IEC61850-GOOSE介绍

GOOSE通讯介绍•GOOSE介绍•模型中的GOOSE•装置如何实现GOOSE•GOOSE报文•GOOSE机制•GOOSE软压板•GOOSE品质对装置的影响主要内容2•什么是GOOSE?面向通用对象的变电站事件(GOOSE---GenericObjectOrientedSubstationEvent)是IEC61850标准中用于满足变电站自动化系统快速报文需求的一种机制•GOOSE可以传输什么？可以传输开入（智能终端的常规开入等），开出（跳闸，遥控，启动失灵，联锁，自检信息等），实时性要求不高的模拟量（环境温湿度，直流量）•GOOSE传输的数据类型？常见传输布尔量，整型，浮点型，位串GOOSE介绍3•ICD:IEDConfigurationDescription智能电子设备配置描述•SCD：SubstationConfigurationDescription变电站配置描述•CID：ConfiguredIEDDescription已配置的智能电子设备描述ICD、SCD、CID4ICD中的GOOSE信息（发送部分）5①GOOSE访问点为G1，保护测控LDinst为PI，智能终端LDinst为RPIT（来自《IEC61850工程继电保护应用模型》）②GOOSE发送信息位于dsGOOSE数据集，一般位于PI下LN0中③dsGOOSE数据集成员配置至DA级ICD中的GOOSE信息（接收部分）6①GOOSE输入在以“GOIN”为前缀的GGIO逻辑节点实例中定义DO信号，DO信号与外部开入一一对应②通过该GGIO中DO的描述和dU，可以确切描述该信号的含义，作为GOOSE连线的依据CID中的GOOSE信息（增加GOCB）7①保留ICD中所有的GOOSE信息②通过SCD工具新建控制块产生，一般位于PI的LN0中（目前很多厂家认为在ICD中应该包含控制块信息）对比：SCD新建参数具有唯一性和规律性，依靠读取ICD获取控制块信息不具有这样的优点。如果要求提供的ICD需要控制块信息，可以通过SCD创建GOOSE控制参数和通信信息导出后提供给集成厂家，同时也需要注意自己制作SCD时，要删除ICD里面控制块信息及连线信息。CID中的GOOSE信息（增加Inputs）8①通过SCD工具连线后产生，连线信息即为Inputs，一般位于LN0最后一个DO之后②Inputs由外部ExtRef和intAddr构成，相当于将内部信号与外部信号一一关联③通过Inputs可以知道其连线信息的级别是DO还是DA，一般要求DO对DO,DA对DA,GOOSE都是DA对DA.CID中的GOOSE信息（增加通讯信息）9①通过SCD工具在commuication分配组播地址产生②GOOSE建议取值范围要求:01-0c-cd-01-00-00到01-0c-cd-01-01-FF（一般国内现场对此不作要求）③APPID建议范围0x0000-0x3FFF•SCD的GOOSE信息与CID是一样的，也是包含ICD本身具有的GOOSE输入，输出信息和通过SCD工具配置产生的GOCB,Inputs,通讯信息•SCD是所有CID的集合，CID的GOOSE信息从SCD中获取•SCD、CID的GOOSE信息国内装置及后台一般不读取，但是录波器，记录仪，测试仪可能会读取SCD文件中的GOOSE信息10•为方便与以前的硬端子的概念接轨提出了虚端子的概念，虚端子主要是通过Ref+中文描述来表示，主要是变电站设计阶段了解装置接口的一个依据•GOOSE数据集FCDA对应开出虚端子•实例化GOINGGIO中的各DO数据对应开入虚端子虚端子概念11•虚端子连线图由于技术问题，现在主要靠Excel表格来表示•设计流程一般有研发人员用PCS-CC或PCS-Explore完成装置配置后导出ICD和虚端子表格，由设计部收集汇总后给设计院，设计院完成连线后交给集成商，集成商根据虚端子连线图完成SCD制作•问题：虚端子图无法跟踪后期SCD的制作，ICD变化频繁导致EXCEL表格的一些Ref可能跟后期SCD已经不一样虚端子图设计12为提高程序解读效率，通过解读私有文件goose.txt而不解析标准文件device.cid来进行,goose.txt应该通过SCD工具导出获得，就是说我们公司目前的设备是通过goose.txt来完成GOOSE发送的编码和GOOSE接收的解码。注意点：①国内过程层GOOSE网与MMS网多分开，因此一般采用独立板卡完成GOOSE接收与发送，从发展先后，依次使用过1126,1137,1136,(4126,4137,4136),目前主要使用1136（4136）根据硬件平台所属是1000系列还是4000系列，以后还有omap平台4138。①过程层板卡中下载goose.txt（必须）和strap.txt(可选)②1102下载的device.cid与GOOSE没有关系，只与MMS通讯有关③1102,4102也可实现GOOSE，一般多用于联锁GOOSE，也有用作跳闸GOOSE及其它外厂家比如说在线监测、红外监测等需要goose走MMS的PPC，OMAP系统要实现CPUGOOSE也需要下载goose.txt，VxWorks系统要实现联锁GOOSE需要下载goose.txt,要实现跳闸GOOSE需要下载goose1.txtPCS装置如何实现GOOSE13•参考《数字化实战篇——学会goose》1136与1126goose.txt区别:①1136增加了光口配置信息，可兼容早期的goose.txt，但是早期1126无法兼容含有光口配置的goose.txt光口型号也不同需注意1126是ST的1136是LC的①1136板中的光口配置信息不填，默认全发全收。认识goose.txt14•参考《数字化实战篇——学会strap》如果研发人员需要控制GOOSE链路报警和GOOSE接收压板时就需要配置strap中的GOOSESTRAP。strap可以通过重新映射新的goose接收软压板和新的GOOSE链路顺序。比如：对于一般的GOOSE链路报警来说，其报警顺序是按照GOCB的接收块顺序来报警的，现场只需按照goose文本中报警更改一下装置中的描述即可，其接收压板与GOOSE链路一一对应，PCS915每个间隔存在多个链路但又只想用一块GOOSE接收软压板，而不想用多个GOOSE接收压板时可以通过strap实现，PCS915想预先设计链路报警，而不因为拉线的随意性而改变，也需要通过strap来实现。认识strap.txt15GOOSE报文16•stNum:范围（1-4294967295）状态序号，状态改变一次+1，溢出后从1开始；•sqNum:范围（0-4294967295）顺序序号，初始值为1，状态不变化时，每发送一次+1，溢出后从1开始;0专为stNum变化时首帧传输保留。•装置重启：stNum,sqNum都从1开始。注释1：stNum,sqNum17注释2：时间标签18•采用UTC时间，比正常的北京时间少8小时时区设置对GOOSE报文中的时间有影响，正常情况下1136默认时区为8,GOOSE报文中UTC时间由系统时间-时区获得，意味着一般国内装置不需要修改时区设置。时区定值：BXX.goose.time_zone（一般智能终端把这项定值开出命名为“时区”，其他装置不需要开出)GOOSE报文中的时间19GOOSE发送机制20•GOOSE采用多播方式传送数据–以太网传输方式有：点对点、广播、多播•GOOSE采用连续多次传送的方式实现可靠传输：T1=2msT2=4msT3=8msT0=5s(默认值，由SCD确定)《IEC61850工程继电保护应用模型》规定•GoCB自动使能，装置上电时自动按数据集变位方式发送一次，将自身的GOOSE信息初始状态迅速告知接收方。•GOOSE报文变位后立即补发的时间间隔由系统配置工具在GOOSE网络通讯参数中的MinTime参数（即T1）中设置；•GOOSE报文心跳间隔由系统配置工具在GOOSE网络通讯参数中的MaxTime参数（即T0）中配置；•采用双重化GOOSE通信网络的情况下，GOOSE报文应通过两个网络同时发送；两个网络发送的GOOSE报文的多播地址、APPID应一致；对于同一次发送，两个GOOSE报文APDU部分应完全相同。GOOSE发送机制21•基于发布/订阅的数据模型，接收方应严格检查MAC,AppID、GOID、GOCBRef、DataSet、ConfRev等参数是否匹配；•GOOSE报文接收时应考虑网络中断或者发布者装置故障的情况，见图2。以双网通信方式为例，设置一个通信故障标志＝（（A网中断与B网中断）或配置不一致），接收到GOOSE报文后根据通信故障标志选择接收数据还是预置数据。预置数据是根据各数据类型和用途考虑中断后应该预置的值，预置值可为0、1或保持原状态。例如：位置信息GOOSE断链应该维持前值；跳闸信息GOOSE断链应该恢复为0；简易母差馈线闭锁主变保护GOOSE断链应该置1。GOOSE接收机制22GOOSE单网接收机制23GOOSE双网接收机制24正常GOOSE报文情况下，StNum增加，先到数据先处理•如何判断GOOSE断链？取两倍的允许生存时间（TAL）作为GOOS断链的判断条件一般的,允许生存时间取T0时间两倍，即10s,故接收方判断装置GOOSE断链时间为20s.•如何判断GOOSEA网，B网？1126（4126）通过VLAN标签来判断，小的为A,大的为B1136（4136）通过FiberNo来判断，小的为A,大的为B•变量名？按GOCB控制块报警，一个控制块对应A,B网两个报警：BXX.goose.link_down_a_0BXX.goose.link_down_b_0GOOSE断链报警25•如何判断GOOSE配置不一致？组播地址，AppID、GOID、GOCBRef、DataSet完全匹配，但是收发双方的配置版本、数据集数目不一致；收发报文中数据类型不匹配等造成告警；正确接收报文后复归•变量名？按GOCB控制块报警，一个控制块对应一个报警：BXX.goose.goose_cfg_err_0GOOSE配置不一致26•什么是GOOSE网络风暴报警？连续收到两帧内容相同的GOOSE报文，则报网络风暴，分A/B网进行报警；风暴消失后复归现场如有报判断方法：1126如有报警检查A,B网是否通过VLAN进行区分；1136如有报警检查同一光口接收报文是否接收相同报文两次•变量名？一块板卡对应一个报警BXX.goose.netstorm_warning_1BXX.goose.netstorm_warning_2GOOSE网络风暴报警27•什么是GOOSE内部配置文件出错？strap与goose配置文件GOOSE部分不匹配或出错，goose.txt配置本身出错也加入该告警；配置修改正确后复归•变量名？一块板卡对应一个报警BXX.goose.strap_cfg_errGOOSE内部配置文件出错28•什么是GOOSE告警总？包括A/B网断链、GOOSE配置不一致等的或输出；所有告警都消失后复归•变量名？一块板卡对应一个报警BXX.goose.bjj_sum多用于合成装置的GOOSE告警总。GOOSE告警总29•GOOSE接收软压板一般不开放，有多少GOCB接收就对应多少个GOOSE接收软压板，GOOSE接收软压板退出，不判断该GOCB的断链信息，也同时不更新该GOCB的数据•变量名？一个控制块对应一个接收软压板BXX.goose.rx_ena0GOOSE接收软压板30•GOOSE发送软压板由应用层处理由应用层面对GOOSE每一个DA来配置，非1136配置•变量名？各装置各不相同GOOSE发送软压板31只面向GOOSE接收才存在单双网的说法，发送没有单双网的说法。•GOOSEA/B网控制软压板控制A/B网接收投入。0-退出，1-投入；一般的A网投入隐含，B网投入更名为双网投入，用来控制是单网方式还是双网方式。•变量名？B0X.goose.neta_enaBXX.goose.n