61850-9-2LE帧格式
智能变电站网络通信技术
智能变电站网络通信技术A 组网方案结合国家电网公司关于智能变电站的技术导则规范，考虑南方电网公司对于数字化变电站的规划，当前智能变电站网络通信的结构主要有以下四种：（1）采用光纤点对点与GOOSE网络相结合的方式，其中，国网智能变电站中的保护装置是“直采直跳”，即点对点采样、点对点跳闸，亦存在“直采网调”的保护构架，集中在南网的数字化变电站；（2）采用光纤点对点、采样值网络与GOOSE网络相结合的方式，对于保护装置是光纤点对点的模式，而就测控、计量、故障滤波则是从采样值网络获取相关信息；（3）采用过程总线方式，即采用交流采样（SMV）和GOOSE组网的方式，其中又分为共网或分网模式；（4）采用完全过程总线方式，即交流采样9-2、IEEE 1588 和GOOSE 统一组网。
方案四与方案三实际的运行方式相似，方案三用IEEE1588进行对时处理，而方案二是用国际流行的B码对时。
现对上述三种方案做简要阐述及评价：方案一的结构与现行常规变电站的网络结构模式是一致的，只是规约由IEC60870 改为IEC 61850，在这一点上3个方案是一致的。
在方案一中，过程层采用光纤点对点与过程总线相结合的方式，即交流采样合并单元采用点对点的方式，将交流实时数据用光纤传输至保护、测控、计量、录波，这样采样数据独立传输，跳合闸等开关量信息采用GOOSE网络方式，为保证动作的可靠性，GOOSE 网必须保证一定冗余，即按照双网方式组建，且必须同时工作于主机方式。
在目前100 M以太网技术成熟的条件下，采样数据独立传输虽然有需要敷设大量光缆的缺点，但其优点是能够保证数据响应实时性。
方案二的结构同方案一类似，不同之处则在于测控、计量、录波等二次设备是通过采样值网络获取相关信息，该方案可一定程度上减少光缆的铺设，并促进数据信息的共享互用。
方案三的特征点在于采样值和GOOSE信号均组网传输，有利于信息的共享化。
在采样值和GOOSE共同组网的情况下，为了保证GOOSE报文的实时性，可以利用VLAN技术将过程层划分为一些功能子网，启用交换机分级服务质量提供优先传输机制，保证重要报文优先传输，减少重要帧的排队延时。
高效IEC61850-9-2数据报文发生器的设计与实现
高效Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ — ９ — ２ 数据报文发生器的设计与实现
陈 晶 （ 福建亿榕信息 技术有限 公司， 福建 福 Ｉ ＇ １ ３ ５ ０ ０ ０ ３ ）
【 摘 要 】 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ — ９ — ２ 数据报文发生器 是智 能变电站测试系统的关键设备 ， 目前的测试功 能和 系统性 能不能满足 日益增长的测试 系统 需求。
本 文针 对单 Ｃ Ｐ Ｕ 的硬 件 配 置 条 件 ， 设 计 出高 效 的 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ — ９ — ２数据 报 文发 生 器 ， 提 高 了输 出 性 能 ， 并 降低 了 Ｃ Ｐ Ｕ 占用 率 。
【 关键词 】 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ ； Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ ； 高效 ； 硬件设计
Ｆ Ｐ ＧＡ 电路 实现 ． 避 免 了 ＣＰ Ｕ 的开 销 。 １ ６个 ＭＡＣ通 过 Ｓ ＭＩ Ｉ接 口与 ２片 Ｍａ ｒ ｖ ｅ ｌ １ ８ ８ Ｅ ３ ０ ８ ３芯 片 连接
直接 输 出 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ — ９ — ２数 据 报 文 ， 但在 测试功 能、 系统 性 能
能 够 支持 多达 ｌ ６路 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ — ９ — ２报 文的 输 出 ，并 且 具 有 极 低 的 ＣＰ Ｕ 占 Nhomakorabea用 率
三 三
￡
１
入 中和 池 ， 自中和 达标 后 由 中和 泵 送 至 雨 水 系统 。
IEC61850—9—2SV采样报文结构与解析
关键 词 ：Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ ． ９ ． ２ ；Ｓ Ｖ；结 构 ；解 析
中图分 类号 ：Ｔ Ｍ７ ４
文献标识码 ：Ｂ
文章编 号 ：１ ０ ０ ６ — ７ ３ ４ ５（ ２ ０ １ ６）增刊 一 ０ １ ４ ２ 一 Ｏ ３
１ ． ２ ｌ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ — ９ — ２ Ｌ Ｅ 标 准
６ ）对合并单元 ＭＵ采样 同步的实现方式作 了 补 充 规 范 ，规 定 了 各 种 工 况 下 合 并 单 元 ＭＵ 的行 为 。 因 为 对 实 际 工 程 应 用 进 行 了 明 确 的 定 义 ，Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ — ９ — ２ Ｌ Ｅ在 实 际 工 程 应 用 中 的 配 置 和 互 操作 的 调试 工 作 量 比 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ ． ９ ． ２要 大
第４ ４ 卷
２ ０ １ ６年 １ ２月
云
南
电
力
技
术
Ｖｏ １ ． ４ ４ Ｎ ｏ ． 增 刊
Ｄｅ ｃ ． ２ ０１ ６
ＹＵＮＮＡＮ ＥＬ ＥＣＴＲＩ Ｃ Ｐ０Ｗ ＥＲ
Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ — ９ — ２ Ｓ Ｖ采 样 报 文 结 构 与 解 析
Ｏ 前 言
需 要 ＭＭＳ协 议 栈 的 支持 。
２）提 供 了合 并 单 元 ＭＵ 的 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０建 模 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ ． ９ ２ 是 采样值特 殊通信服务 映射 实 例 ，并 对 合 并 单 元 模 型 中 的 逻 辑 设 备 、 逻 辑 （ Ｓ Ｃ Ｍ Ｓ）标 准 。 同时 在 网 络 采 集 方 式 下组 网 的 节 点 、数据集 和采 样值 控制块 的 内容 进行 了实 智 能 化 变 电 站 ，Ｓ Ｖ报 文 是 其 过 程 层 中最 为 重 要 例 化 定 义 ，同 时 还 给 出 了合 并 单 元 ＭＵ 的 Ｉ ＣＤ 的信 息 流 ，Ｓ Ｖ报 文 的 实 时 性 、连 续 性 和离 散 度 配置文件示 例 ，以作为实 际应用的参 考。 都直 接影 响订 阅其信 息 的二次设 备 的稳定 、可 ３）采 样 频 率 统 一 为 每 个 周 波 ８ ０点 和 ２ ５ ６ 靠 运行 。 点 两 种 ，当采 样 频 率 为 每 个 周 波 ８ ０点 时 ，采 样 值 报文 中每个 Ａ Ｐ Ｄ Ｕ配 置 １ 个 ＡＳ Ｄ Ｕ，当采样 １ Ｓ Ｖ采样 标 准 频 率 为每个 周 波 ２ ５ ６ 点 ，每个 Ａ Ｐ Ｄ Ｕ将 配 置 ８ １ ． １ 两 种标 准 的差 异 个 ＡＳ ＤＵ。
满足iec 61850-9-2的电子式互感器合并单元
满足IEC 61850-9-2的电子式互感器合并单元赵应兵，周水斌，马朝阳（许继电气技术中心，河南省，许昌市，461000）摘要：文章介绍了一种电子式互感器合并单元，该合并单元采用FPGA+DSP的硬件架构。
该合并单元利用FPGA的实时性能，保证接收互感器数据以及同步脉冲的实时性；利用DSP的数据计算能力，采用抛物线插值算法，同步各互感器的采样数据。
合并单元输出采样数据包目前支持IEC60044-8、IEC 61850-9-1、IEC61850-9-2等标准。
IEC60044-8标准的接口为串口，有通信方式落后，通信效率低等缺点；IEC 61850-9-1标准接口为以太网，合并单元与智能设备间采用点对点通信方式，其跨间隔通讯效率低；本合并单元采用IEC61850-9-2标准，采样数据包支持网络传输模式。
关键词：电子互感器；合并单元；IEC 61850；同步Merging Unit Meeting IEC 61850-9-2ZHAO ying-bing ,ZHOU shui-bin MA zhao-yang（XJ ELECTRIC T echnical Center，Xuchang 461000,Henan Province,China）ABSRACT：This paper presents a merging unit of electronic transformer, this merging unit uses FPGA + DSP hardware architecture. The merging unit using FPGA for real-time performance to ensure transformer data and synchronization pulse to receive real-time.The use of DSP computational power of data, using parabolic interpolation algorithm, synchronous sampling data on each transformer.Mergeing unit output sampled data packagets currently supports IEC60044-8,IEC 61850-9-1,IEC61850-9-2 standards. IEC60044-8 standard interface for serial, there are backward communication and low rate of defects; IEC 61850-9-1 standard interface for Ethernet, merging unit and intelligent use of point to point communication between devices, cross-interval of communication efficiency is low; this merging unit adopt IEC61850-9-2 standard, sampled data packagets of support the network transmission model.KEY WORDS：Electrical transformers；Merging unit；IEC 61850；synchronization0．引言随着电力系统传输容量的增加，运行电压等级越来越高，传统的电磁式电流电压互感器暴露出如绝缘要求高、磁饱和、铁磁谐振、动态范围小以及频带窄等一系列缺点。
许继iec61850-9-2(le版)通信规约
用于 80 点采样率的采样值的传送。
用于 256 点采样率的采样值的传送。 对应于 TCTR 和 TVTR 中的 HzRtg 数据属性。
3.5 IED 一个 MU 是一个 LD。允许一个 IED 中存在多个 MU（LD）。气
时钟源： 典型的时钟源的 1PPS 产生于 GPS 接收器。它具备±1μs 的精度。
同步运行：
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许继电气
许继 IEC61850-9-2（LE 版）通信规约
MU 与 Global 1PPS 同步时，SV 报文中的 SmpSynch 属性赋成 2。MU 与 Local 1PPS 同步时，SV 报文中的 SmpSynch 属性赋成 1。
FALSE FALSE
注解
配置，采用 9-2 中的推荐值： 01-0C-CD-04-xx-xx
3.3 运行和对时约定 3.3.1 运行模式 Mod
支持如下属性： ON：正常运行状态，此时 MU 激活，发送数据。 TEST：测试状态，MU 发送数据，数据的 q 属性“test”标志置 TRUE。 OFF：复位状态，MU 不发数据。
非同步运行： MU 收不到同步脉冲信号，SV 报文中的 SmpSynch 属性赋成 0。
3.3.3 派生数据 如果采样数据不是采集实际的测量量，而是通过计算派生的，则对应 SAV
的 q 属性中的 derived 标志应置为 TRUE。
3.4 MU 的配置
表 7：需要配置的 MU 的参数
参数名
值域
LDName
注解
DataSet 定义固定不变
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许继电气
许继 IEC61850-9-2（LE 版）通信规约
校验符合IEC61850(-9-1、-9-2、-9-2LE)标准输出的电子式互感器
一、主要特点GDHG-208电子式互感器校验仪主要用于对符合IEC61850（-9-1、-9-2、-9-2LE）标准输出的电子式互感器进行校验。
校验项目包括：比值差、相位差、延时、极性等。
同时配置有小信号输入端子，可对小信号输出的电子式互感器进行校验以及对小信号输入的合并单元进行校验等。
二、特点a、使用传统互感器校验装置（BHE 型）和Agilent 3458A 数字多用表实现量值传递。
b、可使用内置的GPS 或高稳定度的晶体输出脉冲同步信号。
c、能对IEC61850（-9-1、-9-2、-9-2LE）的协议包进行全帧解析,自动分析ASDU 个数,采样点数等，可显示所有通道波形图，无需抓包即可直观查看所有通道数据。
d、具有ST/SC 双光纤以太网接口和双RJ45 以太网接口,提高可靠性,同时方便接入不同接口的电子式互感器。
e、阶准同步算法使得非同步采样的算法误差逼近于零。
f、采用24Bit AD 芯片和512 倍过采样技术,大大扩展带宽提高精度。
g、采用多档位自动切换和FIR 滤波器提高动态范围和降低信噪比。
h、实时显示波形、频率、幅度、相位等数据便于综合分析互感器性能。
i、带有工控机，800*600 触摸屏。
更能方便操作。
j、配有功能强大，操作简便的操作软件，可运行于工控机或笔记本k、可统计比值及相位的均值，变差，极值，多次误差等数据，可对电子式互感器的稳定性及线性进行全面检定。
产品技术规范书l、可进行多次谐波分析及对电子式互感器的各次谐波精度进行校验。
m、可对测试过程全程录制及回放。
n、可进行丢帧测试，实时的统计丢帧数。
三、主要技术指标a、准确度等级：0.05 级(比差< 0.05%,角差< 2')b、通信协议: IEC61850-9-1/ IEC61850-9-2/ IEC61850-9-2LEc、输入范围1）电压量程：100V/ 3 和100V2）电流量程：1A、5A3) 小信号输入量程150mV、200mV、225mV、4V、1.625V、1V、2V、3.25V、4V、6.5Vd、精确测量范围电压(V):10%-120%Un (有效值0.05%RD Un =100/ 3 V 或100V)电流(A):1%-120%In (有效值0.05%RD In=1A 和5A)小信号输入1V 以上量程:1%-120%Un (0.05S 级用于检测量互感器)1V 以下量程100%~2000%Un 0.05%级(用于检保护互感器)2。
许继iec61850-9-2(le版)通信规约
8 7 6 5 4 3 2 1 取值
报头
MAC 报头
优先权 标记
以太网类 PDU
帧起始 目的地址
源地址
TPID TCI 以太网类 APPID 长度 保留 1 保留 2
APDU
必要的填充字节 帧校验序列
0x01 0x0C 0xCD 0x04
0x81 0x00 0x80 0x00 0x88 0xBA 0x40 0x00
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许继电气
3.2.3 “PhsMeas1”DataSet 定义表 3：
属性名
值
DSName DSRef
PhsMeas1 xxxxMUnn/LLN0$PhsMeas1
DSMemberRef InnATCTR1.Amp[MX]
InnBTCTR2.Amp[MX] InnCTCTR3.Amp[MX]
3.2 默认的 M 实例值表 1：
属性名
值
M/O
注解
LDName xxxxMUnn
xxxx 是符合 IEC61850-6 8.4.2 要求的 LD 名前
m 缀，MUnn 是 LDevice 的实例（nn 是测量点的
标识，实例号）。
LDRef
xxxxMUnn
如果 MSVCB02 存在，则 xx-xx 需配置。
用于 80 点采样率的采样值的传送。
用于 256 点采样率的采样值的传送。 对应于 TCTR 和 TVTR 中的 HzRtg 数据属性。
3.5 IED 一个 MU 是一个 LD。允许一个 IED 中存在多个 MU（LD）。
3.6 报文格式
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许继电气
xxxxMUnn
MSVCB01 的目 的 MAC MSVCB02 的目 的 MAC MSVCB01 的 Enabled MSVCB02 的 Enabled 工频频率
IEC61850-9-2点对点采样值传输在继电保护中的实现与应用
摘要：提出了一种支持点对点方式进行ＩＥＣ ６１８５０－９－２ 采 样 数 据 传 输 的 硬 件 系 统 设 计 方 法。 数 字 化变电站过程层采样值传输可采用组 网 方 式 或 点 对 点 方 式。 采 用 点 对 点 方 式 进 行ＩＥＣ ６１８５０－９－２ 采样值传输，保持了ＩＥＣ ６１８５０－９－２通道配 置 灵 活、互 操 作 性 高 的 特 点，避 免 了 采 用 组 网 方 式 后 必 须依赖于全站时钟同步且受交换 机 可 靠 性 影 响 的 弊 端，而 且 通 道 延 迟 固 定，可 靠 性 更 高。５００ｋＶ 浙江兰溪变电站智能化改造工程 中，应 用 了 基 于 该 技 术 的ＩＥＣ ６１８５０－９－２ 点 对 点 方 式 进 行 采 样 值 传输。
因 此 ，组 网 方 式 与 点 对 点 方 式 相 比 ，需 要 依 赖 时 钟 同 步 系 统 ，其 同 步 算 法 也 要 更 复 杂 。
采 用 组 网 方 式 时 ，由 于 交 换 机 延 时 增 加 ，造 成 保 护性能下降。 假 设 采 样 数 据 采 样 率 为 ４ ０００ 次／ｓ， 单 独 组 网 ，交 换 机 最 多 ２ 级 串 联 ，则 每 级 交 换 机 最 大 延时为２５０μｓ，总延 时 最 大 为 ５００μｓ。 当 采 样 值 与 通用面向对象变 电 站 事 件 （ＧＯＯＳＥ）通 过 同 一 端 口 传输时，网络延时可达到１～２ ｍｓ。 １．２ 可 靠 性 比 较 分 析
５００ｋＶ 的合并单 元 需 要 为 线 路 保 护、断 路 器 保 护、 短引线保护、母线 差 动 保 护、稳 定 控 制 系 统、故 障 录 波器、测量控 制 装 置、电 能 表 提 供 数 据，因 此 需 要 ８ 个以太网输出 口。２２０ｋＶ 双 母 线 接 线 的 母 线 差 动 保护装置如 接 入 ２４ 个 间 隔 的 采 样 值，则 需 要 至 少 ２４个百兆 光 纤 以 太 网 口。 通 常 控 制 保 护 设 备 采 用 ＣＰＵ／ＤＳＰ 集成 的 媒 体 访 问 控 制 （ＭＡＣ）设 备 来 处 理以太网数据，单个 ＣＰＵ／ＤＳＰ 一般集成了 １～４ 个 ＭＡＣ 设备，要达到母线 差 动 保 护 的 接 入 要 求，装 置 的硬件设计将异常复杂。
IEC61850-9-2帧格式说明
IEC61850-9-2帧格式说明ISO/IEC 8802-3以太网帧结构IEC 61850-9-2LE采样值报文在链路层传输都是基于ISO/IEC 8802-3的以太网帧结构。
帧结构定义如下图所示：帧格式说明：（1）前导字节（Preamble）前导字段，7字节。
Preamble字段中1和0交互使用，接收站通过该字段知道导入帧，并且该字段提供了同步化接收物理层帧接收部分和导入比特流的方法。
（2）帧起始分隔符字段（Start-of-Frame Delimiter）帧起始分隔符字段，1字节。
字段中1和0交互使用。
（3）以太网mac地址报头以太网mac地址报头包括目的地址（6个字节）和源地址（6个字节）。
目的地址可以是广播或者多播以太网地址。
源地址应使用唯一的以太网地址。
IEC 61850-9-2 多点传送采样值，建议目的地址为01-0C-CD-04-00-00 到01-0C-CD-04-01-FF。
（4）优先级标记（Priority tagged）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。
优先级标记头的结构：TPID值：0x8100User priority：用户优先级，用来区分采样值，实时的保护相关的GOOSE 报文和低优先级的总线负载。
高优先级帧应设置其优先级为4～7，低优先级帧则为1～3，优先级1 为未标记的帧，应避免采用优先级0，因为这会引起正常通信下不可预见的传输时延，优先级默认为4。
采样值传输优先级设置为优先级4CFI：若值为1，则表明在ISO/IEC 8802-3 标记帧中，Length/Type 域后接着嵌的路由信息域(RIF)，否则应置0。
VID：虚拟局域网标识，VLAN ID。
（5）以太网类型Ethertype由IEEE著作权注册机构进行注册，可以区分不同应用。
（6）以太网类型PDUAPPID：应用标识，建议在同一系统中采用唯一标识，面向数据源的标识。
IEC61850通信实例
o 保证检修的装置不会影响到正常运行状态的装置， 提高了数字化站装置检修的灵活性和可靠性
GOOSE实例介绍
SV（Sample Value 采样值）
o IEC 61850-9-1:基于串行单方向多路点对点链接的 采样值传输 o IEC 61850-9-2:基于8802.3上的采样值传输
IEC 61850-9-1帧结构介机制
o 为了保证GOOSE服务的实时性，GOOSE报文不经 过网络层协议，直接在以太网链路层上传输，并且 采用带优先级的以太网报文转发方式。 o 为了保证GOOSE服务的可靠性，GOOSE报文采用 ASN.1 语法编码，通过心跳报文和变位报文快速重 发相结合的机制进行发送。 o GOOSE发送报文需要包含装置的检修状态，供订 阅方进行判断
MMS MMS主要功能
o 信号上送：开入、事件、报警等信号类数据的上 送功能通过BRCB（有缓冲报告控制块服务）来实 现，映射到MMS的读写和报告服务。通过有缓冲 报告控制块，可以实现遥信和开入的变化上送、 周期上送、总召、事件缓存。 o 测量上送：遥测、保护测量类数据的上送功能通 过URCB（无缓冲报告控制块服务）来实现，映射 到MMS的读写和报告服务。通过无缓冲报告控制 块，可以实现遥测的变化上送、周期上送。
GOOSE
图4 GOOSE发送机制
GOOSE GOOSE接收机制
o GOOSE接收方根据GOOSE报文中的允许生存时间 TAL（Time Allow to Live）来检测链路中断。 o GOOSE数据接收机制可以分为单帧接收和双帧接 收两种。 o GOOSE接收过程中对产生的异常情况进行告警， 主要包括：GOOSE A网/B网断链告警，GOOSE配 置不一致告警，GOOSE 信号异常告警。 o GOOSE告警方式
IEC 61850过程层数据帧格式说明
IEC 61850过程层数据帧格式说明ISO/IEC 8802-3以太网帧结构IEC 61850-9-2LE采样值报文在链路层传输都是基于ISO/IEC 8802-3的以太网帧结构。
帧结构定义如下图所示：帧格式说明：（1）前导字节（Preamble）前导字段，7字节。
Preamble字段中1和0交互使用，接收站通过该字段知道导入帧，并且该字段提供了同步化接收物理层帧接收部分和导入比特流的方法。
（2）帧起始分隔符字段（Start-of-Frame Delimiter）帧起始分隔符字段，1字节。
字段中1和0交互使用。
（3）以太网mac地址报头以太网mac地址报头包括目的地址（6个字节）和源地址（6个字节）。
目的地址可以是广播或者多播以太网地址。
源地址应使用唯一的以太网地址。
建议目的地址为：（4）优先级标记（Priority tagged）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。
优先级标记头的结构：TPID值：0x8100User priority：用户优先级，用来区分采样值，实时的保护相关的GOOSE报文和低优先级的总线负载。
高优先级帧应设置其优先级为4～7，低优先级帧则为1～3，优先级1 为未标记的帧，应避免采用优先级0，因为这会引起正常通信下不可预见的传输时延。
采样值传输优先级设置建议为最高级7。
CFI：若值为1，则表明在ISO/IEC 8802-3 标记帧中，Length/Type 域后接着内嵌的路由信息域(RIF)，否则应置0。
VID：虚拟局域网标识，VLAN ID。
（5）以太网类型Ethertype由IEEE著作权注册机构进行注册，可以区分不同应用。
（6）以太网类型PDUAPPID：应用标识，建议在同一系统中采用唯一标识，面向数据源的标识。
为采样值保留的APPID值范围是0x4000-0x7fff。
可以根据报文中的APPID 来确定唯一的采样值控制块。
IEC61850标准框架及技术要点
智能变电站继电保护题库 第五章 问答题
图1
图2 答案：StateNumber* ： 48
SequenceNumber*： Sequence Number： 0 ：1
Needs Commissioning*： FALSE Number Dataset Entries：8 Data {
1
判断链路中断？ 答案：每一帧 GOOSE 报文中都携带了允许生存时间（Time Allow to Live），GOOSE 接
收方在 2 倍允许生存时间内没有收到下一帧 GOOSE 报文则判断链路中断。 6．请补充 3/2 接线形式单套线路保护技术实施方案（见下图），绘制 GOOSE 及 SV 接线
T=2ms StNum=2 SqNum=l 保护跳闸动作 T=4ms StNum=2 SqNum=2 保护跳闸动作 T=8ms StNum=2 SqNum=3 保护跳闸动作 T=16ms StNum=2 SqNum=4 保护跳闸动作 T=32ms StNum=2 SqNum=5 保护跳闸动作 T=60ms StNum=3 SqNum=0 保护跳闸复归 T=62ms StNum=3 SqNum=l 保护跳闸复归 T=64ms StNum=3 SqNum=2 保护跳闸复归 T=68ms StNum=3 SqNum=3 保护跳闸复归 T=76ms StNum=3 SqNum=4 保护跳闸复归 T=92ms StNum=3 SqNum=5 保护跳闸复归 5．根据 Q/GDW 396－2009((IEC 61850 工程继电保护应用模型》，GOOSE 通信机制如何
第五章 问答题
1．简述智能变电站继电保护“直接采样、直接跳闸”的含义? 答案：“直接采样”是指智能电子设备不经过以太网交换机而以点对点光纤直联方式进 行采样值(SV)的数字化采样传输。 “直接跳闸”是指智能电子设备不经过以太网交换机而以点对点光纤直联方式并用 GOOSE 进行跳合闸信号的传输。 2．基于 IEC 61850-9-2 的插值再采样同步必须具备哪几个基本条件? 答案：(1)一次被测值发生到采样值保温开始传输的延时稳定； (2)报文的发送、传输和接受处理的抖动延时小于 10µs； (3)间隔层设备能精确记录采样值接收时间； (4)通信规约符合 IEC 61850-9-2，满足互操作性要求； (5)报文数据集中增加互感器采样延时数据。 3．简单描述什么是 VLAN? 答案：VLAN(Virtual Local Area Network)即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设 备逻辑地址而不是物理地址划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的技术，即在不改变物理 连接的条件下，对网络做逻辑分组。 4．某线路保护(含重合闸)在故障后保护瞬时出口动作，60ms 后故障切除返回，动作前 一帧 GOOSE 报文 StNum 为 1，SqNum 为 10，GOOSE 报文内容为：保护跳闸、重合闸动作。试 列出保护动作后 100ms 内该装置发出 GOOSE 报文的 StNum 和 SqNum 及其对应的时间，并说明 该报文内容(时间以保护动作为零点，该保护 T0=5s，T1=2ms，T2=4ms，T3=8ms，T4=16ms， T5=32ms，T6=64ms)。 答案：T=0ms StNum=2 SqNum=0 保护跳闸动作
61850-9-2_采样值报文_APDU结构
配置版本号长度
confRevvalue
配置版本号值
smpSynchtag
采样同步标记（=0x85）
smpSynchlength
采样同步长度
smpSynchvalue
采样同步值
Sequence of data tag
采样值序列标记（=0x87）
Sequence of data length
（tag=0x87 length=0xb0）
22组采样值，每组采样值为8个字节
其中4个字节的模拟量值，4个字节的品质位
ASDU序列标记（=0xA2）
Sequence of ASDUlength
Sequence of ASDU长度
ASDU 1
ASDU1内容
…………
…………
ASDU n
ASDUn内容
IEC 61850-9-2采样值报文ASDU结构：
内容
说明
ASDU tag
采样ASDU标记（=0x30）
ASDU length
3081 c9
采样ASDU（tag=0x30 length=0xc9）
8007
4d 55 33 32 36 31 42
采样控制块ID
（tag=0x80 length=0x07 value=”MU3261B”）
82 0205 17
采样计数器
(tag=0x82 length=0x02value=1303)
采样Apdu长度
svIDtag
采样控制块ID标记（=0x80）
svIDlength
采样控制块ID长度
svIDvalue
采样控制块ID值
smpCnttag
61850-9-2报文格式
SmpCnt
INT16U
采样值序号
4
ConfRev
INT32U
来自MSVC或USVC的值
5
RefrTm
EntryTime
采样值缓冲的刷新时间（可选）
6
SmpSynch
BOOLEAN
采样值同步标志
7
SmpRate
INT16U
来自MSVB或USVB的值（可选）
8
Sample [1..n]
来自MSVB或USVB的采样值数据格式，包含模拟采样值和品质属性。
34
35
APDU
·
·
·
·
必要的填充字节
帧校验序列
应用数据APDU的格式：
标记= 60H
长度
ASDU的数目n（UI16）
ASDU1
ASDU2
…
ASDUn
ASDU的格式:
序号
内容名称
格式
内容含义注解
1
svID
VISIBLE STRING
一个系统内唯一的标识
2
DatSet
ObjectReference
来自MSVC或USVC的值
采样值通道1~n，每个数据包含模拟采样值和品质属性。模拟采样值的格式由MSVB或USVB配置确定，缺省定义为整型。
采样值信息的ASN.1语法定义具体参见61850-9-2标准中的表13。
下面是每帧送4个ASDU的ADU
80
L
4
security
81
L
Sequence of ASDU
A2
L
30
L
svID
ASDU 1
80
L
值
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ISO/IEC 8802-3以太网帧结构
IEC 61850-9-2LE采样值报文在链路层传输都是基于ISO/IEC 8802-3的以太网帧结构。
帧结构定义如下图所示：
IEC 61850-9-2 采样值报文帧格式
（1）IEC 61850-9-2 采样值报文APDU部分
一个APDU可以由多个ASDU链接而成。
采用与基本编码规则(BER)相关的ASN.1 语法对通过ISO/IEC 8802-3 传输的采样值信息进行编码。
基本编码规则的转换语法具有T-L-V(类型-长度-值Type-Length-V alue)或者是(标记-长度-值Tag-Length-V alue)三个一组的格式.所有域(T、L 或V)都是一系列的8 位位组。
值V 可以构造为T-L-V 组合本身。
（2）IEC 61850-9-2 采样值报文APDU结构
APDU的Length表示数据域的长度。
假定数据域的字节数为n。
按ASN.1的编码规则，当n≤127时Length只有一个字节，值为n；当n＞127时，Length有2～127字节，第一个
字节的Bit7为1，Bit0～6为Length总字节数，第二个字节开始给出n，基于256，高位优先。
（3）IEC 61850-9-2 采样值报文ASDU结构
（4）IEC 61850-9-2 采样值报文采样值序列结构
模拟采样值需要乘上比例因子。
（5）数据品质
APDU格式
保护电流基准：01CFH 测量用电流基准：2D41H。