讲座6(采样值传输、goose)要点知识讲解.ppt

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1、讲座6(采样值传输、GOOSE)要点映射到单向多路点对点串行通信链路的原理通信栈：物理层：一般采用100Base-FX光纤传输系统，通常采用两条光纤以支持链路监管链路层：MAC地址：目标地址一般采用广播地址，也可采用多播地址。源地址应唯一优先权标记/虚拟局域网：为了区分与保护应用相关的强实时高优先级的总线负载和低优先级的总线负载，采用了符合IEEE 802.1Q 的优先级标记以太网类型：IEEE注册机构为采样值传输的以太网类型值为88-BA。以太网类型PDU的结构如下88BA4000从APPID开始的以太网类型PDU长度用于将来的标准化存放模拟采样值公共类型的映射对象名：为采样值缓冲区的传送，

2、对象引用被编码成整数值对象引用：9-1的对象引用包含了类和实例引用的完整路径，其它层级不能单独访问，对象引用映射如下应为U8采用多播传送的采样值传输模型的映射有两种数据集：与IEC 60044-8 兼容的通用数据集和9-1附录A 中所描述的状态量数据集。每个数据集引用一个多播传送的采样值控制类的实例。发送缓冲区的刷新频率与通信信息的更新频率始终相同采样值多播传输服务的映射采样值缓冲区更新的映射模拟量采样值传送的补充定义应用层的功能：映射提供在APDU 被递交到传输缓冲区以前将若干个ASDU 链接成一个APDU 的能力。被链接为一个APDU 的ASDU 的数目可通过配置参数进行定义并且与采样速率

3、有关。SMV以太网帧结构8100800088BA4000模拟量ASDU格式（按IEC 60044-8通用数据集规定）关于ASDU的一点说明状态字1的定义解释备注0位需要维护0：正常1：需要维护1位模式0：正常运行测试2位唤醒期间指示0：正常，数据有效1：唤醒期间，数据无效在唤醒期间被置位3位合并器同步方式0：不能使用插值算法同步1：可以使用插值算法同步4位合并器同步标志0：采样已同步1：同步丢失或无效如果用插值算法，此位总为1解释备注5位数据通道1无效标志0：数据有效1：数据无效.12位电流传感器类型0：电流值1：电流的倒数在使用Rogowski线圈且没有积分环节时置位13位量程标志0：保护电

4、流比例因子SCP=0 x01CF1：保护电流比例因子SCP=0 x00E714位保留15位保留状态字2的定义解释备注0位数据通道8无效标志0：数据有效1：数据无效.4位数据通道12无效标志0：数据有效1：数据无效57位备用815位自定义额定值1.额定相电流：安培2.额定零序电流：安培3.额定相电压和零序电压额定值：1/(3*10)kV，如互感器额定电压为500kV，则额定相电压为500/3kV，则数据帧内的额定值为：500/3*3*10=50004.额定延迟时间：us，是数据帧发出时刻tc 减去一帧数据表示的电流电压在一次侧出现的时刻tp上面的额定值是可选的，如果为0，则由接收方设置额定值的大

5、小接收数据到实际数据的换算 通过9-1发送的数据帧中的数据固定用16位有符号数表示，为保证数据不会溢出，必须规定数的范围，一般来说，测量值需要比较精确，而范围较小；保护值则范围较大，而精度要求较低，因此按照IEC 60044-8的规定：1.测量值的额定有效值固定为0 x2D41；2.保护值的额定有效值视状态字1的第13位而定，如果该位为0，则固定为0 x01CF；如果为1，则固定为0 x00E73.在接收端收到数据后，还需根据实际额定值对数据进行转换，具体方法是：收到的数据*额定值/0 x2D41（或0 x01CF，0 x00E7)状态量ASDU格式二、二、9-2（映射到（映射到ISO/IEC

6、8802-3的采样值）的采样值）采样值服务和通信协议采样值映射概述A子集T子集采样值传输模型的映射多点传输采样值映射多点传输采样值服务的映射多点传输采样值控制块的映射单点传输采样值映射单点传输采样值服务的映射单点传输采样值控制块的映射采样值传输的补充定义应用层的功能表示层的功能9-2帧结构和9-1基本相同，不同的主要是其中APDU的结构ASN.1编码的APDU帧结构示例9-2和9-1的区别9-2更符合61850规范，而9-1则是为兼容IEC 60044-8的一个过渡版本9-2的采样值数据集在SCL中定义，可根据需要对数据集中的数据进行灵活配置；而9-1的数据集是由IEC60044-8的通用数据

7、集规定的，灵活性差9-2在发送采样值时采用和9-1类似的方法，即直接通过链路层发送数据。但9-2支持通过MMS服务对采样值控制块进行读取和设置，因此接收方可对发送方的采样值控制进行设置9-2中传输的数据类型理论上可以任意设定（取决于与7-3部分中定义的CDC），接收方可通过MMS服务获取传输数据的类型。而9-1中传输的数据类型固定为16位有符号数。9-2通过多播方式发送数据，9-1通过点对点方式发送数据 总体上说，9-2比9-1在与61850兼容性、数据自描述、配置灵活性、网络结构等方面具有优势。但9-1的帧结构更加紧凑，语义更加明确，有利于接收方实时接收和处理数据；同时，由于采用点对点结的通

8、信，因此可靠性和成本较低（9-2采用多播方式发送，需要有专用的交换机，其成本较高）。9-2 LE9-2在实施过程中存在的一些问题太过灵活的数据类型和设置，导致接收方在处理时的工作量和难度加大；由于实时性考虑，合并单元（MU）一般不支持MMS服务，所以接收方不能通过MMS服务来获取采样值控制块信息及数据描述信息，因此必须由发送方和接收方通过商定来确定双方的与采样相关的信息，互操作性差；帧数据长度在相同采样值信息情况下比9-1要大为解决上述问题，UCA组织在2004年又推出了一个相当于9-2补充协议的协议，这就是9-2 LE9-2 LE所作的主要补充推荐在物理层使用带ST接口的100Base-FX

9、全双工光纤系统在数据的品质属性中加入derived位，用以标明该数据是从真实传感器得到的（FALSE），还是通过计算得到的（TRUE）给出了合并单元（MU）的逻辑设备实例，该实例规定了逻辑设备、逻辑节点的命名方式，各逻辑节点的数据、数据属性设置等信息规定一个（MU）逻辑设备必须有两个采样值控制块，一个为计量服务，一个为保护服务。对多播采样值传输控制块的各属性进行了设定，三、三、GOOSE（通用面向对象的变电站事件）（通用面向对象的变电站事件）GOOSE的作用：GOOSE传输是在间隔层之间或间隔层与过程层之间传输信息，以解决属于变电站内有关全局性的问题，如备自投、毋线保护、互锁等GOOSE帧实例

10、GOOSE特点：GOOSE是基于发布者/订阅者模式的，只有在发布侧进行了订阅的IED才能收到从发布侧送出的GOOSE报文GOOSE IED X sends a message GOOSE IED Y Does not receive the messageGOOSE IED Z receives the messageEthernetGOOSE messageGOOSE报文属于第1或1A类报文，因此比一般报文的优先级高GOOSE报文优先于一般报文发送一般报文队列以太网交换机GOOSE一般报文重传机制GOOSE的应用Line ALine BDJ52.B DJ52.A DJ52.C 7SJ6IEC

11、61850 Fibreoptic Network7SJ67SJ6NF IED-A IED-CIED-B NF NALine ALine BDJ52.A DJ52.C 7SJ67SJ67SJ6IED-A IED-B 当断路器当断路器 52.B断开断开时时，IED-B 发发送送GOOSE报报文到文到IED-CNF NF IED-CDJ52.B NAIEC61850-Fibreoptic NetworkLine ALine BDJ52.A DJ52.C 7SJ67SJ67SJ6IED-A IED-B IED-B在核在核实实IED-B发发出的出的GOOSE后，后，闭闭合断路器合断路器52.C IED-

12、C发发送送GOOSE到到IED-A，切，切换换IED-A的定的定值组值组NF NF IED-CDJ52.B NAIEC61850-Fibreoptic NetworkLine ALine BDJ52.A DJ52.C 7SJ67SJ67SJ6IED-A IED-B 当当线线路路B重新恢复供重新恢复供电电后，后，IED-B闭闭合断路器合断路器52.B，然后，然后发发送送GOOSE报报文至文至IED-C IED-C发送发送GOOSE报文至报文至IED-A，将其定值组恢复，将其定值组恢复NF NF IED-CDJ52.B NAIEC61850-Fibreoptic NetworkLine ALine

13、 BDJ52.B DJ52.A DJ52.C 7SJ6IEC61850-Fibreoptic Network7SJ67SJ6NF IED-A IED-CIED-B NF NA7SJ6IED-DDJ52.D Line ALine BDJ52.B DJ52.A DJ52.C 7SJ67SJ67SJ6NF IED-A IED-CIED-B NF NA7SJ6IED-DDJ52.D 当当52.D发发生故障生故障时时，IED-A、C、D都都能能检测检测到到IEC61850-Fibreoptic NetworkLine ALine BDJ52.B DJ52.A DJ52.C 7SJ67SJ67SJ6NF

14、IED-A IED-CIED-B NF NA7SJ6IED-DDJ52.D 因此因此IED-D会会发发送送GOOSE报报文至文至IED-A和和IED-C，禁止两者的瞬，禁止两者的瞬时过时过流保流保护护能力能力IEC61850-Fibreoptic NetworkLine ALine BDJ52.B DJ52.A DJ52.C 7SJ67SJ67SJ6NF IED-A IED-CIED-B NF NA7SJ6IED-DDJ52.D 当故障切除后，当故障切除后，IED-D发送发送GOOSE报文解锁报文解锁IED-A、C的瞬时过流保护的瞬时过流保护IEC61850-Fibreoptic Networ

15、k与传统主从协议的比较HMISCSwitch#1Switch#2IED#1IED#2IED#3Switch#3IED#4IED#5IED#6 Switch#28IED#43 IED#44 IED#45配置配置:-光纤环网光纤环网;-45个个IED;-28个开关个开关;GeneratorBay#1Bay#2Bay#3Bay#4Bay#5Bay#6Bay#7Bay#8Bay#9Bay#10SC A CB is opened in the generator circuit at T=0The CB of the loads are opened in the time T1The logic is processed in the SCGeneratorBay#1Bay#2Bay#3Bay#4Bay#5Bay#6Bay#7Bay#8Bay#9Bay#10SCThe CB of the loads are opened in the time T1The messages are sent via GOOSE simultaneously to the SC and the IEDs of the loads此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢