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GOOSE通讯介绍 GOOSE介绍模型中的GOOSE装置如何实现GOOSEGOOSE报文GOOSE机制GOOSE软压板GOOSE品质对装置的影响 主要内容 2 2020 1 3 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 2020 1 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 CID 4 2020 1 3 ICD中的GOOSE信息 发送部分 5 GOOSE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 GOOSE发送信息位于dsGOOSE数据集 一般位于PI下LN0中dsGOOSE数据集成员配置至DA级 2020 1 3 ICD中的GOOSE信息 接收部分 6 GOOSE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 2020 1 3 CID中的GOOSE信息 增加GOCB 7 保留ICD中所有的GOOSE信息通过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 2020 1 3 CID中的GOOSE信息 增加Inputs 8 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Inputs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 2020 1 3 CID中的GOOSE信息 增加通讯信息 9 通过SCD工具在commuication分配组播地址产生GOOSE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 APPID建议范围0 x0000 0 x3FFF 2020 1 3 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 2020 1 3 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 2020 1 3 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 2020 1 3 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 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 过程层板卡中下载goose txt 必须 和strap txt 可选 1102下载的device cid与GOOSE没有关系 只与MMS通讯有关1102 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 txt PCS装置如何实现GOOSE 13 2020 1 3 参考 数字化实战篇 学会goose 1136与1126goose txt区别 1136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1136板中的光口配置信息不填 默认全发全收 认识goose txt 14 2020 1 3 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 txt 15 2020 1 3 GOOSE报文 16 2020 1 3 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 sqNum 17 2020 1 3 注释2 时间标签 18 2020 1 3 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 19 2020 1 3 GOOSE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 2020 1 3 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 2020 1 3 2020 1 3 22 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 23 2020 1 3 GOOSE单网接收机制 24 2020 1 3 GOOSE双网接收机制 25 正常GOOSE报文情况下 StNum增加 先到数据先处理 2020 1 3 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 0 GOOSE断链报警 26 2020 1 3 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 0 GOOSE配置不一致 27 2020 1 3 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BXXstorm warning 1BXXstorm warning 2 GOOSE网络风暴报警 28 2020 1 3 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 err GOOSE内部配置文件出错 29 2020 1 3 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 30 2020 1 3 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 ena0 GOOSE接收软压板 31 2020 1 3 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 32 2020 1 3 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 B0Xa enaBXXb ena GOOSE单网 双网 33 2020 1 3 只面向GOOSE接收才存在混网的说法 发送没有混网的说法GOOSE混网控制软压板0 不适用混合接收模式 1使用混合接收模式 默认值0 混合接收模式 是指在GOOSE接收中有的控制块双网接收数据 其他控制块单网接收数据的情况下使用 当混合接收模式投入 且双网接收投入时 程序会根据goose txt配置的fiberno信号的数目 1 单网 2 双网 其他 配置错 判断单双网信息 并分别告警 当只投入单网时 该设置不起作用所以混合方式应当同时投入双网定值及混和模式两个定值 变量名 B0X goose mix rx ena GOOSE混网 混合模式 34 2020 1 3 PCS931PCS915PCS978 讨论各装置软压板的设计 35 2020 1 3 GOOSE检修不一致 GOOSE断链 对保护装置的影响是一致的保护采用的GOOSE有效信息 GOOSE接收信息 发送端和接收端检修压板状态一致 对应接收总投软压板投入 对应接收软压板投入 对应通信链路正常 即一般的失灵