智能变电站协议系列-2、SV/SMV协议示例(IEC61850)以及5G专网下的电力方案分析

本文主要是介绍智能变电站协议系列-2、SV/SMV协议示例(IEC61850)以及5G专网下的电力方案分析,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

    • 一、前言
    • 二、资料准备
    • 三、libiec61850的SV运行示例及抓包分析
      • 1、单独编译示例程序
      • 2、运行示例程序及5G专网场景下部署
      • 3、wireshark抓包分析
    • 四、最后

一、前言

之前我们对IEC61850协议有了整体的了解,对一些概念有了一定的认识,并针对GOOSE协议做了进一步的尝试和了解,接下里我们针对SV协议也做进一步的了解和尝试,并基于libiec61850对SV协议做一些分析,比如运行其demo来进行SV协议抓包分析等。(Sampled Measured Value采样测量值,也称为SV (Sampled Value)或SMV,一种用于实时传输数字采样信息的通信服务,所以有的时候也可以搜索SMV)

二、资料准备

目前初步检索没有比较好的对SV协议进行分析的中文文档,只找到这个论文对 SV协议进行了抓包和字段分析,我们后续也会借助于该论文:https://arxiv.org/pdf/2202.07394.pdf
规约介绍:https://blog.csdn.net/h4241778/article/details/123022606
协议分析及解析参考:https://www.cnblogs.com/lizhi0755/archive/2013/04/27/3047239.html
https://blog.csdn.net/leixj025/article/details/107014284?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2defaultbaidujs_baidulandingword~default-0-107014284-blog-124682066.235v39pc_relevant_3m_sort_dl_base3&spm=1001.2101.3001.4242.1&utm_relevant_index=3
5G LAN解决方案:https://bbs.huaweicloud.com/blogs/291523
5G确定性网络电力系列白皮书:https://www-file.huawei.com/-/media/CORP2020/pdf/download/5GDN_Smart_Grid_White_Paper_cn.pdf
国际标准等文档都是需要付费购买的,所以这里我们根据libiec61850的sv的demo运行后做抓包分析即可。

三、libiec61850的SV运行示例及抓包分析

1、单独编译示例程序

编译方式除了上节的整体编译方式外,每个示例还可以单独编译,这里提及一下对应单独编译及运行可能的问题:

cd libiec61850/examples/sv_publisher
mkdir build
cd build
cmake ..
#单独编译make会找不到pthread库,我们修改CMakelist.txt在target_link_libraries后面增加pthread即可
make

image.png

2、运行示例程序及5G专网场景下部署

  • (1)运行时和GOOSE协议存在一样的问题,本设备时只能使用lo接口进行pub和sub,使用其它网卡不行

image.png

  • (2)跨设备时目前测试也需要局域网,其需要通过配置网卡mac地址映射到数据链路层直接收发,对于5G网络传输需要非IP化支持,否则就需要over udp或者5G LAN这样的修改了,目前没有在专网场景下测试过,但是类似于同一路由下的收发示例

image.png

  • (3)5G网络非IP化环境通过交换机配置VLAN方式:

image.png

  • (4)5GLAN环境下通过CPE设置处于同一局域网:

image.png
最后两种场景目前暂时还没有实际场景测试过,但是应该是和运行方式2处于类似网络环境,5G对内和对外通过CPE、UPF做了处理。

3、wireshark抓包分析

如果你没有像上节一样两个设备用来测试抓包分析,那么使用wireshark抓包分析lo接口也可以。
打开wireshark,选择lo接口:
image.png
可以看到IEC61850 Sampled Values:
image.png
可以清晰看出OSI七层网络模型中SV只有四层,我们常见的网络层和传输层是没有的:
image.png
这次我们也来分析下hex码:

01 0c cd 01 00 01 00 00 00 00 00 00 81 00 80 00
88 ba 40 00 00 61 00 00 00 00 60 57 80 01 02 a2
52 30 27 80 06 73 76 70 75 62 31 82 02 8a 34 83
04 00 00 00 01 85 01 00 87 10 47 1c d9 be 45 5d
32 01 65 81 11 e9 b4 39 58 00 30 27 80 06 73 76
70 75 62 32 82 02 8a 34 83 04 00 00 00 01 85 01
00 87 10 47 9c d9 be 45 dd 32 01 65 81 11 e9 b4
39 58 00


//MAC目的地址
01 0c cd 01 00 01 
//MAC源地址
00 00 00 00 00 00 
//TYPE ID
81 00 
//TCI
80 00
//EtherType
88 ba 
//APPID
40 00 
//Length(8+m,m为APDU的长度,97)
00 61 
//Reserved1
00 00 
//Reserved2
00 00 
//APDU(正好长度为89)
60 57 
80 01 02 
a2 52 
30 27 80 06 73 76 70 75 62 31 82 02 8a 34 83
04 00 00 00 01 85 01 00 87 10 47 1c d9 be 45 5d
32 01 65 81 11 e9 b4 39 58 00 30 27 80 06 73 76
70 75 62 32 82 02 8a 34 83 04 00 00 00 01 85 01
00 87 10 47 9c d9 be 45 dd 32 01 65 81 11 e9 b4
39 58 00

版本变化可能部分字段还是有一些变化。

四、最后

接下来我们再分析下MMS协议。

这篇关于智能变电站协议系列-2、SV/SMV协议示例(IEC61850)以及5G专网下的电力方案分析的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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