专利名称：基于面向通用对象的变电站事件机制的双网控制方法
技术领域：
木发明属电工技术领域，尤其涉及一种面向通用对象的变电站事件
(GOOSE)的双网控制方法。
背景技术：
IEC 61850借鉴了公共设施通信体系(UCA)的通用变电站状态事件 (GSSE)，引入了面向通用对象的变电站事件(G00SE)。 GOOSE服务是以高 速P2P通讯为基础的，它代替了传统的智能电子设备(IED)之间硬接线的 通讯，为逻辑节点间的通信提供了快速切高效可靠的方法。
GOOSE解决方案是数字化变电站的主要特点之一，也是争议最大的部分。 GOOSE使数字化变电站抛弃了各种装置之间、控制屏之间等硬连接线，优点 非常明显，但随之带来了各种相关的可靠性、安全性等问题。为此IEC定 义了非常严格的时间指标来保证其性能，同时在GOOSE消息中包含相应的 数据有效性检查和消息的丢失、校验、重发机制，以保证IED收到预期的 消息并执行相应的操作。
为了保证变电站运行可靠性，国内的大部分变电站都要求设备双重化， 如双机热备、双网热备等。IEC在制定G00SE等协议中，没有涉及双网通讯、 保护装置和测控装置与操作箱控制通讯等内容，显然这将不能满足国内大 部分数字化变电站的可靠运行要求。通过G00SE协议在双网上进行控制数 据的通讯，可以有效提高控制数据的快速性和冗余性，但也使系统变的不安全，不可靠。基于GOOSE机制的双网可靠控制方法可以作为IEC61850的
补充，有效的解决上述问题。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提出了一种基于G00SE机制的 双网可靠控制方法可以作为IEC61850的补充，有效地解决背景技术中的h 述问题。
本发明采用如下技术方案 一种基于通用变电站状态事件机制的双网控 制方法，该方法包括
1) 在保护装置和测控装置的通用变电站事件(G00SE)通讯的发送 数据配置GOOSE控制块中增加私有数据"控制应用类型"信息；在操作箱
(一种数字化变电站中用来操作开关、刀闸等一次设备的装置)的通用变
电站事件(GOOSE)接收数据配置GOOSE INPUT中增加私有数据"控制应用
类型"和"保护动作复归时间"信息；GOOSE控制块和GOOSE INPUT中的"控
制应用类型"信息必须一致；保护装置或测控装置通用变电站事件(GOOSE)
通讯协议不做任何改动，保证通用变电站事件(GOOSE)机制的有效性和完 整性；
2) GOOSE控制块和GOOSE INPUT "控制应用类型"信息配置为0时， 用于变电站测控装置之间的相互通讯，不做控制处理；
3) GOOSE控制块和GOOSE INPUT "控制应用类型"信息配置为1时， 由保护装置决定保护动作启动和复归、测控装置决定同期动作的启动和复 妇，然后通过GOOSE通讯报文将命令发送给操作箱；操作箱收到启动命令 报文后，直接执行接收的启动命令；如果操作箱收接收的复归命令报文与 接收的启动命令报文时间间隔大于GOOSE INPUT中的"动作复归时间"，操 作箱直接执行接收的复归命令；否则操作箱将启动命令保持GOOSE INPUT屮配置的动作复归时间后再执行复归命令；(为了防止复归时间过小，造成
动作线圈的反向电流冲击而损坏动作继电器，保护装置或测控装置的动作
命令与复归的时间间隔不能小于操作箱GOOSE INPUT中配置的动作复归时 间)
4) GOOSE控制块和GOOSE INPUT "控制应用类型"信息配置为2时， 由保护装置决定保护动作或测控装置决定同期动作的启动，同时在GOOSE 数据集(GOOSE DATASET)中增加相应动作保持时间，然后通过GOOSE通讯 报文将命令发送给操作箱；操作箱收到启动命令报文后，直接执行接收的 启动命令；如果GOOSE数据集(GOOSE DATASET)中动作保持时间大于GOOSE INPUT中的"动作复归时间"，操作箱将启动命令保持GOOSE数据集(GOOSE DATASET)中配置的动作保持时间后再执行复归命令；否则操作箱将启动命 令保持GOOSE INPUT中配置的动作复归时间后再执行复归命令；
5) GOOSE控制块和GOOSE INPUT "控制应用类型"信息配置为3时， 由保护装置决定保护动作或测控装置决定同期动作的启动，然后通过GOOSE 通讯报文将命令发送给操作箱；操作箱收到启动命令报文后，直接执行接 收的启动命令；并将启动命令保持GOOSE INPUT中配置的动作复归时间后 再执行复归命令；
本发明可以有效提高数字化变电站保护装置和测控装置的双网控制可 靠性，为数字化变电站的安全运行带来保障。
H前国内外很多厂家都研制了数字化变电站的保护装置和测控装置，也 都包含了通用变电站状态事件(GOOSE)机制的控制功能，同质化竞争非常 激烈。采用本发明不但可以有效提高数字化变电站保护装置和测控装置的 双网控制可靠性，为数字化变电站的安全运行带来保障。还可以提高设备 的技术含量，提升产品的市场竞争力。
图1为本发明的双网通信方法示意图。
具体实施例方式
下面根据说明书附图对本发明的技术方案进行详细描述。
本发明公开了一种基于GOOSE机制的双网可靠控制方法，其内容为 1、《靠控制方法
1) 在保护装置和测控装置的通用变电站事件(GOOSE)通讯的发送数据 配置GOOSE控制块中增加私有数据"控制应用类型"信息；在操作箱
( -种数字化变电站中用来操作开关、刀闸等一次设备的装置)的通 用变电站事件(GOOSE)接收数据配置GOOSE INPUT中增加私有数据
"控制应用类型"和"保护动作复归时间"信息；GOOSE控制块和GOOSE INPUT中的"控制应用类型"信息必须一致；保护装置或测控装置通 用变电站事件(GOOSE)通讯协议不做任何改动，保证通用变电站事 件(GOOSE)机制的有效性和完整性；
2) GOOSE控制块和GOOSE INPUT "控制应用类型"信息配置为0时，用 于变电站测控装置之间的相互通讯，不做控制处理；
3) GOOSE控制块和GOOSE INPUT "控制应用类型"信息配置为1时，由 保护装置决定保护动作启动和复归、测控装置决定同期动作的启动和 复归，然后通过GOOSE通讯报文将命令发送给操作箱；操作箱收到启 动命令报文后，直接执行接收的启动命令；如果操作箱收接收的复归 命令报文与接收的启动命令报文时间间隔大于GOOSE INPUT中的"动 作复归时间"，操作箱直接执行接收的复归命令；否则操作箱将启动 命令保持GOOSE INPUT中配置的动作复归时间后再执行复归命令；(为 了防止复归时间过小，造成动作线圈的反向电流冲击而损坏动作继电器，保护装置或测控装置的动作命令与复归的时间间隔不能小于操作
箱GOOSE INPUT中配置的动作复归时间)
4) GOOSE控制块和GOOSE INPUT "控制应用类型"信息配置为2时，由 保护装置决定保护动作或测控装置决定同期动作的启动，同时在 GOOSE数据集(GOOSE DATASET)中增加相应动作保持时间，然后通过 GOOSE通讯报文将命令发送给操作箱；操作箱收到启动命令报文后， 直接执行接收的启动命令；如果GOOSE数据集(GOOSE DATASET)中 动作保持时间大于GOOSE INPUT中的"动作复归时间"，操作箱将启 动命令保持GOOSE数据集(GOOSE DATASET)中配置的动作保持时间 后再执行复归命令；否则操作箱将启动命令保持GOOSE INPUT中配置 的动作复归时间后再执行复归命令；
5) GOOSE控制块和GOOSE INPUT "控制应用类型"信息配置为3时，由 保护装置决定保护动作或测控装置决定同期动作的启动，然后通过 GOOSE通讯报文将命令发送给操作箱；操作箱收到启动命令报文后， 直接执行接收的启动命令；并将启动命令保持GOOSE INPUT中配置的 动作复归时间后再执行复归命令；
"控制应用类型"信息的三个数据0、 1、 2、 3根据数字化变电站具体的应 用需求进行配置。
2、网通讯方法(如附图l所示说明)
1)报文接收(当前接收的报文与上一次接收的报文属于同一网络)
如果当前接收的报文ST编号大于等于上一次接收的报文ST编号，报 文有效。
如果当前接收的报文ST编号小于上一次接收的报文ST编号，且误差 小于等于3时，报文无效。如果网络上存在MAC路由，由于路由算法的差异或其它特殊原因，理论上存在先发出的通讯报文滞后于后发的通讯报文。
GOOSE应用中很难出现，开发过程中可以根据需要决定是否对该现象进行处 理。通过理论上和实践上分析，即使GOOSE应用中存在MAC路由，最多不 会超过2级路由，因此通讯报文滞后不应当超过3包
如果当前接收的报文ST编号小于上一次接收的报文ST编号且误差大 于3时，报文有效。这种现象只可能发生在发送装置重启或报文编号发生 翻转，无论那种情况，报文都应当有效。
2)报文接收(当前接收的报文与上一次接收的报文不属于同一网络) 如果当前接收的报文ST编号大于上一次接收的报文ST编号，报文有效。
如果当前接收的报文ST编号等于上一次接收的报文ST编号，报文无效。
如果当前接收的报文ST编号小于上一次接收的报文ST编号，且误差 小于等于100，双网同时工作时，报文无效。根据雪崩测试，当发送装置同 时向两个网络发送通讯报文后，某个网络的通讯报文存在滞后于另一个网 络的多份报文。(如发送装置同时在双网中发送3份报文，由于网络负载 不同，存在接收装置收到某 -网络的全部3份报文后，才收到另一网络的 第一份报文)。
如果当前接收的报文ST编号小于上一次接收的报文ST编号，且误差 小于等于100，双网不同时工作时，报文有效。这种现象发生在接收装置收 到发送装置的A (B)网报文后，发送装置重新启动，在重新启动后A (B) 网L大:I为某些原因不再工作，接收装置只能接收B (A)网报文，而B (A)网 通讯报文中ST编号因装置重新启动的缘故，从零开始计数，此时报文应当冇效。
如果当前接收的报文ST编号小于上--次接收的报文ST编号，且误差 人丁 100时，报文有效。这种现象只可能发生在发送装置重启或报文编号 发生翻转，无论那种情况，报文都应当有效。
3)报文发送通讯报文根据配置通过双网定时发送，如果保护装置存在 保护动作启动或复归命令、测控装置存在同期动作的启动或复归命令，通 过触发机制实时发送。(G00SE机制规定，当数据发生变化时，通讯报文中 的ST编号加一)。
权利要求
1、一种基于通用对象的变电站事件机制的双网控制方法，其特征为，该方法包括以下步骤1)在保护装置和测控装置的通用变电站事件(GOOSE)通讯的发送数据配置GOOSE控制块中增加私有数据“控制应用类型”信息；在操作箱的通用变电站事件(GOOSE)接收数据配置GOOSE INPUT中增加私有数据“控制应用类型”和“保护动作复归时间”信息；GOOSE控制块和GOOSE INPUT中的“控制应用类型”信息必须一致；保护装置或测控装置通用变电站事件(GOOSE)通讯协议不做任何改动，保证通用变电站事件(GOOSE)机制的有效性和完整性；2)GOOSE控制块和GOOSE INPUT“控制应用类型”信息配置为“0”时，用于变电站测控装置之间的相互通讯，不做控制处理；3)GOOSE控制块和GOOSE INPUT“控制应用类型”信息配置为“1”时，由保护装置决定保护动作启动和复归、测控装置决定同期动作的启动和复归，然后通过GOOSE通讯报文将命令发送给操作箱；操作箱收到启动命令报文后，直接执行接收的启动命令；如果操作箱收接收的复归命令报文与接收的启动命令报文时间间隔大于GOOSE INPUT中的“动作复归时间”，操作箱直接执行接收的复归命令；否则操作箱将启动命令保持GOOSE INPUT中配置的动作复归时间后再执行复归命令；4)GOOSE控制块和GOOSE INPUT“控制应用类型”信息配置为“2”时，由保护装置决定保护动作或测控装置决定同期动作的启动，同时在GOOSE数据集(GOOSE DATASET)中增加相应动作保持时间，然后通过GOOSE通讯报文将命令发送给操作箱；操作箱收到启动命令报文后，直接执行接收的启动命令；如果GOOSE数据集(GOOSE DATASET)中动作保持时间大于GOOSE INPUT中的“动作复归时间”，操作箱将启动命令保持GOOSE数据集(GOOSE DATASET)中配置的动作保持时间后再执行复归命令；否则操作箱将启动命令保持GOOSE INPUT中配置的动作复归时间后再执行复归命令；5)GOOSE控制块和GOOSE INPUT“控制应用类型”信息配置为“3”时，由保护装置决定保护动作或测控装置决定同期动作的启动，然后通过GOOSE通讯报文将命令发送给操作箱；操作箱收到启动命令报文后，直接执行接收的启动命令；并将启动命令保持GOOSE INPUT中配置的动作复归时间后再执行复归命令；
2、根据权利要求1所述的基于通用对象的变电站事件机制的双网控制方 法，其特征为，该方法使用双网通讯，所述双网通讯的实现方法为1) 当前接收的报文与上一次接收的报文属于同一网络时的报文接如果当前接收的报文状态号ST大于或等于上一次接收的报文状态号 ST，报文有效；如果当前接收的报文状态号ST小于上一次接收的报文状态号ST，且误 差小于等于3时，报文无效；在数字化变电站中如果GOOSE应用存在MAC路由，不会超过2级路由， 通讯报文滞后不超过3包；如果当前接收的报文ST编号小于上一次接收的报文ST编号且误差大 于3时，报文有效；2) 报文接收当前接收的报文与上一次接收的报文不属于同一网络时的报文接收如果当前接收的报文ST编号大于上一次接收的报文ST编号，报文有效；如果当前接收的报文ST编号等于上一次接收的报文ST编号，报文无效；如果当前接收的报文ST编号小于上一次接收的报文ST编号，且误差 小于等于100，双网同时工作时，报文无效；如果当前接收的报文ST编号小于上一次接收的报文ST编号，且误差 小于等于100，双网不同时工作时，报文有效；如果当前接收的报文ST编号小于上一次接收的报文ST编号，且误差 大于100时，报文有效。3)报文发送通讯报文根据配置通过双网定时发送，如果保护装置存 在保护动作启动或复归命令、测控装置存在同期动作的启动或复归命令， 通讯报文立即发送。
全文摘要
本发明是一种基于通用变电站状态事件(GOOSE)机制的双网可靠控制方法，属电工技术领域。GOOSE解决方案是数字化变电站的主要特点之一，IEC在制定GOOSE等协议中，没有涉及双网通讯、装置与操作箱控制通讯等内容，显然这将不能满足国内大部分数字化变电站的可靠运行要求。通过GOOSE协议在双网上进行控制数据的通讯，可以有效提高控制数据的快速性和冗余性，但也使系统变的不安全，不可靠。基于GOOSE机制的双网可靠控制方法可以作为IEC61850的补充，有效的解决上述问题。
文档编号H02J13/00GK101304181SQ20081012356
公开日2008年11月12日 申请日期2008年7月8日 优先权日2008年7月8日
发明者徐石明, 王海峰, 丹 蔡, 陆建峰, 陈爱林 申请人:国电南瑞科技股份有限公司