數位化變電站中的goose檢修方法
2023-12-11 20:03:02 1
專利名稱：數位化變電站中的goose檢修方法
數位化變電站中的GOOSE檢修方法
技術領域：
本發明涉及數位化變電站的檢修方法，具體是一種數位化變電站中的GOOSE檢修 方法。
背景技術：
數位化變電站是由智能化一次設備和網絡化二次設備分層構建，其建立在 IEC61850通信規範基礎上，能夠實現變電站內智能電氣設備間信息共享和互操作的現代化 變電站。數位化變電站技術中的面向通用對象的變電站事件(GOOSE)為變電站的通信提 供了一個快速可靠的方法，GOOSE報文經表示層後直接映射到鏈路層和物理層，採用乙太網 技術保證報文傳輸的實時性，其在多個物理設備之間傳輸輸入、輸出數據值，主要用於裝置 之間傳輸保護跳閘、閉鎖、斷路器位置等實時信號。由於傳統變電站中裝置之間傳輸這些信 號通常使用硬接線實現，裝置的檢修方法相對簡單，故原有的檢修方法已不適用於數位化 變電站中使用。另一方面，GOOSE服務中的信息交換通常採用發布/訂閱模式，即GOOSE報文採用 多報文方式發送，通常有一個或者多個接收方裝置。在裝置檢修時，如果不從正常運行網絡 中斷開，將會影響正常運行的裝置，如果採用專用網絡進行裝置檢修和GOOSE功能測試，需 要增加額外的成本，並且和運行裝置的信號功能配合難以保證。
發明內容本發明要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術方案進行完善與改進， 提供一種數位化變電站中的GOOSE檢修方法，適用於數安化變電站使用，且在保證不增加 額外成本的同時提高裝置運行安全性。為此，本發明採取以下技術方案1、數位化變電站中的GOOSE檢修方法，其特徵在於它包括以下步驟DGOOSE發送方裝置與GOOSE接收方裝置通過網絡連接；2)檢測GOOSE發送方裝置的檢修狀態，並將發送方裝置的檢修狀態信息包含在 GOOSE報文中的測試位中；3)GOOSE接收方裝置接收通過網絡傳輸的GOOSE報文後解析報文中的測試位，獲 得發送方裝置的檢修狀態；4) GOOSE接收方裝置檢測自身的檢修狀態，並與發送方裝置檢修狀態做比較若接收方裝置的檢修狀態與發送方裝置檢修狀態一致，則判斷GOOSE數據為有效 數據；若接收方裝置的檢修狀態與發送方裝置檢修狀態不同，則判斷GOOSE數據為無效 數據。GOOSE報文主要包括以下內容G00SE控制塊索引(gocbRef)，允許存活時間 (timeAllowedtoLive)，數據集引用(datSet)，G00SE控制塊標識(goID)，時間(t)，狀態號(stNum)，序列號(sqNum)，測試位(test)，配置版本(confRev)，需要重新配置(NdsCom)，數 據集數目(numDatSetEntries)，所有數據(alIData)。在本技術方案中將GOOSE報文的測 試位(test)與GOOSE發送方裝置的檢修狀態相關聯；GOOSE接收方裝置通過解析GOOSE報 文中的測試位(test)就可以獲得發送方裝置的檢修狀態，然後與自身的檢修狀態做比較， 從而決定對GOOSE報文中數據的處理方式。比較的結果有以下四種情況1、發送方和接收方裝置都為正常運行狀態，接收的GOOSE數據作為有效數據處 理。2、發送方裝置為正常運行狀態，接收方裝置為檢修狀態，接收的GOOSE數據作為無效數 據處理。3、發送方裝置為檢修狀態，接收方裝置為正常運行狀態，接收的GOOSE數據作為無 效數據處理。4、發送方和接收方裝置都為檢修狀態，接收的GOOSE數據作為有效數據處理。採用本技術方案，在對數位化變電站中使用GOOSE技術的裝置進行檢修時，不需 要斷開GOOSE網絡連接，其發送的GOOSE報文不會影響正常運行狀態的裝置，發送方裝置和 接收方裝置運行的信號相配，靈活可靠地完成數位化變電站中裝置GOOSE功能的檢修和調 試。當裝置接收的GOOSE數據為有效數據時，可以進行實際處理或者動作，當接收的GOOSE 數據為無效數據時，可以進行GOOSE接收的相關測試，以便於對使用GOOSE技術的裝置進行 全面的檢修和測試工作。當發送方裝置處於檢修狀態，接收方裝置處於正常運行狀態時， GOOSE報文數據作為無效數據處理而使正常運行的接收方裝置不受影響；若發送方裝置及 接收方裝置均處於檢修狀態時，裝置之間的GOOSE報文收發處理方法跟正常運行狀態下完 全一致，可以進行完善全面的功能測試。由於這種檢修方法只決定接收到的GOOSE數據是 否作為有效數據處理，並不影響對GOOSE鏈路、報文正確性等方面的判斷，因此檢修狀態裝 置和運行狀態裝置之間也可以對相關方面進行驗證和測試工作。作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本發明還包括以下附加技術特徵所述GOOSE報文中的測試位參數為一布爾量，取值為True或False，當發送方裝 置處於檢修狀態時，測試位為True ；當發送方裝置處於非檢修狀態時，測試位為False。當 發送方和接收方裝置都為正常運行狀態，則報文測試位為False，接收方裝置的檢修狀態為 False ；當發送方裝置為正常運行狀態，接收方裝置為檢修狀態，則報文測試位為False，接 收方裝置的檢修狀態為True ；當發送方裝置為檢修狀態，接收方裝置為正常運行狀態，則 報文測試位為True，接收方裝置的檢修狀態為False ；當發送方裝置為檢修狀態，接收方裝 置為檢修狀態，則報文測試位為True，接收方裝置的檢修狀態為True。接收方裝置通過解 析報文測試位便可知道發送方裝置所處的狀態，然後與自身的檢修狀態做比較，從而決定 對GOOSE報文中數據的處理方式。所述的GOOSE發送方裝置設有發送方檢修壓板，與發送方檢修壓板相連的發送方 開入處理模塊通過背板總線將發送方檢修壓板的開入信息傳輸給GOOSE發送方處理模塊， 所述的GOOSE發送方處理模塊根據接收的檢修壓板的開入信息確定GOOSE報文中的測試位 值當發送方檢修壓板投入，GOOSE發送方裝置處於檢修狀態時，GOOSE報文中的測試位為 True ；當發送方檢修壓板退出，GOOSE發送方裝置處於非檢修狀態時，GOOSE報文中的測試 位為False，以此體現GOOSE發送方裝置的檢修狀態。發送方檢修壓板的開入狀態由開入 處理模塊進行處理，開入處理模塊將獲取的有關發送方檢修壓板的開入信息通過背板總線 傳遞給GOOSE發送方處理模塊，GOOSE處理模塊根據發送方檢修壓板的開入信息確定發送 GOOSE數據中的測試位，從而發送出帶有發送方裝置檢修狀態的GOOSE報文。
GOOSE接收方裝置設有接收方檢修壓板，一與接收方檢修壓板相連的接收方開 入處理模塊通過背板總線將接收方檢修壓板的開入信息傳輸給GOOSE接收方處理模塊； GOOSE接收方處理模塊通過網絡接收由GOOSE發送方處理模塊發送的GOOSE報文並在解析 GOOSE報文測試位後與接收方檢修壓板的開入信息做比較當發送方及接收方的檢修壓板 均投入或退出時，GOOSE數據按有效數據處理，否則以無效數據處理。接收方裝置自身的檢 修狀態由與接收方檢修壓板相連的接收方開入處理模塊處理，接收方開入處理模塊通過接 收方裝置的背板總線將自身檢修狀態發送至GOOSE接收方處理模塊，同時GOOSE接收方處 理模塊通過對接收GOOSE報文的處理，獲得發送方裝置的檢修狀態，然後根據發送方裝置 和接收方裝置檢修狀態的對應關係，對接收的GOOSE數據做相應的處理。在對數位化變電 站中使用GOOSE技術的裝置進行檢修時，只需要投入檢修壓板，不需要斷開和GOOSE網絡的 連接，其發送的GOOSE報文不會影響正常運行狀態的裝置。有益效果1、對數位化變電站中使用GOOSE技術的裝置進行檢修時，在檢修時只需要投入檢 修壓板而無需斷開GOOSE網絡連接，且其發送的GOOSE報文不會影響正常運行狀態的裝置， 故便於對使用GOOSE技術的裝置進行全面的檢修和測試工作。2、由於這種檢修方法只決定接收到的GOOSE數據是否作為有效數據處理，並不影 響對GOOSE鏈路、報文正確性等方面的判斷，因此可靈活有效地完成檢修狀態裝置與運行 狀態裝置之間相關方面的驗證和測試工作。3、這種檢修處理方法也為GOOSE測試儀器接入正常運行的GOOSE網絡提供了安全 可靠的測試方法，當將GOOSE測試儀器發送報文中的測試位(test)設為True，就可對檢修 狀態的裝置進行正常測試，而不會影響到運行狀態的裝置，提高了進行GOOSE測試的安全 和可靠性。
圖1為發送方裝置檢修狀態的信息流向示意圖。圖2為GOOSE報文發送處理流程示意圖。圖3為接收方裝置檢修狀態的信息流向示意圖。圖4為GOOSE報文接收處理流程示意圖。
具體實施方式以下結合說明書附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明。GOOSE報文為標準的IS0/IEC 8802-3乙太網幀格式，包括乙太網MAC地址頭(目 的地址和源地址)、優先級標記、乙太網類型、應用標識、長度、應用協議數據單元(APDU)和 幀校驗序列等。應用協議數據單元(APDU)是經過抽象語法符號(ASN. 1)編碼後的GOOSE相 關數據。其中包括布爾類型的測試位(test)參數，取值為True或False，當測試位為True， 則表示該報文為正常報文；當測試位為False，則表示該報文為測試報文。如圖1、2所示，GOOSE發送方裝置中設有發送方檢修壓板，發送方檢修壓板與發送 方開入處理板卡相連，發送方檢修壓板的開入狀態由發送方開入處理板卡的發送方開入處 理模塊處理，發送方開入處理板卡通過裝置的背板總線將檢修狀態發送至GOOSE發送方處
5理板卡的GOOSE發送方處理模塊。GOOSE發送方處理模塊根據檢修狀態確定發送GOOSE數 據中的測試位(test)，當發送方裝置處於檢修狀態時，發送GOOSE數據中的測試位(test) 設置為True，當發送方裝置處於正常運行狀態，發送GOOSE數據中的測試位(test)設置為 False，然後按照抽象語法符號(ASN. 1)編碼規則對GOOSE數據進行編碼，從而發送出帶有 發送方裝置自身檢修狀態的GOOSE報文。如圖3、4所示，GOOSE接收方裝置設有接收方檢修壓板，接收方檢修壓板與接收方 開入處理板卡相連，接收方檢修壓板的開入狀態由接收方開入處理板卡的接收方開入處理 模塊處理，接收方開入處理板卡通過裝置的背板總線將接收方檢修壓板狀態發送至GOOSE 接收方處理板卡的接收方處理模塊，同時GOOSE接收方處理模塊通過對接收GOOSE報文進 行解碼，獲得接收GOOSE數據的測試位，然後根據發送方裝置和接收方裝置檢修狀態的比 較結果對接收的GOOSE數據做相應的處理當接收GOOSE數據測試位和接收方裝置本身檢 修狀態一致，則認為接收GOOSE數據為有效數據，否則認為接收GOOSE數據為無效數據。在數位化變電站中使用GOOSE技術的裝置進行檢修時，只需要投入檢修壓板，不 需要斷開和GOOSE網絡的連接，其發送的GOOSE報文不會影響正常運行狀態的裝置。當裝置 接收的GOOSE數據為有效時，可以進行實際處理或者動作，當接收的GOOSE數據為無效時， 可以進行GOOSE接收的相關測試，這樣就可以對使用GOOSE技術的裝置進行方便而全面的 檢修和測試工作。由於這種檢修方法只決定接收到的GOOSE數據是否作為有效數據處理， 並不影響對GOOSE鏈路、報文正確性等方面的判斷，因此檢修狀態裝置和運行狀態裝置之 間也可以對相關方面進行驗證和測試工作。這種檢修處理方法也為GOOSE測試儀器接入正 常運行的GOOSE網絡提供了安全可靠的測試方法，只要將GOOSE測試儀器發送報文中的測 試位(test)設為True，這樣就可以對檢修狀態的裝置進行正常測試，而不會影響到運行狀 態的裝置，從而大大提高了進行GOOSE測試的安全和可靠性。
權利要求
數位化變電站中的GOOSE檢修方法，其特徵在於它包括以下步驟1)GOOSE發送方裝置與GOOSE接收方裝置通過網絡連接；2)檢測GOOSE發送方裝置的檢修狀態，並將發送方裝置的檢修狀態信息包含在GOOSE報文中的測試位中；3)GOOSE接收方裝置接收通過網絡傳輸的GOOSE報文後解析報文中的測試位，獲得發送方裝置的檢修狀態；4)GOOSE接收方裝置檢測自身的檢修狀態，並與發送方裝置檢修狀態做比較若接收方裝置的檢修狀態與發送方裝置檢修狀態一致，則判斷GOOSE數據為有效數據；若接收方裝置的檢修狀態與發送方裝置檢修狀態不同，則判斷GOOSE數據為無效數據。
2.根據權利要求1所述的數位化變電站中的GOOSE檢修方法，其特徵在於所述GOOSE 報文中的測試位參數為一布爾量，取值為True或False，當發送方裝置處於檢修狀態時，測 試位為True ；當發送方裝置處於非檢修狀態時，測試位為False。
3.根據權利要求2所述的數位化變電站中的GOOSE檢修方法，其特徵在於所述的 GOOSE發送方裝置設有發送方檢修壓板，一與發送方檢修壓板相連的發送方開入處理模塊 通過背板總線將發送方檢修壓板的開入信息傳輸給GOOSE發送方處理模塊，所述的GOOSE 發送方處理模塊根據接收的檢修壓板的開入信息確定GOOSE報文中的測試位值當發送方 檢修壓板投入，GOOSE發送方裝置處於檢修狀態時，GOOSE報文中的測試位為True ；當發送 方檢修壓板退出，GOOSE發送方裝置處於非檢修狀態時，GOOSE報文中的測試位為False，以 此體現GOOSE發送方裝置的檢修狀態。
4.根據權利要求3所述的數位化變電站中的GOOSE檢修方法，其特徵在於G00SE接 收方裝置設有接收方檢修壓板，一與接收方檢修壓板相連的接收方開入處理模塊通過背板 總線將接收方檢修壓板的開入信息傳輸給GOOSE接收方處理模塊；GOOSE接收方處理模塊 通過網絡接收由GOOSE發送方處理模塊發送的GOOSE報文並在解析GOOSE報文測試位後與 接收方檢修壓板的開入信息做比較當發送方及接收方的檢修壓板均投入或退出時，GOOSE 數據按有效數據處理，否則以無效數據處理。
全文摘要
數位化變電站中的GOOSE檢修方法，涉及數位化變電站的檢修方法。因傳統變電站裝置之間傳輸信號通常使用硬接線實現，其檢修方法不適用於數位化變電站。本發明為GOOSE發送方裝置與接收方裝置通過網絡連接；檢測發送方裝置的檢修狀態，並將發送方裝置的檢修狀態信息包含在GOOSE報文中的測試位中；接收方裝置接收通過網絡傳輸的GOOSE報文後解析報文中的測試位，獲得發送方裝置的檢修狀態，同時檢測自身的檢修狀態，並與發送方裝置檢修狀態做比較若接收方裝置的檢修狀態與發送方一致，則判斷GOOSE數據為有效數據；否則判斷GOOSE數據為無效數據。無需要斷開GOOSE網絡連接，其發送的GOOSE報文不影響正常運行的裝置，靈活可靠地完成數位化變電站中裝置GOOSE功能的檢修和調試。
文檔編號H02J13/00GK101958577SQ20091010087
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月16日 優先權日2009年7月16日
發明者任雁銘, 馮亞東, 徐靈江, 朱炳銓, 王松, 胡道徐, 袁濤, 裘愉濤, 陸建峰, 陳遠生, 黃曉明 申請人:浙江省電力公司;南京南瑞繼保電氣有限公司