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智慧站GOOSE及SV報文基礎理論知識

1、GOOSE報文的傳輸機制

智慧站GOOSE及SV報文基礎理論知識

StNum(

狀態計數器

):如果狀態沒有變化,每一幀報文的值相同,如果狀態變化了,則值加1;

SqNum(順序計數器):如果狀態沒有變化,每一幀報文的值加1,如果狀態變化了,則值清零;

事件發生時以較短的間隔連續傳輸(1ms,2ms,4ms),避免資料報文的丟失;

事件結束後以較長的間隔連續傳輸(1s),以保持通訊線路的暢通;

T0(心跳時間,Maxtime)

GOOSE報文在穩定事件時的重傳時間,61850標準未說明具體時間,應根據當地實際來設定,建議為TAL的一半,國內工程一般5s。

T1(Mintime)

GOOSE報文有時間發生時的最短傳輸時間,61850標準未說明具體時間,應根據當地實際來設定,國內工程一般2ms。

生存時間(TAL(timeAllowedtoLive))

GOOSE報文的允許生存時間,即有效時間,用於通知接收方等待下一次重傳的最長時間。如果在該時間間隔內部沒有收到新報文,接收方將認為關聯丟失。61850標準建議為T0的2倍。

2、

GOOSE報文解析

#FormatImgID_2#

APPID地址範圍:0000~3FFF

3、GOOSE傳送機制

GOOSE報文以資料集的形式傳送,裝置平時每隔T0時間傳送一次當前狀態,即心跳報文。當裝置中有事件發生(如保護動作)時,裝置立刻傳送該資料集,然後間隔TI傳送第2幀及第3幀,然後間隔T2傳送第4幀,然後間隔T3傳送第5幀,其中T2=2T1,T3=2T2=4T1。一直迴圈直到T0時刻到為止。現階段T0一般為5s,TI一般為2ms(GOOSE網路通訊引數中的MinTime),即已0ms-2ms-2ms-4ms-8ms的時間間隔重發GOOSE報文GOOSE報文中。

“timeAllowedtoLive”引數應為“MaxTime”配置引數的2倍(即2T0)。

4、GOOSE接受機制

接收方應嚴格檢查AppID、GOID、GOCBRef、DataSet、ConfRev等引數是否匹配;

GOOSE報文接收時應考慮通訊中斷或者釋出者裝置故障的情況,當GOOSE通訊中斷或配置版本不一致時,GOOSE接收資訊宜保持中斷前狀態;

GOOSE中報文允許存活的時間為2* timeAllowedtoLive ,即接收方若超過4T0沒有收到GOOSE報文即判斷為中斷,發GOOSE斷鏈告警訊號。

裝置的單網GOOSE接收機制。裝置的GOOSE接收緩衝區接收到新的GOOSE報文,接收方嚴格檢查GOOSE報文的相關引數後,首先比較新接收幀和上一幀GOOSE報文中的StNum(狀態號)引數是否相等。若兩幀GOOSE報文的StNum相等,繼續比較兩幀GOOSE報文的SqNum(順序號)的大小關係,若新接收GOOSE幀的SqNum大於上一幀的SqNum,丟棄此GOOSE報文,否則更新接收方的資料。若兩幀GOOSE報文的StNum不相等,更新接收方的資料。

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5、SV通訊機制

合併單元傳送的取樣頻率應為4000 Hz

取樣值傳送間隔離散值應小於 10 μS

SV 報文中的取樣值資料,其樣本計數應和實際取樣點順序相對應。樣本計數應根據取樣頻率順序增加並翻轉,不能跳變或越限;

SV 取樣值報文APPID 應在4000-7FFF 範圍內配置;

電壓取樣值為32 位整型,1LSB=10mV,電流取樣值為32 位整型,1LSB=1mA。

6、SV報文解析

#FormatImgID_4#

AppID:應用標識。APPID用以選擇取樣值資訊並區分應用關聯,APPID的值是APPID 型別碼和實際標識的組合。目前APPID是在配置工具中設定的。1個變電站中APPID應用標識必須唯一。工程設計中一般是讓AppID等於目標MAC地址的低16位。如這幀報文的目標MAC地址是01 0C CD 04 40 12 低16位是40 12,即AppID規定為4012。

SVID:SVID字串僅僅是1個標識名稱,無實際含義,但在報文中必須要有。

Sample Sync:時間同步標誌。True表示同步,False表示未同步。

7、SV傳送接收機制

SV傳送機制:

SV報文每秒傳送4K幀報文,透過報文中取樣計數器引數SmpCnt來告知接收方是否有漏包現象,即釋出者輸出的SV報文中包含取樣計數器。

合併單元程式處理的時間寫入報文中的延時通道內,保護根據同一時刻收到的報文進行插值計算。

SV接收機制:

接收方應嚴格檢查AppID、SMVID、ConfRev等引數是否匹配;

SV取樣值報文接收方應根據收到的報文和取樣值接收控制塊的配置資訊,判斷報文配置不一致,丟幀,編碼錯誤等異常出錯情況,並給出相應報警訊號;

SV取樣值報文接收方應根據取樣值資料對應的品質中的validity,test位,來判斷取樣資料是否有效,以及是否為檢修狀態下的取樣資料;

SV中斷後,該通道取樣資料清零。

8、電流電壓轉化為SV

合併單元採集電壓、電流後,透過光報文的形式傳送,報文采用IEC 61850 9-2標準格式編碼,報文中為16進位制資料,每個電壓量、電流量通道使用8個位元組表示,前4個位元組為數值,後4個位元組為品質。品質位僅使用Validity、Test屬性。其他屬性暫不考慮。

延時:電流電壓經合併單元轉換為9-2時,會產生延時。合併單元應當將程式處理的延時傳送出來。規範規定,一級合併單元延時不超過1ms,二級合併單元延時不超過2ms。延時誤差的計算:誤差1us造成角差1。08′。

對於數值,每個週期內(20ms)取樣80個點,且都是一次瞬時值,每秒採集4000點,即每秒合併單元傳送4000幀取樣報文。

電壓的精度為10mV,電流的精度為1mA,如某時刻採到的電壓值為0x000c71fb,轉換為10進位制後則為815611,即815611*10mV=8。15611kV

採到的值正數用原碼錶示,負數用補碼錶示,即對正數按位取反,如0xFFF38ECB,將其減一,後取反得0xc7135,即815413,表示815413 *10mV=8。15413kV