NB/T 42015-2013 智能变电站网络报文记录及分析装置技术条件 NB/T42015-2013 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

ICS29.24.01
备案号：43521-2014
中华人民共和国能源行业准
NB/T42015—2013
智能变电站网络报文记录及分析装置技术条件
Technical specification for recorder and analyzer of messages insmartsubstationnetwork
2013-11-28发布
国家能源局
2014-04-01实施
规范性引用文件，
术语和定义：
缩略语
总则…
技术要求
试验方法
检验规则
标志、包装、运输、储存
10质量保证期限.
附录A（资料性附录）
网络报文记录分析装置报文文件格式（PCAP）NB/T42015-2013
NB/T42015-2013
本标准按GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。为规范网络报文记录分析装置在智能变电站中的应用，使网络报文记录分析装置的设计、制造、调试、检验和使用有所遵循，特制定本标准。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国量度继电器和保护设备标准化技术委员会（SAC/TC154）归口。本标准起草单位：许继电气股份有限公司、南京南瑞继保电气有限公司、武汉中元华电科技股份有限公司、国电南思系统控制有限公司、许昌开普电器检测研究院、北京博电新力电气股份有限公司、许昌开普电气研究院。
本标准主要起草人：吴双惠、金华蓉、刘明慧、张结、冯维纲、贺春、向前、蒋冠前。I
1范围
NB/T42015-2013
智能变电站网络报文记录及分析装置技术条件本标准规定了智能变电站网络报文记录分析装置（以下简称装置）的基本技术要求、技术参数、检验规则、标志、包装、运输、储存等。本标准适用于智能变电站中的网络报文记录分析装置，并作为装置设计、制造，调试和使用的依据。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T72612008继电保护和安全动装置基本试验方法GB/T11287一2000电气继电器第21部分：量度维电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1篇：报动试验（正弦）（1EC60255-21-1，1988，IDT）GB/T14537—1993量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验（IEC60255-21-2：1988，IDT）GBT14598.9--2010量度继电器和保护装置第22-3部分：电气骚扰试验辐射电磁场抗扰度（IEC60255-22-3：2007，IDT）GB/T14598.102012量度继电器和保护装置第22-4部分：电气骚扰试验电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验（IEC60255-22-4：2008，IDT）GB/T14598.13-2008电气继电器第22-1部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验1MHz脉冲群抗扰度试验（IEC60255-22-1：2007，MOD）GB/T14598.14-2010量度继电器和保护装置第22-2部分：电气驱扰试验静电放电试验（IEC60255-22-2：2008，IDT）
GB/T14598.17-2005电气继电器第22-6部分：最度继电器和保护装置的电气骚扰试验射频场感应的传导扰的抗扰度（IEC60255-22-6：2001，IDT）GB/T14598.182012量度继电器和保护装置第22-5部分：电气骚扰试验浪涌抗扰度试验（IEC60255-22-5：2008，IDT)
GB/T14598.192007电气维继电器第22-7部分：量度继电器和保护装置的电气骚扰试验工频抗扰度试验（IEC60255-22-7：2008，IDT）GB/T17626.82006电磁兼容试验和测技术T.频磁场抗扰度试验（IEC61000-4-8：2001，IDT)
GB/T17626.112008电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验（IEC61000-4-11：2004，IDT）GB/T259312010网络测量和控制系统的精确时钟同步协议（IEC61588：2009，IDT）DL/T553电力系统动态记录装置通用技术条件DL/T860（所有部分）变电站通信网络和系统DL/T873-2004微机型发电机变压器组动态记录装置技术条件3术语和定义
GB/T25931—2010、DL/T553、DL/T860和DL/T873—2004界定的以及下列术语和定义适用于本1
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文件。
智能电子装置intelligentelectronicdevice：IED-种带有处理器、具有以下全部或部分功能的电子装置：a）采集或处理数据：
b）接收或发送数据：
c）接收或发送控制指令：
d）执行控制指令。
如具有智能特征的变压器有载分接开关的控制器、具有自诊断功能的现场局部放电监测仪等。3.2
智能组件intelligentcomponent由着干智能电子装置集合组成，承担宿主设备的测量、控制和监测等基本功能，在满足相关标准要求时，智能组件还可承担相关计量、保护等功能。可包括测量、控制、状态监测、计量、保护等全部或部分装置。
smartterminal
智能终端
种智能组件。与一次设备采用电缆连接，与保护、测控等二次设备采用光纤连接，实现对一次设备（如断路器、隔离开关、主变压器等）的测量、控制等功能。3.4
智能设备intelligentequipment一次设备和智能组件的有机结合体，具有测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化特征的高压设备，是智能高压设备的简称。3.5
smartsubstation
智能变电站
采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。注：智能变电站分为过程层、间隔层和站控层。3.6
全站系统配置文件substationconfigurationdescription；SCD应全站唯一。该文件描述所有IED的实例配置和通信参数、IED之间的通信配置以及变电站一次系统结构，由系统集成厂商完成。SCD文件应包含版本修改信息，明确措述修改时间、修改版本号等内容。
4缩略语
abstractcommunicationserviceinterface抽象通信服务接口analog/digital模拟量/数字量
genericobjectorientedsubstationevent通用面向变电站事件对象intermetProtocol网际协议
manufacturingmessagespecification制造报文规范sampledvahue采样值
substationconfigurationdescription全站系统配置文件5总则
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5.1装置应具备对全站各种网络报文（快速报文、中速报文、低速报文、原始数据报文、文件传输功能报文、时间同步报文、访问控制命令报文等）进行实时监视、捕提、分析、存储和统计的功能。装置应具备变电站网络通信状态在线监视和状态评估的功能。装置宜具备将报文解析还原为电力系统故障波形和动作行为记录的功能，宜具备记录电力系统故障波形和动作行为的功能。
5.2装置对报文的捕捉应安全、透明，不得对原有的网络通信产生任何影响。5.3装置所记录的数据应真实、可靠，并具有足够的安全性。不应因供电电源中断等偶然因素丢失已记录数据：按装置上任意一个开关或按键不应丢失或抹去已记录的数据。5.4装置应按照DLT860标准建模，具备完善的自描述功能。装置应能导入SCD文件中相关的配置信息。5.5装置相关信息应经独立的通值接口直接上送站控层。5.6装置的各网络接口，应采用相互独立的数据接口控制器。5.7装置应具备防病毒和网络攻击能力。5.8装置应具有自复位功能。当软件工作不正常时，应能通过自复位功能自动恢复正常工作。装置在任何情况下不得出现死机现象。5.9装置应能通过全站统一-时钟信号（IRIG-B、IEC61588等）实现对时功能，并满足对时精度要求。5.10装置应具有远方复归信号的功能。5.11装置应具有必要的自检功能，应具有装置异常、电源消失的硬接点输出。5.12装置应支持双电源供电。
5.13装置应满足无人值班的要求。5.14装置应易扩展、易升级、易改造、易维护。6技术要求
6.1环境条件
6.1.1正常工作大气条件
正常工作大气条件如下：
a）环境温度：-10℃～+55℃
b）相对湿度：5%~95%：
c）大气压力：80kPa~106kPa。
6.1.2正常试验大气条件
除另有规定外，对装置进行测量和试验的环境大气条件如下：a）环境温度：+15℃～+35℃；
b）：相对湿度：25%~75%；
c）大气压力：80kPa～106kPa。6.1.3基准试验大气条件
检验装置固有精确度的环境大气条件如下：a）环境温度：十20℃土5℃：
b）相对湿度：45%~75%：
c）大气压力：86kPa106kPa。
6.1.4储存、运输环境条件
储存、运输环境条件如下：
a）储存环境温度为-25℃～十55℃，相对湿度不大于85%3
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b）运输环境温度为-25℃～+70℃，相对湿度不大于85%。6.2电源
6.2.1交流电源
交流电源要求如下：
a）额定电压：单相220V，允许偏差-15%+10%：b）频率：50Hz/60Hz，允许偏差±0.5Hz:c）波形：正弦，波形畸变不大于5%。6.2.2直流电源
直流电源要求如下：
a）额定电压：220V（110V），允许偏差-20%~+15%：b）纹波系数：≤5%。
6.3功率消耗
当正常工作时，宜不大于100W。6.4接口要求
站控层宜采用RJ45接口：过程层宜采用光纤接口：光纤连接器宜采用1310mm多模ST或LC光纤接口。
以太网监听记录端口数：≥8个：a)
单个端口的报文接入能力：≥100Mbit/sb
装置长期稳定工作时的最大报文接入能力：≥400Mbit/s:d）站控层通信端口数：≥2个。6.5数据记录
装置应能连续记录报文：当满足6.6.1、6.6.2中规定的任一起动条件时，装置应能自起动并完整记录报文异常全过程。记录应满足以下要求：a）SV、GOOSE、MMS报文连续记录：≥3d；b)
报文异常事件记录：≥1000条：e)
记录数据的分辨率：≤lus：
d）文件格式：PCAP格式（具体定义参见附录A）。6.6监视与分析
6.6.1报文实时监视及分析
装置应能够实时监视及分析报文，满足下列条件时，给出告警信息或自起动报文记录。a）格式错误，如SV、GOOSE、MMS等报文格式错误：报文不连续，如丢顿、重复、超时等：b)
报文不同步，如SV报文不同步等；d)
数据属性变化，如品质因数变化、同步标志变化等：SV采样异常，如频率不稳定，双A/D不一致等；e)
GOOSEStNum与SqNum的变化，如变位、重启、状态虚变等：对时服务事件，如时钟加入、时钟退出、时钟切换、报文超时等：与SCD配置不一致，如数据集、条目数、地址、GoCBRef等：ACSI服务分析，如名称解析、数据解析、服务过程解析、捕获时间、否定响应等。6.6.2网络状态实时监视及分析
网络状态实时监视及分析要求如下：a）装置应能够实时监视及分析网络状态；b）装置应能够实时监视网络中节点的增加和删除、报文流量、顿速、通信状态等，给出预警信息4
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或自起动报文记录。起动报文记录的条件包括：流量异常、网络风暴、节点突增、通信超时、通信中断等。
6.6.3电力系统数据实时监视及分析电力系统数据实时监视及分析要求如下：a）装置宜具备实时监视电力系统数据，如有效值、相角、频率、有功功率、无功功率、功率因数、差流、阻抗等当前量值及开关量当前状态的功能：b）
装置宜具备实时分析电力系统数据的功能：c）
装置宜能够对以下异常进行实时分析：电压突变、电压（相/正序）越限、负序电压越限、零序电压越限、二次谐波电压越限、三次谐波电压越限、五次谐波电压越限、七次谐波电压越限、电流突变、电流越限、负序电流越限、零序电流越限、频率越限、频率变化率、开关量变位等，并给出相应的告警信息。
6.6.4高级分析www.bzxz.net
高级分析要求如下：
a）装置应具备网络流量、报文的统计功能b）装置应具备在实时分析中实现的所有报文分析功能：c）装置宜具有还原电力系统故障波形和动作行为记录的功能；d）装置宜具有谐波分析、序分量分析、矢量分析、阻抗变化轨迹分析、故障测距等功能，精度满足使用要求：
装置宜可根据电力系统数据的分析结果，查询相应的报文信息。6.7数据管理
数据管理要求如下：
a）装置应提供就地人机交互接口，可对该装置进行数据查询和调用：b）对装置的操作（如用户登录等）以固定单形式实现并形成工况记录：装置应具有数据文件的管理列表，可对历史数据进行查询、分析、打印、导出等管理，应能够根据时间、类型和服务等关键字对已记录的数据进行查询；装置应能根据设定的条件向调度端上传有关数据和分析报告，宜采用DLT860标准规定的文d
件服务进行传送。
6.8时间精度
6.8.1同步对时精度
同步对时精度要求如下：
a）IRIG-B同步对时误差不超过土1us：b）IEC61588同步对时误差不超过±1us。6.8.2守时精度
装置内部独立时钟24h守时误差不超过土500ms6.9绝缘性能
6.9.1绝缘电阻
在试验的标准大气条件下，装置各带电的导电电路对地（外壳或外露的非带电金属零件）之间，以及电气上无联系的各带电的导电电路之间，分别用开路电压为500V的测试仪器测定，其绝缘电阻值应大于等于20MQ。
6.9.2介质强度
在试验的标准大气条件下，装置应能承受频率为50Hz、历时1min的工频耐压试验，而无击穿、闪络及元器件损坏现象。若需要，也可采用直流试验电压。试验部位及其试验电压值按表1进行选择。5
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被试问路
各带电的导电电路对地
电气上无联系的各带电的导电
电路之间
弱电部分对地
6.9.3冲击电压
表1试验部位及其试验电压
额定绝缘电压
63~300
63~300
交流试验电压（有效值）
真流试验电压
在试验的标准大气条件下，装置各带电的导电电路对地（外壳或外露的非带电金属零件）之间，以及电气上无联系的各带电的导电电路之间，应能承受1.2/50us的标准雷电波的短时冲击电压试验。试验后，装置应无绝缘损坏。试验部位及其试验电压值按表2进行选择。表2试验部位及其试验电压
被试同路
各带电的导电电露对地
电气上无联系的各带电的导电电路之间弱电部分对地
6.10耐湿热性能
6.10.1恒定湿热试验
额定绝缘电压
63~300
63~300
试验电压
装置应能承受GB/T7261-2008中9.5规定的恒定湿热试验。试验温度十40℃2℃，相对湿度93%土3%，试验持续时间2d（48h）。试验结束前2h，在试验箱（室）内测量绝缘电阻并进行介质强度试验。根据6.9.1的要求，各测试部位的绝缘电阻值不应小于1.5MQ。6.10.2交变湿热试验
装置应能承受GB/T7261-2008中9.4规定的交变湿热试验。高温试验温度+40℃土2℃，低温试验温度+25℃士3℃，试验持续时间2d（48h），每周期24h（12h+12h）。试验结束前2h（即低温高温恒定阶段），在试验箱（室）内测量绝缘电阻并进行介质强度试验。根据6.9.1的要求，各测试部位的绝缘电阻值不应小于1.5MQ：根据6.9.2的要求，各测试部位的介质强度不应低于规定试验电压值的75%6.11机械性能
6.11.1振动
装置应具有承受GB/T11287—2000中3.2.1规定的严酷等级为1级的振动能力。6.11.2冲击
装置应具有承受GB/T14537-1993中4.2.1规定的严酷等级为1级的冲击能力。6.11.3碰撞
装置应具有承受GB/T14537—1993中4.3规定的严醋等级为1级的碰撞能力。6.12电磁兼容
6.12.1静电放电试验
装置应能承受GB/T14598.142010第4章规定的严醋等级为3级的静电放电试验。6.12.2脉冲群抗扰度试验
装置应能承受GB/T14598.13-—2008第4章规定的1MHz及100kHz脉冲群抗扰度试验。6
6.12.3电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验NB/T42015—2013
装置应能承受GB/T14598.102012第4章规定的严酷等级为B级的电快速瞬变/脉冲群抗扰度试验。
6.12.4浪涌抗扰度试验
装置应能承受GB/T14598.182012第4章规定的浪涌抗扰度试验。试验电压值见表3。表3试验端口的试验电压及电源阻抗试验条件：线对地
试验端口
辅助电源
输入/输出
通信端口
开路试验电压U
6.12.5射频场感应的传导骚扰抗扰度试验耦合网络
试验条件：线对线
开路试验电压
不试验
耦合网络
装置应能承受GB/T14598.172005第4章规定的严酷等级的射频场感应的传导骚扰抗扰度试验。6.12.6辐射电磁场抗扰度试验
装置应能承受GB/T14598.9--2010第4章规定的严酷等级的辐射电磁场抗扰度试验。6.12.7工频抗扰度试验
装置应能承受GB/T14598.192007第4章规定的严酷等级为B级的工频抗扰度试验。6.12.8工频磁场抗扰度试验
装置应能承受GB/T17626.82006第5章规定的严酷等级为4级的工频磁场抗扰度试验。6.12.9电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验装置应能承受GB/T17626.11—2008中规定的电压中断、电压暂降40%持续100ms和电压变化为40%的电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验。6.13最高允许温度
当环境温度为最高标称温度时，装置的电源回路施加1.1倍额定值，长期带电工作的发热元件，最高允许温度为150℃，并且没有出现绝缘、元器件损坏现象。6.14连续通电
装置进行不少于100h（室温）或72h（十40℃）的连续通电试验，装置的性能应符合第5章、第6章的要求。
7试验方法
7.1外观和结构检查
外观和结构检查按照GB/T72612008第5章的规定进行。装置外观应无划痕及损伤：铭牌内容完整、字迹清晰；装置具有接地标志；接插件具有防误插措施。7.2主要功能及技术性能试验
7.2.1SCD文件导入功能检查
装置应能导入SCD文件，导入的数据模型部分应由工具编辑完成。导入SCD文件后，装置应能显示每个数据集成员的数据名称或对象参引。7.2.2采样值报文实时监视及分析检查用报文模拟测试仪发送一组或多组采样值报文，模拟各种采样值报文异常：NB/T42015—2013
模拟产生格式错误的采样值报文（如数据集个数小于等于0、报文长度错误、编码不规范等）：a)
模拟采样值发送超时（如设置为在原有采样发送间隔上超过10us发送下一慎采样值报文）：模拟随机发生采样值报文丢顿（如设置丢1顿或2顿采样值报文）：模拟采样值发送错序：
模拟采样值发送重复：
模拟采样值报文通信中断（如设置在1ms内记录端口上未收到任何采样值报文）：模拟采样值报文丢失同步信号：模拟采样频率不稳定：
模拟采样品质改变：
模拟采样值报文格式与配置文件不一致（如dataSet、条目数、SvID、ConfRev、组播地址等不一致）。
装置接收到这些采样值报文时，应能够检查出错误，并且给出相应的错误告警。7.2.3GOOSE报文实时监视及分析检查用报文模拟测试仪发送GOOSE报文，并模拟各种GOOSE报文异带：模拟产生格式错误的GOOSE报文（如数据集个数小于等于0、报文长度错误、编码不规范等）：a)
模拟随机发生GOOSE报文丢包（丢1顿或2）：b)
模拟GOOSE报文错序：
模拟GOOSE报文重复：
模拟GOOSE报文通信中断（如在2倍GOOSE报文最大发送时间间隔内未收到任何GOOSE报文》：
模拟GOOSE报文发送超时（如发送时间间隔大于2倍存活时间）：模拟GOOSE重启：
模拟GOOSE变位：
模拟GOOSE报文发送状态虚变（StNum变化但data不变）。模拟发送的GOOSE报文与配置文件不一致（如dataSet、条目数、GoCBRef、ConfReY、组播地址等不一致)；
k）模拟GOOSE报文处于测试模式。装置接收到这些采样值报文时，应能够检查出错误，并且给出相应的错误告警。7.2.4IEC61588报文实时监视及分析检查仿真服务器与IEC61588时钟源进行PTP协议通信。网络报文分析仪应能分析以下各种IEC61588报文异常：
a）时钟切换：
b）同步报文超时：
c）通报报文超时。
装置收到这些IEC61588报文时，应能够检查出错误，并且给出相应的告警信息。7.2.5流量突变和网络风暴实时监测分析检查流量突变和网络风暴实时监测分析检查如下：设定装置流量异常阀值：
报文模拟测试仪端口1发送内容完全一致的数据报文，速率分别为被测端口满带宽的10%30%，50%，100%，依次时长1min。报文模拟测试仪端口2发送普通G00SE心跳报文，时长Smin：
装置应告警提示流量突变和广播风暴，查询测试过程中的历史报文时，装置应无损存储报文模拟测试仪端口1、端口2的报文。8
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