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面向通用对象的事件模型(GOOSE)说明

【摘要】:IEC61850 标准中定义的面向通用对象的变电站事件 以快速的以太网多播报文传输为基础,代替了传统的智能电子设备之间硬接线的通信方式,为逻辑节点间的通信提供了快速且高效可靠的方法。根据 IEC61850 标准的规定,GOOSE 信号的通信延迟应小于 4 ms。GOOSE 服务用于快速、可靠地传输保护、控制等信息的目的,其应用层是 GOOSE 协议。当发送端和接收端的检修状态一致时,装置对接收到的GOOSE数据进行正常处理。

IEC61850 标准中定义的面向通用对象的变电站事件(GOOSE) 以快速的以太网多播报文传输为基础,代替了传统的智能电子设备(IED)之间硬接线的通信方式,为逻辑节点间的通信提供了快速且高效可靠的方法。

GOOSE服务支持由数据集组成的公共数据的交换,主要用于保护跳闸、断路器位置,联锁信息等实时性要求高的数据传输。GOOSE服务的信息交换基于发布/订阅机制基础上,同一GOOSE网中的任一IED设备既可以作为订阅端接收数据,也可以作为发布端为其他IED 设备提供数据。这样可以使 IED 设备之间通信数据的增加或更改变得更加容易实现。

IEC61850 所支持的互操作性是指自动化功能模块之间的互操作性,与常规的自动化装置之间的互操作性存在差别。功能模块之间的互操作性是一种更高要求的互操作性,包括装置之间的互操作性。实现自动化功能之间的互操作性将成为产品应用IEC61850 的最大价值。

IEC61850 的一个基本方法是将各种应用分解为最小的单元,然后利用单元间的通信协调完成整个应用。GOOSE的出发点是功能的分布式实现,它以高速 P2P(Peer-to-Peer)通信为基础,替代了传统智能电子设备(IED)之间硬接线的通信方式,为逻辑节点之间的通信提供了快速且高效可靠的方法。任一 IED 与其他 IED 通过以太网相联,可为订阅方接收数据,也可为发布方向其他 IED 提供数据。

GOOSE 是一种实时应用,主要传送间隔闭锁信号和实时跳闸信号。根据 IEC61850 标准的规定,GOOSE 信号的通信延迟应小于 4 ms。在保证 GOOSE 正确可靠的前提下,应在发送端、交换机、接收端尽可能地提高实时性。GOOSE 服务用于快速、可靠地传输保护、控制等信息的目的,其应用层是 GOOSE 协议。T-Profile 的传输层和网络层是空的,应用层服务直接映射到 ISO/IEC8802-3 的媒介访问子层上的Ethertype 协议数据单元。这种映射方式下,必须为 GOOSE 消息的传输配置ISO/IEC8802-3多播/广播目的地址,且必须使用唯一的ISO/IEC8802-3源地址。

Ethertype PDU 的标识为 2 个字节(已被IEEE授权注册使用),它与AppID结合使用可以区分多达 16 000 多种 GOOSE/采样值消息。GOOSE 模型使用的数据链路层还包含了优先级标志和虚拟专用网的支持。为了保证 GOOSE 服务的实时性和可靠性,GOOSE报文采用与基本编码规则(BER)相关的 ASN.1 语法编码后,可不经过 TCP/IP 协议,直接在以太网链路层上传输,并采用特殊的收发机制。

GOOSE 报文发送采用心跳报文和变位报文快速重发相结合的机制。在 GOOSE 数据集中的数据没有变化的情况下,发送时间间隔为 T0 的心跳报文,报文中的状态号(stnum)不变,顺序号(sqnum)递增。在 GOOSE 数据集中的数据发生变化情况下,发送一帧变位报文后,以时间间隔T1,T1,T2,T3进行变位报文快速重发。数据变位后的报文中状态号(stnum)增加,顺序号(sqnum)从零开始。GOOSE接收可以根据GOOSE报文中的允许生存时间(Time Allow to Live,TATL)来检测链路中断。

GOOSE 对收发过程中产生的异常情况进行报警,主要分为:GOOSE A 网/B 网断链报警,GOOSE配置不一致报警,GOOSE A网/B网网络风暴报警。

(1)GOOSE A 网/B网断链报警:在两倍的报文允许生存时间( TATL)内没有收到正确的GOOSE报文,就产生GOOSE A网/B网断链报警。

(2)GOOSE 配置不一致报警:GOOSE发布方和订阅方中GOOSE控制块的配置版本号等属性必须一致,否则产生GOOSE 配置不一致报警。

(3)GOOSE A 网/B 网网络风暴报警:当 GOOSE 网络中产生网络风暴,网络端口流量超过正常范围,出现异常报文时,会产生GOOSE A网/B网网络风暴报警。

当装置的检修状态置 1 时,装置发送的GOOSE报文中带有测试(test)标志,接收端就可以通过报文的test标志获得发送端的检修状态。当发送端和接收端的检修状态一致时,装置对接收到的GOOSE数据进行正常处理。当发送端和接收端的检修状态不一致时,装置可以对接收到的GOOSE数据做相应处理,以保证检修的装置不会影响到正常运行状态的装置,提高了GOOSE检修的灵活性和可靠性。