61850模型及MMS报文讲解.docx

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1、61850模型及MMS报文分析基础2012-02参考文档：1 .数字化变电站调试总结-马玉龙2.IEC61850标准IEC61850实施规范1、文件类型31.1 ICD/CID文件结构32模型验证33、IED配置43.1 IED和1.D(1.ogiCalDeViCe)相关信息43.2 逻辑节点1.N(1.ogicalNode)53.3 数据DO(DataObject)及数据属性DA(Dataattribute)73.4 数据集：D0I/DAI的集合103.5 报告控制块ReportControI:114如何抓包124.1 抓包工具124.2 抓包方法124.3 分析举例125、MMS报文简析1

2、65.1 初始化相关165.2 报告相关215.3 录波相关315.4 控制相关355.5 定值相关38第一部分：模型文件基础1、文件类型IED（智能电子设备，指保护、测控等设备）应提供ICD文件，描述IED的能力及通信内容，如是否具有定值、压板、动作信号等。系统集成工具把各IED的ICD文件集成并进行实例化如IED名、信息点描述等形成站级模型文件-SCD文件，供站级（包括监控、远动、故障信息主子站）应用。IED从SCD文件中导出本IED相关部分形成QD文件，即实例化后的IED模型文件，供IED运行时用。1.1ICD/CID文件结构-Header：历史版本信息等-Communication：G

3、e）C）SE配置等-1ED：定值、压板、动作信号等-DataTypeTemplates：对象类型定义SC1.Zxalnshttp:/www.iec.ch/61850/2003/SC1.ZXBlns：sjhttp:/www.w3.org/2001/XM1.Schema-instanceZxsj/schea&1.,http:/wwMiec.ch/61850/2003/SC1.A1.XSUHeaderid=Templit?vrson=lrevsion=0na11StrucJriCoBBUiiication3dIKDii-DataTypeTeBplates2模型验证xmlSpy可做一些语法方面的验证。

4、四方61850客户端工具软件可作进一步验证。3、IED配置IEC61850模型总体.模型的分析I注：本部分示例大部分取自培训资料包中的CSC326DES1.cido3.1IED和1.Df1.ogicalDeViCe）相关信息三SCSC326DEV1.OOXS201108C3AD173ZBanufacturerSF=conficVrsion1.00ZdSCPrint。v;-Sr:1二SricsAccessPoitttSlPrivateAathenticationA1.Bic1=instSc波“星录d量护量SJ制;装俣测故控O1.Io,1.lO,uro.1.IO.UO.1.VO1、icd文件中的I

5、ED名一般为TemPlate2、Cid文件中的IED名必须和子系统的csscfg.ini配置一致3、每个IED包含1-nj1.Device,每个1.D包含1个1.NO和几个1.N4、对于四方正D的模型文件中有两个私有配置，当模型较大（Cid超过IM）装置可能无法正确启动，需要把这两个参数改大，CSC高压保护MST61850库版本v3.40以后在串口输出中有提示信息。DTValidNums总的叶子个数提示信息：SclMax1.eafNumISTOOSMA1.DTAllNums每个1.N所包含的最大类型个数5、1.D路径名：1ED名+1.D名全站唯一确定一个1.D3.2逻辑节点1.N(1.ogic

6、alNode)321包含状态数据的1.N1.N实例：CSC326DE1.D0/GG1O2=InTyCVTT/1SC32SWUOIcsn2oG5icCSC328MUOst=prefix=desc=IbCIass=InType-g1.PHBCSC326DE/Sv1.D/1.PHD.XVIICScMeD-ME-/-*3.23包含控制数据的1.N1.N实例：CSC326DEMEAS/1.1.N0IJ94VBCC1.DO=aQsc巷宜Gertex-O1.l1.1.口DOX-FRep。十专COM*十。1j三51.ofCCgAtJro工Iode:GhW工oxr*：ealth声五登归门只护ModBQhHC7f

7、1.EDRsOSDIFSDI.一J1w*SDIXSDX,Jp-三SSDXnan1一Cdtu。工SnIJod1.oTprcI匚SC32B11EmIJWOIPRDT保护UffOI1.Z实例IdescGener=ImCX&ss1.1.NO=IixTrpeCSC326DEPROT1.1.NO散据实行“DOI1.JIod。TJFPQI1.Z类型IS;工DOX(249)ReportControl，Oiktrol-一一I,Into1:11-CSC326DE/FROT/1.1.HO1.1.NOI定值效於DC11DO250)_=na三e1Mod2Beh3Health5HVFriRatCurdCalGHVSecR

8、atCurdCaIrHyInM1=type=descSbKD2GGIOCSC326DE/1.D0/GCI02告警三aseODOISinstZprefix=dsc=InCl&ss;InTypDOIZc4cDOI三“ype三iccComntBOO1.AMtruTWiI状态DAIDA(!-CoajintDA三WypeQuality三Wypc1VisStriMgSS2Vnicode2SS3.3.2测量类数据包括测控测量和保护测量类型CMVWYEMVlI品质DAIIrutTBtlftSplI时间DAIZnaeZdezcODAl1HodMOdODAI2Bth“M*OUrDAI3MetJlhMeUlhYID

9、KI4SxuJAlnI类告警总DM5SurJIAlr.II关台善总*DUbAiCTI6Alnl模拟S1.东集HrA1DU4)=sAddrva160.0.1.1?1600.1236001.3一(W根损量采集僖7做画年的Wna3.3.3控制类数据控制类型包括复归、压板、开关控制类型CMVWYEMV1.EDRs装置复归1=iiaaeVal控割模式1：直控方式_21ctlMod.l1控有模式4：寺坟置、执行方式DlI2)，SDIrame=OperAZs./CyaIDOType1stVal40.0.2卜=idISF_SPC_1EX|2q40.0.42=cdc3t40.00.3DAname=stValtc

10、STbTzEOU1.ANdcr.=true4dU/差动压析DA.CtIModCI三boleout-DAname二；PdiEEna差动压板4ZbUUU-PCDO类酉rSDI=naaeCtlVal=SAddr2S.1.2.2.1DA三fcCF=bTypeEnun=typeCtlHodelBAname=soTimeoutcHFbTZnaae=SAddr1OrCat25.1.2.2.32orldent25.1.2.2.4neaeOriginDAI(2)DA执行DADA三bType三type=fcCOi-U-SF,SPpert-三bTypeS”日一I一AlBDA三typeSF-STCOperI=1.标

11、值分合I;第J,BDACtlValI=HaseIUPer=fc三bType三typeStruct恒SF_SPCOper子来原二芯.三typ*OriginatorAJDA二1.CtINUmIZnaae三BTypeStructSF_DPCCancel控岂时写测试位.BDASDI=naae=bTypTinstamp=naaeZbTypeBOO1.EANChck=bTypeCheck=naae=SAddr1CtlMwn2S.1.2.2.52T2S.1.2.2.63Test25.1.2.2.74Chck2S.1.2.28DAI=naaeOperDAI=xxaaeCtlVal=EAddr25.1,2.2,

12、1庶源英码来源字符描述=IIaBe=SAddr1orCt251.2.2.32orldent25.1.2.2.4=naaeoriginDAI12)=naae=SAddr1ctlftim25.1.2.2.52T25.1,2.263Test25.1.2.2.74Check2S.1.2.2.8DAI*SDIname-ncel1、61850实施规范中要求Check数据必须有值，不能为空值。如果client下发遥控命令Check为空，则保护测控装置无法接受控令，控制失败。2、SBOW和OPer数据类型一般相同3、除复归为直接控制类型外，其余大部分为预置、执行方式的控制。3.3.4定值类数据DOI1Mod2

13、Beh3Health41HVPrlRatCBdCdl=dxcNodeBehaviourHealth高压恻一次额定电流-计苴值OSDIODKIDAI，DlSDIDAIXtlug-BAI：DU=3。(va1dV面压侧一次翻定电流-计算值定值=XiaaeStepSize步长BAIDOType=idjJ5GJEX三cdcASG91inVa最个宜最大宣三bTypF1.0AT32Ov=ype三tme0OlEXSiFang:2006DAImeSF-AlIaVai-=aSelIlMGinYal2VgztpSi:unitsdataKsdUStructStructStructStructStructSF_Unit

14、s_lViSStrin255UniCOd255Units短IShAnW4_1|SF-AMVnSF-AnV.lSF_AnWol_l3.4数据集：DOI/DAI的集合FCDA到DO,De）包含的fc指定的DA也属于FCDA散据集名1.NOinst=*Hft?r=ffGfiXftralwl11Class=*1.1.NO*1DataSetname=S二二lrTru十BAIBAIBAI=SAadr55.U875.0Zxaae()v段性初值FCDIdInst=rt1.DO*prefix=*FCDTFCDAFCDAFCDAFCDAFCDA1hCICvG做据属性的类型doNameSumIAlm*InInst=

15、2*lnClass=*GGIO*doName：.-ldoNa11e=AlmiSumIIAlmInlrIS=4InInSt=M2InInst=*2*InInst=r2*InInst=*2*InInst=*2*InInst=*2*In1.IaSS=wwlnClass=*GGIO*lnClass=*GGIO*lnClass=*GGIO*lnClass=*GGIO*lnClass=*GGIO*lnClass=*GGIO*doNaune=Alm2doNa11e=Alm3doNa11e=Alm4doName=Alm5doNa11e三*A1j6doName=21Z1.fc-严S丁“s*sr*s*wsrtr

16、sr*srfc=1sDataSet=Xkaae=desc1dsAinAnalogFCDA=IdInst=prefix=Ininst=l&Cl&ss=doBaae=dalae三c1MEASMNXNVolmag.fMX2MEAS1MMXNVolqMX3MEASI2MMXNVolmag.fMX4MEAS2MMXNVolqMX5MEAS3MMXNVolmag.fMX6MEAS3MNXNVolqMX7MEAS4MMXNAmpmag.fMX8MEAS4MMXNAmpqMX9MEAS5MMXNAmpmag.fMXIFCDA到DAjFCDA(136)1、数据集路径名datasetReference唯一确定一个

17、数据集:IED名+1.D名+1.N名+数据集名2、根据每个数据成员实例可找到数据的描述，即可知道数据与IED内部数据的对应关系3.5报告控制块ReportControl:1、报告控制块用于设定IED上送数据的内容及方式等，包括告警、事件、开入、模拟量等所有IED需上送的内容。61850中除总召由CIiem发起外，其余全部为IED主动上送数据。2、IED与CIiem连接过程中，Clienl一般会根据各自需要设定每个报告实例的属性，此处的例子是icd中设定的默认值，如果Cliem不重新设定，IED以此方式上送。3、datSel属性：本报告控制块对应的数据集。4、TrgOps:报告触发选项，数据集中

18、的数据在何种条件下通过报告上送dchg:数据变化上送qchg:品质变化上送dupd:数据更新上送，目前一般不用Period:周期上送5、OPtFeiIds:报告报文中包含的数据域，除了信号状态模拟量值以外的信息，如以下数据等SeqNUm:报告的序号，递增timestamp:报告生成的时标，不是信号变化时间daiasei:报告中包含数据集名6、RPlEnabled:max属性是IED可以支持的报告实例个数。IED初始化时为每个报告生成max个实例，分别以报告控制块名+实例号(01,02.)进行区分，如brcbAlarmOhbrabAlarmO2Options-CaptureFilter里设置，点

19、CaptureFilter会有很多现成的例子，下面列举几个最常用的。tcp只抓取tcp报文UdP只抓取udp报文host198.120.0.100只抓取198.120.0.100的报文etherhost00:08:15:00:08:15只抓取指定MAC地址的报文1.1.2 设置显示过滤条件打开一个抓包文件后，可以在工具栏上的filter栏设置显示过滤条件，这里的语法与CaptureFilter有点差另J,举例如下。tcp只抓取tcp报文UdP只抓取UdP报文ip.addr=198.120.0.100只抓取198.120.0.100的报文eth.addr=00:08:15:00:08:15只抓取

20、指定MAC地址的报文还可以在报文上点击右键选择applyasfilter等创建一个过滤条件，比较方便。1.1.3 判别网络状况输入显示过滤条件lcp.analysisfags,可以显示丢失、重发等异常情况相关的TCP报文，此类报文的出现频率可以作为评估网络状况的一个标尺。常见的异常类型有以下几个TCPRetransmission由于没有及时收到ACK报文而产生的重传报文TCPDupACKxxx重复的ACK报文TCPPrevioussegmentlost前一帧报文丢失TCPOut-Of-OrderTCP的帧顺序错误偶尔出现属于正常现象，完全不出现说明网络状态上佳。监视TCP连接建立与中断输入显示

21、过滤条件,tcp.flags.syn=1tcp.flags.fin=11tcp.flags.reset=1SYN是TCP建立的第一步，FlN是TCP连接正常关断的标志，RST是TCP连接强制关断的标志(2)统计心跳报文有无丢失在statistics-conversations里选择UDP,可以看到所有装置的UDP报文统计。一般情况下，相同型号装置的UDP报文的数量应该相等，最多相差1到2个，如果个别装置数量异常，则可能是有心跳报文丢失，可以以该装置的地址为过漉条件进行进一步查找。调试61850的站，最好要家里带上一个HUB(库房一般是8口IOM的TP-1.INK)一不是交换机。主要用于抓数据包

22、便于查问题。没有HUB根本没有办法查看远动与装置的mms报文以及gooSe数据包。抓报工具是归档里面的61850的报文监视工具。如下：Ethereal:CaptureOptions打开抓报工具，点击左侧第二个按钮开始设置:选择本计算机网卡，地址就是本地连接里面设置的IP地址:CaptureInterface：BroadcomNetXtremeGigabitEthernetDriver(MicrosoftsPacketScheIPaddress：198.120.0.244设置要监视的装置的IP地址：格式为host198.120.0.72O点击browse按钮设置存储文件名及路径:IFNextf

23、ileevery111设置长期抓包存储，选中Ose吧HiPIefiles,按抓包大小存贮（m代表MB,可以是KB或者GB）-/FI；按时间存储如下图:把这个选项勾上就可以实时显示数据，便于查找问题。DisplayOptionsFUpdatelistofpacketsinrealtime点击“start”按钮开始抓包。5、MMS报文简析注：报文取自培训资料包中的associate-selling和file报文文件，报文对应的模型文件为cscl710.cid,对应子系统配置文件为iedl.inio5.1 初始化相关5.1.1 初始化Initiate是client端与IED建立连接的初始报文。Cli

24、ent初始化请求Request条目序号服文生成时间隙地址目标地址根文类考JFlltera料滤出mmS类型的报文AddExpressioi1.CIetrlMPlyIo.TB*ISovc*DestinationProtocolInfo2411:34:35.832268192.168.1.200192168.1.6MMSConClUdeResponse4011:35:15.855851192.168.1.200192.168.1.6MMSinitiateResponse4111:35:15.870434192.168.1.6192.168.1.200MMSConfRequest:GetNamedva

25、riSFrame38(243bytesonwire,243bytescaptured)SEthernetII,Src:a4:ba:db:ac:bb:35(a4:ba:db:ac:bb:35),Dst:6c:62:6d:bl:la:26(6c:62:6d:bl:la:26)SinternetProtocol,Src:192,168.1.6(192.168.1.6),Dst:192,168.1.200(192.168.1.200)0TransmissioncontrolProtocol,SrcPort:2218(2218),DstPort:1so-tsap(102),Seq:23,Ack:23,1

26、en:10TPKT1version:3t1.ength:1890ISO8073COTPconnect1on-r1entedTransportProtocolBISO8327-1OSISessionProtocolISO8823OSIPresentationProtocolSISO8650-1OSIAssociationCOnbol与rvffcsoc9506MMSttnmsAinitiateRequest(8)PrOPoSedMM5PDUSize:256000ProposedoutstandingRequestscalling:10ProposedoutstandingRequestscall

27、ed:10ProposedDaraNesting1.evel:5BInitiateRequestDetailMMSversionNumber:1PrOPc)SedParanleeerCBBs:ProposedParameterCBBs:1 .报文时间显示格式可在view-Timedisplayformat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为终端既报文接收方的IP地址装置的应答Response:4011:35:15.855851192.168.1.200192.168.1.6MMSinitiateRes

28、ponseK4111:35:15.870434192.168.1.6192.168.1.200MMSconfRequest:GetNamedvar4611:35:15.906781192.168.1.200192.168.1.6MMSConfResponse:GetNamedva4811:35:15.915715192.168.1.6192.168.1.200MMSConfRequest:Getvariable0Frame40(210bytesonwire,210bytescaptured)EEthernetII,Src:6c:62:6d:bl:la:26(6c:62:6d:bl:la:26)

29、Dst:a4:ba:db:ac:bb:35(a4:ba:db:ac:bb:35)internetProtocol,Src:192.168.1.200(192.168.1.200),Dst:192,168.1.6(192.168.1.6)TransmissioncontrolProtocol,SrcPort:1so-tsapClO2),DstPort:2218(2218),Seq:23,Ack:212,1.en:TPKT,version:3,1.ength:1560ISO8073COTPConnecfion-OrientedTransportProtocolEliso8327-1osisess

30、ionProtocolISO8823OSIPresentationProtocolE)ISO8650-1OSlAssociationcontrolservice ISO/IEC9506MMSinitiateResponse(9)NegotiatedMMSPDUSize:256000NegotiatedMaxOutstatindRequestscalling:1NegotiatedoutstandingRequestscalled:3NegotiatedDataNesting1.evel:5 initiateResponseDetailMMSversionNumber:1NegotiatedPa

31、rameterCBBs:NegotiatedParameterCBBs:5.1.2 读取控制模式：Read子系统在初始化时，检查IED是否配置有控制数据，包括复归、压板、开关控制等，也就是模型中FC=CO的数据，对应于iedxx.ini中的CT1.行。如果有控制数据，子系统需要读取每路控制的控制模式，模型中为CIIModeI的数据。子系统对复归控制CllMOdel默认为1,既直接控制，压板开关CUMOdeI默认为4,既带预置令的控制模式。 Frame834(131bytesonwire,131bytescaptured)EEthernetII,Src:00:16:d3:39:9c:e6(00:

32、16:d3:39:9c:e6),Dst:08:00:0a:64:64:19(08:00:0a:64:64:19)BinternetProtocol,src:10.100.100.1(10.100.100.1),Dst:10.100.100.25(10.100.100.25) TransmissioncontrolProtocol,SrcPort:1396(1396),DstPort:iso-tsap102),Seq:211,Ack:178,1.en:77STPKT,version:3,1.ength:77 ISO8073COTPconnect1on-rientedTransportProtocoliso8327-1ossessionprotocolSISO8327-1OSlsessionProtocolISO8823