資源管理類

    電力運維網關系統(OGS)

    2017-03-07 湖南大唐先一科技 超級管理員 70

    1、產品概述

    變電站運維網關機裝置(以下簡稱運維網關機)對站端建立二次運維模型,采用網絡監測、網絡報文記錄分析、電力二次安防以及網絡安全管理等技術,對站端的二次設備、交換機、防火墻、主機、二次安防設備以及變電站自動化系統等的運行狀態、配置和告警信息進行采集,對變電站內的報文進行記錄和分析處理,建立網絡拓撲模型,并采用電力系統標準通信規約與自動化運行管控主站系統進行數據交互,實現變電站端二次系統及設備的運行狀態信息的有效采集分析、可靠交互與綜合展示。

    2、裝置部署架構

    運維網關機各端口連接及功能要求如下所示:

    a)運維網關機2個網口與站控層中心交換機A、B相連用于數據通信;

    b)運維網關機2個網口與出站端實時VPN接入交換機相連用于數據通信,實現二次安防裝置的狀態采集以及與主站系統的信息交互;

    c)運維網關機2個網口與站控層中心交換機A、B的鏡像口相連,實現對站控層的網絡數據采集;

    d)運維網關機2個網口與出站端實時VPN接入交換機的鏡像口相連用于數據采集,實現出站端交換機的網絡數據采集;

    e)運維網關機上送信息通過變電站端II區出站。

    3、產品功能

    3.1數據建模

    運維網關機支持采用配置工具實現二次運維系統模型的創建和維護;支持導出CIM模型文件和CID文件;支持導出網絡拓撲文件和SVG圖形文件等功能。

    3.2數據采集

    運維網關機支持與二次設備通信采集運行狀態信息,采集信息包含:

    通過與變電站自動化系統接口或網分進行采集:包括間隔層的測控、保護等設備的閉鎖、告警、檢修、通信狀態;

    直接采集業務系統信息:包括站控層的遠動裝置、監控后臺、五防工作站、保信子站等設備的通信狀態、值班狀態;同時上述采集信息也支持通過與變電站自動化系統接口進行采集;

    直接采集網絡設備:包括交換機、防火墻、縱向加密裝置等設備的告警、端口狀態;支持通過SYSLOG、SNMP或抓包等手段,采集CPU利用率、內存利用率等信息。

    3.3數據存儲

    運維網關機支持對網絡原始報文的帶時間戳采集、存儲,報文采用連續循環存儲。

    3.4規約分析

    運維網關機支持按照規約類型及其格式對報文進行解析并給出告警,如:

    當報文不符合其規約規定的格式時應給出解碼錯誤告警。MMS、IEC103、IEC104斷鏈告警及斷鏈后重連告警。

    3.5合法性分析

    運維網關機支持對通信的合法性進行分析并給出告警,如:對站內通信雙方行為不合法的鏈路即時給出異常告警;端口單位時間內收到重復報文超過預設閥值時應給出風暴告警;端口報文速率超過預設閥值時應給出流量異常告警;端口的流量突變時應給出流量突變告警;在預設時間內,端口沒有收到報文時應給出網絡無流量告警;在預設時間內,SCD虛擬鏈路無報文出現時應給出鏈路無報文告警。支持對每個采集值定義64條告警判定公式??蓪νㄐ沛溌愤M行監視,根據通信鏈路的流量和時間邏輯關系設定告警閥值。

    3.6通信行為分析

    運維網關機支持實時監控站內通信的狀態,具體信息如下:實時上送通信鏈路狀態;動態生成設備通信對信息表,信息表內容為存在通信行為的設備信息;支持通信對文件的信息查詢以及讀??;實時分析通信雙方的地址信息,包括源IP、源端口、源MAC、目的IP、目的端口、目的MAC;通信鏈路應能夠與模型文件對應,并映射對應設備信息;實時分析通信報文流量信息,對最近報文時間、報文數量、數據流量進行統計。

    3.7拓撲分析

    運維網關機支持生成站內的網絡拓撲文件,并上送到主站端。

    3.8數據遠傳

    運維網關機支持與主站采用IEC 61850 MMS服務的方式進行通信,通信方式包含突發報告服務及文件傳輸服務,通信應包括CIM模型文件、SCD文件、SVG網絡結構圖、網絡拓撲文件、實時數據和歷史報文。

    3.9資源監視及告警

    運維網關機提供站端人機交互界面,實現變電站就地監視和配置。具體包括如下內容:

    運維網關機提供資源監視畫面及告警界面,展現畫面包括變電站自動化系統網絡拓撲圖、全站二次設備運行狀態及屬性(包括通信狀態、閉鎖、告警狀態,以及設備屬性、端口通信狀態及資源使用率等);

    提供變電站二次設備非正常運行狀態進行告警(包括但不限于設備異常、資源不足及業務行為異常情況)。

    4、硬件介紹

    產品硬件外形為標準19英寸結構,2U標準高度,硬件上采用高可靠的平臺,內部集成PCI,PCI-express擴展接口,同時具體多個網絡接口和異步通訊接口具有網絡對時模塊。操作系統采用多任務實時操作系統(Linux),軟件系統采用模塊化設計,多任務運行,運行安全可靠,通過國家電科院EMC4級認證。

    性能參數:

    a)設備對時方式: 支持IRIG-B(DC);

    b)設備對時精度:≤1us;

    c)記錄數據的分辨率:≤1us;

    d)記錄數據的捕捉率:100%;

    e)記錄數據的完整率:100%;

    f)CPU主頻:>=1.8GHz 雙核;

    g)內存: >=2G DDR3 內存;

    h)CF卡存儲空間:>=8G;

    i)硬盤存儲空間:>=500G;

    j)USB接口: 4個USB2.0接口;

    k)VGA接口:1個VGA視頻接口;

    l)報文記錄連續存儲:>=15天;

    m)循環存儲的告警記錄:>=4萬條;

    n)CPU平均負荷率:

      網絡流量正常狀態下,10分鐘內<20%;

      網絡流量異常情況下,10秒鐘內<80%。

      平均無故障時間(MTBF):>50000小時(100%負荷)。


    5、產品特點

    5.1實現統一構建變電站二次設備運維模型

    構建的站端二次運維系統模型應能覆蓋站端二次系統運行狀態、異常告警、報文記錄等數據。通過站端二次系統運維數據與主站二次系統運維數據的統一建模,實現二次運維系統模型與數據的站端維護,二次系統從站端-子站-主站的全面監視與管理。

    在統一數據建模的基礎上,定義數據上送格式和接口規范,保持系統不同模塊之間數據格式和接口的一致性、接口本身的靈活性以及后期的業務可擴展性。

    5.2實現變電站二次設備圖形化動態展現

    用戶可以通過圖形化界面了解變電站內各設備的當前運行情況及通信情況,可以按廠家、型號、類型排序查看。

    5.3實現多協議、多手段、成熟、安全的數據采集

    變電站中的設備型號及廠家眾多,對變電站端實時數據、遠動前置數據等報文信息的可靠監視、記錄及統計功能,確保完整獲取變電站端報文信息及設備的當前運行狀態。具體包括:

    (1)對IEC61850變電站,實現站控層的MMS報文、GOOSE聯鎖報文、SV報文的監視、記錄及統計。

    (2)對IEC103變電站,實現站控層的IEC103報文的監視、記錄及統計。

    (3)實現變電站遠動裝置的IEC104報文監視、記錄及統計。

    (4)實現snmp、syslog等協議對交換機、二次安防設備、電源設備、時鐘設備相關信息采集。

    (5)系統完成對原始報文的采集及存儲,連續循環存儲報文。

    5.4實現成熟的數據挖掘

    系統以海量歷史數據為分析依據,充分考慮了設備參數之間的關聯性和耦合性,應用數據分析領域成熟的挖掘技術,結合二次設備特點及現場實際,組建起快速高效的數據分析引擎,從而為快速精準地評價出二次設備健康狀態提供決策支持。

    5.5實現海量數據的快速分析、計算處理

    采用高效率的計算引擎處理技術,依據復雜的數學模型,能對海量實時數據進行快速的分析、計算處理。

    5.6實現網絡拓撲自動分析

    系統能夠自動發現站內基礎拓撲信息并轉發給主站系統,實現遠端網絡拓撲連接視圖呈現,且能基于該拓撲視圖提供網絡故障、性能、流量和告警等可視化信息。

    5.7實現對設備健康狀態評估

    本系統采用分級評價方法,通過評價參數的狀態依次得出二次設備、系統、變電站的健康狀態。該方法分別考慮了參數、設備、系統的重要度(權重),能夠準確反映出設備-系統-變電站的真實健康狀態。

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