的變電站自動化系統(tǒng)的產品。提出制定“變電站至控制中心通過61850通信”的標準才1年多,然而ALSTOM、QEI已在SCADA系統(tǒng)中實現。IEC61850是源于美國的UCA2.0,對UCA2.0在服務和對象模型方面作了擴充,在美國都已成立了UCA用戶協(xié)會。在制定IEC61850的過程中,在美國、德國、荷蘭等國都有示范工程,用以驗證標準,通過實踐來進一步促進標準的完善。在德國有一個示范工程,參加該工程的有SIEMENS、ABB、ALSTOM等,用一公司的變電站主站和其他公司的IED相聯,然后用另一公司的變電站主站和其他公司的IED相聯,示范工程的總結已在2000年CIGRE會議上發(fā)表。5無縫通信系統(tǒng)協(xié)議(IEC61850)SCADA系統(tǒng)的影響大家比較容易理解的是:采用無縫通信系統(tǒng)協(xié)議(IEC61850)可以避免勞民傷財的協(xié)議轉換之外,還有更深層次的意義。由于網絡技術的迅猛發(fā)展,提供了通過網絡交換數據的可能性。隨著電力市場的興起和電力系統(tǒng)的擴大,信息量越來越大,要求在各種自動化系統(tǒng)內快速、準確地集成、合并和傳播從發(fā)電廠到用戶接口的實時信息。公司花費大量資金用于實時信息交換,數據集成和維護,而且費用還在劇增。為滿足此需求的無縫通信系統(tǒng)協(xié)議(變電站至控制中心通過61850通信)應運而生了。IEC61850和以前使用的協(xié)議不同之處在于對象模型,它建模了大多數公共實際設備和設備組件。這些模型定義了公共數據格式、標識符、行為和控制,例如變電站和饋線設備(諸如斷路器、電壓調節(jié)器和繼電保護等)。IEC61850(例如以太網、TCP/IP、MMS)在終端設備中采用了先進的IT技術,低廉的寬帶設備、高效的處理器能力、定義和傳輸過程數據的元數據(metadata),將應用重復使用的標準名和類型信息用以在線驗證整個系統(tǒng)的數據庫的集成和配置。自我描述能顯著降低數據管理費用、簡化數據維護、減少由于配置錯誤而引起的系統(tǒng)停機時間。采用無縫通信系統(tǒng)協(xié)議(IEC61850)能大幅度改善信息技術和自動化技術的設備數據集成,減少工程量、現場驗收、運行、監(jiān)視、診斷和維護等費用,節(jié)約大量時間,增加了自動化系統(tǒng)使用期間的靈活性。將來會有越來越多的智能設備集成到電力系統(tǒng)的應用(SCADA、實時系統(tǒng)、機器診斷等)中去,為了避免出現糟糕局面,有力的高效的實現無縫數據集成和共享信息是解決此問題的主要手段。由于硬件、軟件、通信網絡更新較快,必然導致采用獨立的抽象的通信接口。在一個設備內,無縫集成要求將數據對象模型映射到MMS數據字典(這就是實時數據交換),還要求將數據對象模型映射到XML數據字典(這就是采用標準Web瀏覽器的非實時應用)。這2種應用的映射能保持一致,因為采用的是同一數據模型,但在電力系統(tǒng)的無縫集成要求安全性高。由上可以看到,在各個IED和各變電站的數據都是自我描述的、重復使用數據類、簡化數據維護、無縫的命名規(guī)則、對數據統(tǒng)一建模、容易集成到Web技術、具有靈活性可擴性可用性、定義了大量數據屬性和元數據(過去有些數據是在主站定義,現在將這些定義在信源中完成),這些必然影響SCA-DA系統(tǒng)主站的集成方式。因此會出現新一代的實現無縫通信系統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)。6結束語IEC61850是正在制定的標準。在制定過程中明確提出信息分層、可實現系統(tǒng)的配置管理、面向對象、采用映射的方法和具體網絡獨立、數據對象統(tǒng)一建模。這是符合采用網絡傳輸建立無縫通信系統(tǒng)要求的。因此被IECTC572000年SPAG會議確定作為制定無縫通信系統(tǒng)傳輸協(xié)議的基礎。2001年IECTC57第10工作組馬上啟動開展這方面的工作。致謝經過兩個多月的研究和努力,移動GSM通信的糾錯方法研究的論文已經編寫完畢。首先我要向我的知道老師表示最衷心的感謝,謝謝老師的悉心指導。在論文設計期間,給了我很大的幫助和支持,幫助我分析存在的問題,提出了大量的寶貴意見,理順了設計思路,使我的設計能夠更加完善和符合用戶的需求。此外,我還要把我最真摯的祝福送給我的家人們,他們對我的學習生活給予了無條件的支持,我的每一個進步都離不開他們的關愛和支持。最后,我在此衷心地感謝在百忙中為評閱本文而付出辛勤勞動的各位專家和老師們!謝謝!

參考文獻[1]祁壽枝,李國,秦立軍,等.新一代基于光纖以太網的SCADA系統(tǒng)——關于電網調度系統(tǒng)及其體系結構研討[J].電力自動化設備,2000,25(7).[2]ProposedIECTC57.Telecontrolcommunicationarchitecture.2000[3]WRichardSteven變電站通信網絡和系統(tǒng)協(xié)議IEC61850介紹范建華譯北京機械工業(yè)出版社2000

致謝本論文最終得以順利完成,非常感謝我的指導教師謝儲暉教授。從論文選題直到論文的最終完成,他都給予我盡心盡力的指導。謝教授嚴謹的治學態(tài)度深深的影響著我,對我今后的學習、工作、生活必將產生影響。借此機會,特向謝儲暉教授表示最誠摯的感謝。感謝閩江學院的所有領導和老師。他們嚴謹的學風、淵博的知識、誨人不倦的品格一直感染和激勵著我不斷上進,使我大學四年的時光充實而有意義?!昂<{百川,取則行遠”,在這所美麗的校園里,不斷成長,在這里我所學到的,必將使我受益終生。在本論文的寫作中,我也參照了大量的著作和文章,許多學者的科研成果及寫作思路給我很大啟發(fā),在此向這些學者們表示由衷的感謝。感謝我的家人、同學、朋友對我的大力支持,他們的無私奉獻、關愛和支持使我能夠繼續(xù)去追求自己的人生理想和目標。感謝所有關心、幫助和支持我的人。本論文雖然幾經修改,但由于才疏學淺,本文疏漏之處在所難免,還望各位老師批評指正?;贑8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC(8)05PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正(STR)調節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構件開發(fā)的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數據采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設計與實現基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網絡的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數據存儲技術的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現基于AT89S52單片機的通用數據采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學實驗中的應用研究基于單片機系統(tǒng)的網絡通信研究與應用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應用研究基于雙單片機沖床數控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯的研究與實現變頻調速液壓電梯單片機

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