GOOSE通信的收发机制
智能变电站基础知识题库单选题100道及答案解析
智能变电站基础知识题库单选题100道及答案解析1. 智能变电站的核心特征是（）A. 智能化一次设备B. 网络化二次设备C. 全站信息数字化D. 以上都是答案：D解析：智能变电站的核心特征包括智能化一次设备、网络化二次设备、全站信息数字化等多个方面。
2. 智能变电站采用（）实现对一次设备的控制和监测。
A. 智能终端B. 合并单元C. 保护装置D. 测控装置答案：A解析：智能终端用于实现对一次设备的控制和监测。
3. 以下哪个不是智能变电站的通信规约（）A. IEC 61850B. IEC 60870-5-101C. MODBUSD. DNP3.0答案：C解析：MODBUS 一般不用于智能变电站。
4. 智能变电站中，（）用于实现电流、电压等模拟量的数字化。
A. 智能终端B. 合并单元C. 保护装置D. 测控装置答案：B解析：合并单元的作用是将模拟量转换为数字量。
5. 智能变电站的过程层网络通常采用（）A. 以太网B. 令牌环网C. 星型网D. 环形网答案：D解析：过程层网络多采用环形网结构，以提高可靠性。
6. 智能变电站的站控层设备不包括（）A. 监控主机B. 远动装置C. 合并单元D. 数据服务器答案：C解析：合并单元属于过程层设备。
7. 智能变电站中，（）承担继电保护功能。
A. 智能终端B. 保护装置C. 合并单元D. 测控装置答案：B解析：保护装置是实现继电保护功能的设备。
8. 智能变电站中，（）实现对一次设备的测量和控制。
A. 智能终端B. 保护装置C. 测控装置D. 合并单元答案：C解析：测控装置主要负责测量和控制一次设备。
9. IEC 61850 标准中，逻辑节点的英文缩写是（）A. LDB. LNC. DOID. SCL答案：B解析：逻辑节点的英文缩写是LN。
10. 智能变电站中，（）实现了变电站的智能化管理。
A. 自动化系统B. 智能辅助系统C. 在线监测系统D. 以上都是答案：D解析：自动化系统、智能辅助系统和在线监测系统等共同实现了变电站的智能化管理。
GOOSE通信的收发机制
GOOS通信的收发机制B. 1 GOOSE发送机制装置上电时应自动按数据集变位方式发送一次，将自己的GOOS信息迅速告知接收方。
第一帧StNum=1, SqNum=1GOOS报文心跳间隔时间为系统配置的TO,报文允许生存时间（Time Allow to live ）为2T0。
B. 2 GOOSE接收机制B.2.1单网接收机制报文，褛收方严格检杳GOOSE报文的相关参数后，首先比较新褸收帖和I . M GOOSE报丈中的StNiinf狀态弓）参数定宵相搴齐两恢GOOSE报文的StNwn柑等.那续比较两蛇GOOSE 报文的SqNuiii （顺序号）的大小关離’若肠接收GOOSE帧的SqNtun大丁上懒的SqNiunt GOOSE报文，沓则史斯核收方的坯猛若两帧GOOSE报文的StNum不相等，更新接收方的截堀*图B.1 GOOSE单网接收机制B.2.2双网接收机制图B.2 GOOSE双网接收机制B.3 GOOSE配置1) GOOS控制块、通信地址参数应由系统配置工具统一配置，装置根据SCD文件的配置具体实现GOOS功能；2) GOOS输出数据集应为DA方式，由系统配置工具统一配置；3) GOOS输入定义宜采用In puts数据定义实现，用Extref具体定义接收数据ref ；B.4 GOOSE告警1) GOOS通信中断装置应发送告警信号，设置网络断链告警。
在接收报文的允许生存时间(Time Allow to live )的2倍时间内没有收到下一帧GOOSE艮文时判断为中断。
双网通信时应分别设置双网的网络断链告警。
2) GOOS通信时对接收报文的配置不一致信息装置应发送告警信号，判断条件为配置版本号及DA类型不匹配。
ICD文件中应配置逻辑节点GOERGG Q根据GOOS通信组数配置相应的Alm用于GOOSE 中断告警和GOOSEE置版本错误告警。
系统配置生成SCD时应添加与GOOS配置相关的Alm 的desc描述，厂家应根据desc描述配置具体Alm与内部信号的关联。
智能变电站GOOSE通信技术
２ ．Ｈｕ ｂ ｅ ｉ Ｚｈ ｏ ｎ ｇ ｘｉ ｎ ｇ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｔｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ＆ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃｏ ．Ｌｔ ｄ ． ，Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｈｕ ｂ ｅ ｉ ４ ３ ０ ０ ７ ７ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
迄 今 为止最 完善 的变 电 站 自动 化 通 信标 准 ， 代 表 了 变 电站 自动化 技 术 的发 展趋 势 。作 为 Ｉ ＥＣ ６ １ ８ ５ ０标 准 的关 键技 术之 一 ， 通 用 面 向 对象 的变 电站 事 件传 输机制（ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ｉ ｃ Ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ Ｏｒ ｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ Ｓ ｕ ｂ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ，
中应 用 了许 多网络及 通信技 术 ， 提 高 了网络 传输 的可 靠性 。本文 对 Ｇ０ＯＳ Ｅ 的通信 结构 、 通 信 协议 、 通
信 映 射 进 行 了介 绍 和 分 析 。
［ 关键 词］ 智 能变 电站 ；Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ ；ＧＯ ＯＳ Ｅ；通 信
［ 中图 分 类 号 ］ Ｔ Ｍ６ ３ ［ 文献标识码］Ａ ［ 文章编号］１ ０ ０ ６ — ３ ９ ８ ６ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ １ — ０ ０ ０ ７ — ０ ４
１和 表 ２。
表 １ 属性 类型
序 号 名称 解 释
Ｇ ｏＯＳ Ｅ ） 通信 技术 借 助 先 进 的 网 络通 信 技 术 ， 确保
goose说明
在IEC61850中定义了一种数据通信模型,称为通用变电站事件GSE。
根据应用特点的不同,GSE又分为两种不同的控制类和报文结构.一种是面向变电站事件的通用对象GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event),它支持由数据集(DATA-SET)组织的公共数据的交换。
IEC61850的GOOSE（GSSE）机制中，广播信息可以在不需要主控单元干预的情况下实现信息复用，确保在某断路器或隔离刀闸发生变位时，收集该变位的测控装置，直接将该变位信息传送到所有需要该变化量的测控装置，从而提高了数据传送效率。
同时，GOOSE的优先级控制功能将需要传送的变位信息根据优先级设置直接进入相应的优先级队列中，而不进入通常的报文缓冲区中(如IEC60870-5-104协议)，通过支持优先级控制的以太网交换机，抢先到达目的地址。
数据传送速度的迅速，从根本上改变了变电站监控系统的实时性能。
利用GOOSE功能可将故障录波功能、PMU功能、五防闭锁功能、谐波分析功能、电能质量分析功能、AVC控制功能和变压器在线监测诊断功能分散在每个间隔监控和保护装置中，系统功能则通过IEC61850的GOOSE（GSSE）完成。
GOOSE通信服务教程文件
2 GOOSE建模
GOOSE告警
GOOSE 通信中断应送出告警信号，设置网络断链告警。在接收报 文的允许生存时间（ Time Allow to live ）的 2 倍时间内没有收到下 一帧 GOOSE 报文时判断为中断。
2 GOOSE建模
GOOSE告警
GOOSE 通信时对接收报文的配置不一致信息须送出告警信号 ，判断条件为配置版本号及 DA 类型不匹配 。
Extref 中的IntAddr 描述了内部输入信号的引用地址， 应填写与 之相对应的以“ GOIN ” 为前缀的 GGIO 中 DO 信号的引用名，引用 地址的格式为“ LD/LN.DO.DA ”。
2 GOOSE建模
GOOSE配置
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
3 GOOSE收发机制
GOOSE接收机制
装置的单网 GOOSE 接收 机制。装置的 GOOSE 接收缓 冲区 接收到新 的 GOOSE 报 文 ， 接收方严格检查 GOOSE 报文的相 关参数后， 首先比较新接收 帧 和上一帧 GOOSE 报文中的 StNum （ 状态号） 参数是否相等。 若两帧 GOOSE 报文 的 StNum 相 等，继续比较两帧 GOOSE 报文的 SqNum （顺序 号 ）的大小关系，若 新接收 GOOSE 帧的 SqNum 大于上一 帧的 SqNum ，丢弃此 GOOSE 报文， 否则更新接收方的数据。若两帧 GOOSE 报文 的 StNum 不相等，更新接收方的数据。
1 GOOSE通信介绍
GOOSE传输什么
（1）传输开入信息（智能终端的常规开入，SPI/DPI）等 （2）传输开出信息（跳闸、遥控、启失灵、联锁···） （3）实时性要求不高的模拟量（温湿度，直流量）
智能变电站过程层报文详解
智能变电站过程层报文详解智能变电站过程层报文1. GOOSE报文1.1. GOOSE传输机制SendGOOSEMessage通信服务映射使用一种特殊的重传方案来获得合适级别的可靠性。
重传序列中的每个报文都带有允许生存时间参数，用于通知接收方等待下一次重传的最长时间。
如在该时间间隔内没有收到新报文，接收方将认为关联丢失。
事件传输时间如图1-1所示。
从事件发生时刻第一帧报文发出起，经过两次最短传输时间间隔T1重传两帧报文后，重传间隔时间逐渐加长直至最大重传间隔时间T0。
标准没有规定逐渐重传时间间隔计算方法。
事实上，重传报文机制是网络传输兼顾实时性、可靠性及网络通信流量的最佳方案，而逐渐重传报文已越来越不能满足实时性要求，对重传间隔时间已没有必要规定。
图1-1 GOOSE事件传输时间SendGOOSEMessage服务以主动无须确认的发布者/订阅者组播方式发送变化信息，其发布者和订阅者状态机见图1-2和图1-3。
图1-2 GOOSE服务发布者状态机1)GoEna=True（GOOSE使能），发布者发送数据集当前数据，事件计数器置1（StNum=1），报文计数器置1（SqNum=1）。
2)发送数据，SqNum=0，发布者启动根据允许生存时间确定的重发计时器，重发计时器计时时间比允许生存时间短（通常为一半）。
3)重发计时器到时触发GOOSE报文重发，SqNum加1。
4)重发后，开始下一个重发间隔，启动重发计时器。
重发间隔计算方法和重发之间的最大允许时间都由发布者确定。
最大允许时间应小于60秒。
5)当数据集成员数据发生变化时，发布者发送数据，StNum加1，SqNum=0。
6)GoEna=False，所有的GOOSE变位和重发报文均停止发送。
图1-3 GOOSE服务订阅者状态机1)订阅者收到GOOSE报文，启动允许生存时间定时器。
2)允许生存时间定时器到时溢出。
3)收到有效GOOSE变位报文或重发报文，重启允许生存时间定时器。
Goose
Goose协议简介Goose是面向通用对象的变电站事件的简称，它是IEC 61850中的一种快速报文传输机制，用于传输变电站内IED之间重要的实时性信号。
传输机制GOOSE报文的发送按下图（图一）所示的规律执行。
其中T0是心跳时间，装置正常每隔T0时间发送一次当前状态，此时的报文成为心跳报文。
当GOOSE数据集中任何一个成员的数据值发生变化，装置会马上发送该数据集的所有数据，然后间隔T1发送第二帧以及第三帧，间隔T2发送第四帧，间隔T3发送第五帧，后续报文的发送时间间隔逐渐增加，直到最后报文间隔恢复为心跳时间。
图一T0——稳定条件（长时间无事件）下重传（T0）——稳定条件下的重传可能被时间缩短T1——时间发生后，最短的传输时间T2，T3——直到获得稳定条件的重传时间GOOSE报文心跳时间间隔为图中5—1中的T0。
按照国内IEC 61850实施规范的要求，报文允许生存时间为2T0，如果接收端超过2T0时间内没有收到报文则判断报文丢失；在报文允许生存时间的2倍时间内没有收到下一帧GOOSE报文即判断为通信中断。
判断中断后，装置将发出GOOSE断链报警。
因此在通信过程中，GOOSE通过不断自检实现了装置间回路通断的智能化监测，克服了传统电缆回路故障无法自动发现的缺点。
IEC 61850第一版中对于GOOSE报文重发的具体时间间隔值和重发次数并没有做出明确说明。
按照目前国内某些地区工程的实施习惯，T0一般设置成5000ms，T1设置成2ms，T2设置成2倍T1的时间，T3为2倍T2的时间。
所以变位报文的4次重传时间间隔为：第一次重传间隔2ms，第二次2ms，第三次4ms，第四次8ms。
经过四次重传后GOOSE报文强制恢复为心跳报文。
通信的实现1.Goose服务的映射采用GOOSE传输保护跳闸等重要的实时性报文，应满足继电保护“可靠性、速动性”的要求，因此GOOSE在IEC61850中属于快速报文传输服务。
一种GOOSE报文的收发方法及装置[发明专利]
![一种GOOSE报文的收发方法及装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7303520559fb770bf78a6529647d27284b73373e.png)
专利名称：一种GOOSE报文的收发方法及装置
专利类型：发明专利
发明人：代聪聪,凌特利,岳银涛,马卫平,杨天华,倪中洲,王西邓,张玉龙,孙栋彬
申请号：CN202111216778.2
申请日：20211019
公开号：CN114006954A
公开日：
20220201
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种GOOSE报文的收发方法及装置，改变了现有技术中通过字符串匹配来查找发送队列，并将数据放到队列中，然后对应模块收到后还需要根据字符串去匹配相关管脚，将值赋至管脚上所带来的耗时问题。
本发明提供的技术方案，通过在GOOSE报文发送之前对CCD文件进行解析处理，在报文发送之前建立数据与接收方的映射关系，避免了字符串匹配等耗时操作，在大数据量情况下可有效提高报文收发的效率和准确性。
申请人：许继集团有限公司
地址：461000 河南省许昌市许继大道1298号
国籍：CN
代理机构：北京中创云知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：刘佳音
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IEC61850规约整体介绍
IEC61850规约整体介绍1.总体概念1。
1 IEC61850标准制定的背景同传统的IEC60870—5—103标准相比,IEC61850不仅仅是一个单纯的通信规约,而且是数字化变电站自动化系统的标准,指导了变电站自动化的设计、开发、工程、维护等各个领域.该标准通过对变电站自动化系统中的对象统一建模，采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口，增强了设备之间的互操作性,可以在不同厂家的设备之间实现无缝连接，从而大大提高变电站自动化技术水平和安全稳定运行水平,实现完全互操作.IEC61850解决的主要问题（1）网络通信；（2）变电站内信息共享和互操作;（3）变电站的集成与工程实施。
1。
2 IEC61850重要的基本名词MMS：Manufacturing Message Specification制造报文规范GOOSE：generic object oriented substation events面向通用对象的变电站事件SV：sampled value 采样值LD:LOGICAL-DEVICE 逻辑设备,代表典型变电站功能集的实体LN：LOICAL-NODE 逻辑节点,代表典型变电站功能的实体CDC：common DATA class (DL/T860。
73）公用数据类Data：位于自动化设备中能够被读、写，有意义的结构化应用信息。
DA:data attribute数据属性，数据属性(IEC 61850-8-1）命名：LD/LN$FC＄DO＄DA FC：functional constraint功能约束FCDA：Functionally constrained DataAttribute功能约束数据属性互操作性：同一或不同制造商提供的两台或多台IED交换信息并用这些信息正确地配合工作的能力。
服务器：为客户提供服务或发出非请求报文的实体。
客户端：向服务器请求服务以及接收来自服务器非请求报文的实体。
GOOSE通信服务
2 GOOSE建模
GOOSE配置
装置（除测控联闭锁用 GOOSE 信号外） 应在 ICD 文件中预先配 置满足工程需要的GOOSE 数据集，数据集应支持在工程中系统配置时 修改、删除或增加成员 。
2 GOOSE建模
GOOSE配置
GOOSE输入采用虚端子模型。GOOSE输入虚端子模型应包含 “GOIN”关键字前缀的GGIO逻辑节点实例中定义的四类数据对象： DPCSO（双点输入）、SPCSO（单点输入）、ISCSO（整形输入）和 AnIn（浮点型输入），DO的描述和DU可以明确描述该信号的含义，作 为GOOSE连线的依据，装置的GOOSE输入进行分组时，可以采用不同 的GGIO实例号来区分。
GOOSE通信服务
2020/1/12
GOOSE通信服务介绍 GOOSE通信介绍 GOOSE建模 GOOSE的收发机制 GOOSE的时标 GOOSE的配置与配置文件 GOOSE告警信号 GOOSE软压板设置
3
1 GOOSE通信介绍
什么是GOOSE
面向通用对象的变电站事件（GOOSE：Generic Object Oriented Substation Event）,是IEC-61850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.
1 GOOSE通信介绍
GOOSE传输什么
（1）传输开入信息（智能终端的常规开入，SPI/DPI）等 （2）传输开出信息（跳闸、遥控、启失灵、联锁···） （3）实时性要求不高的模拟量（温湿度，直流量）
1 GOOSE通信介绍
GOOSE传输数据类型
布尔量（TRUE\FALSE，SPI信息） 整形数（分接头信息） 浮点数（温湿度信息） 位串（DPI信息） ······
最新智能变电站GOOSE通讯介绍
认识goose.txt
14
• 参考《数字化实战篇——学会goose》
1136与1126 goose.txt区别:
10
• 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
GOOSE接收机制
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
GOOSE发送机制
21
《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；
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
GOOSE通信的收发机制
GOOSE通信的收发机制GOOSE是基于以太网的通信机制，可以实现跨越子站、配电站和电网的高速通信。
它通过配置好的虚拟LAN(VLAN)实现数据的双向传递。
GOOSE消息被封装在以太网帧中，并通过以太网交换机进行传输。
接收方可以通过订阅特定的GOOSE消息来获取所需的信息。
消息发送端：GOOSE消息发送端通常是保护终端、自动化设备等。
发送端会生成GOOSE消息，并将其封装在以太网帧中进行传输。
GOOSE消息通常包含以下内容：发送方MAC地址、VLAN ID、GOOSE数据集标识符(DataSet ID)、数据集的状态、有效期时间戳等。
发送端还会根据配置的传输参数（例如，传输速率、优先级等）选择合适的网络路径传输消息。
消息传输网络：GOOSE消息通过以太网传输。
这需要使用支持VLAN 和QoS (Quality of Service)的以太网交换机。
VLAN用于将GOOSE消息从其他以太网流量中分离出来，以保证数据的可靠传输。
QoS用于确保GOOSE消息在网络中的传输相对不受干扰，从而实现消息的实时性和可靠性。
消息接收端：GOOSE消息接收端通常是其他保护终端、控制终端等设备。
接收端通过订阅特定的GOOSE消息来获取所需的信息。
接收端需要解析接收到的以太网帧，提取并处理GOOSE消息中的数据。
根据GOOSE消息中的数据集状态，接收端可以实时更新相关数据信息，并将其用于系统保护、自动化和控制等功能。
1.实时性：GOOSE通信机制通过以太网传输，具有很高的传输速度和实时性。
它能够在毫秒级别的时间内传输数据，满足电力系统对实时性的要求。
2.可靠性：通过使用VLAN和QoS等技术手段，GOOSE通信机制能够保证数据的可靠传输。
它能够提供高度可靠的数据交换，从而确保系统的稳定运行。
3.灵活性：GOOSE通信机制可以通过配置参数来灵活地适应不同的通信需求。
例如，可以配置不同的传输速率、优先级、有效期等，以满足不同应用场景的需求。
智能变电站继电保护题库 第五章 问答题
答案：
7．变电站配置描述语言 SCI 主要基于 XML 1.0，什么是 XML 技术? 答案：XML 全称 eXtensible Markup Language，即可扩展标记语言，是万维网联盟 W3C 制定的用于描述数据文档中数据的组织和安排结构的语言，它适用于定义特殊领域有关的、 语义结构化的标记语言。XML 使用文档类型定义(DTD)或者模式(Schema)来描述 XML 的文档 格式。XML 是一种简单的数据存储语言，使用一系列简单的标记描述数据，易于掌握和阅读。 8．报告服务中 BufTm=0 或 BufTm>0，表示报告内包含的数据有何不同? 答案：当 BufTm=0 时，报告仅包含产生的内部事件的 DATA-SET 成员值。 当 ButTm>0 时，报告包含缓存时间内产生的内部事件的 DATA-SET 全部成员的值。 9．已知某保护 A 相跳闸出口的 GOOSE 信号路径名称如下“GOLD/GOPTRC1$ST$Tr$phsA”， 请写出 GOOSE 信号中的 LD inst，inClass，DOI name 及 DA name。
24．智能变电站主变压器保护 GOOSE 出口软压板退出时，是否发送 GOOSE 跳闸命令? 答案：智能变电站中“GOOSE 出口软压板”代替的是常规变电站保护屏柜上的跳合闸出 口硬压板，当“GOOSE 出口软压板”退出后，保护装置不能发送 GOOSE 跳闸命令。 25．简述智能变电站主变压器保护当某一侧合并单元的压板退出后，如何处理? 答案：智能变电站主变压器保护当某一侧合并单元压板退出后，该侧所有的电流电压采 样数据显示为0，装置底层硬件平台接收处理采样数据，不计入保护，采样数据状态标志位 为有效；同时闭锁与该侧相关的差动保护，退出该侧后备保护。当合并单元压板投入后，装 置自动开放与该侧相关的差动保护，投入该侧后备保护。 26.简述110kV智能变电站中双重化配置的主变压器保护与合并单元、智能终端的链接 关系。 答案：110kV及以上智能变电站中主变压器保护通常双重化配置，对应的变压器各侧的 合并单元和断路器智能终端也双重化配置，本体智能终端单套配置，其中第一套主变压器保 护仅与各侧第一套合并单元及智能终端通过点对点方式连接，第二套主变压器保护仅各侧第 二套合并单元及智能终端通过点对点方式连接，第一套与第二套间没有直接物理连接和数据
数字化变电站过程层GOOSE通信方案
数字化变电站过程层GOOSE通信方案摘要：随着将IEC61850规范引入到我国的电缆系统中，从而使我国的数字化变电站发展越来越来快，而在实际建设过程中存在的一定的问题。
因此要对数字化变电站中进行相应的优化设计，实现GOOSE作为变电站实现快速报文需求的一种方式，对于数字化变电站中的过程层而言，其通信方案采用GOOSE可以有效地提高系统的稳定性以及安全性。
本文就GOOSE通信进行相应的优化，并提出一定的通信检测方案，从而对我国的数字化变电站建设有所借鉴意义。
关键词：数字化变电站；GOOSE；过程层；通信方案前言：数字化变电站由于具有性能高、高可靠性、安全性高以及经济性好等优势，已经成为变电站主要的发展方向，而数字化变电站中的自动化系统可以在构造上分为过程层、变电站层以及间隔层。
在过程层中采用GOOSE通信系统可以对系统的安全性以及可靠性加以提升，从而使变电站运维工作量加以减少，从而实现对经济成本的降低。
作为数字化变电站中的重要的组成部分，对过程层通信进行相应的优化是非常必要的。
一、GOOSE通信优化方案GOOSE通信网络一定要对其进行优化，优化内容不仅仅包含有网络结构，还要将通信软件设计、通信模块配合、避免网络阻塞以及防止网络瘫痪等方面加以优化。
（一）优先级规划IEEE802.1Q采用了MAC报文优先级方面的概念，并且把优先级赋予权利提供给使用者，若使用者均将优先级设定为最高，相当于为设定优先级。
将优先级根据从高至低设定如下，第一，最高级，电气量保护形式跳闸、非电气量保护以及保护闭锁等信号。
第二，次高级，非电气量保护形式跳闸、遥控分合闸以及断路器位置等信号。
第三，普通级，刀闸位置与一次设备状态等的信号[1]。
（二）数据集定义原则第一，优先级相同内容方可定义于同一数据集中。
第二，根据保护功能节点形式进行最高级数据集间的组织。
第三，根据信号类型进行次高级数据集方面的组织。
第四，非电气量保护方面的信号将单独建立成为数据集，并将其和除此以外的最高级变量相区分开。
GOOSE通信的收发机制
GOOSE通信的收发机制GOOSE通信的基本原理是通过买方和卖方之间的数据传输，在不同电力设备之间传递保护和控制信息。
买方和卖方之间通过以太网或红外线等通信媒介进行数据传输。
买方负责发送事件消息，卖方负责接收事件消息，当发生事件时，买方会向卖方发送事件消息，卖方接收到事件消息后可以执行相应的动作。
2.数据传输：数据传输是GOOSE通信的核心功能。
在数据传输过程中，买方首先生成事件消息，并通过以太网或红外线等通信媒介向卖方发送事件消息。
卖方接收到事件消息后，可以根据消息内容执行相应的动作，如更新状态、控制设备等。
数据传输过程需要满足实时性和可靠性的要求，确保保护和控制操作的及时性和准确性。
3.发送方机制：GOOSE通信中的发送方机制主要包括事件触发、数据封装和数据传输等过程。
当发生事件时，发送方会触发发送事件消息的动作。
发送方将事件消息封装为数据包，并通过通信媒介发送给接收方。
发送方需要保证数据包的正确性和完整性，确保接收方能够正确解析消息内容。
4.接收方机制：GOOSE通信中的接收方机制主要包括数据解析、事件处理和反馈响应等过程。
接收方接收到事件消息后，需要解析消息内容，判断是否需要执行相应的动作。
接收方根据消息内容进行相应的事件处理，如更新状态、生成报告等。
接收方还可以通过反馈响应消息告知发送方消息的接收情况，以保证通信的可靠性和完整性。
5.时间同步机制：GOOSE通信中的时间同步机制是保证数据传输的实时性的重要手段。
在数据传输过程中，买方和卖方之间需要保持统一的时间基准，以确保数据的同步和一致性。
时间同步机制可以通过网络时间协议（NTP）等方式来实现，保证通信的实时性和准确性。
总之，GOOSE通信的收发机制是保证电力系统保护和控制操作正常进行的关键环节。
通过合理的数据定义、数据传输、发送方机制、接收方机制和时间同步机制，可以实现电力系统各个设备之间的实时通信和事件传输，提高系统的可靠性、安全性和稳定性。
数字化变电站过程层GOOSE通信方案
第３１卷第１９期２００７年１０月１０日电力系统自动化Ａｕｔｏｎｌ砒ｉ∞ｏｆＥｌｅｃ们ｃＰｏｗｅｒＳｙｓ‘ｅｎｌｓＶｏＩ．３１Ｎｏ．１９ｏ“１０，２００７９１数字化变电站过程层ＧＯＯＳＥ通信方案徐成斌，孙一民（国网南京自动化研究院／南京南瑞集团公司，江苏省南京市２１０００３）摘要：列举了数字化变电站过程层面向通用对象的变电站事件（ＧＯＯｓＥ）通信方案越须重视的一些约束条件，指出了与运行系统的可靠性和可维护性、工程方案的可操作性、ＧＯＯｓＥ通信应用范围相关的要素，提出了保护信息的分类方法和优先级的划分原则，分析了ＧｏＯｓＥ应用对现有设计习惯的影响。
为了同时兼容数字化变电站设计过程与传统变电站设计过程，提出了。
虚端子”的设计思路。
关键词：数字化变电站；Ｑｏｓ；Ｇ００ｓＥ；过程层局域网；智能操作葙；虚端子中图分类号：ＴＭ７３０引言‘“面向通用对象的变电站事件（ＧＯＯＳＥ）解决方案是数字化变电站过程层模式的亮点之一。
也是饱受争议的部分。
去除装置之间、控制屏之间硬连接线的优点非常明显，随之而来的安全性和可靠性方面的担忧也不能忽视。
ＧＯＯｓＥ工程方案成功的前提是：保护装置能正确、快速反映电力系统故障和异常工作状态，并可靠地切除故障元件。
如何诊断和维护网络通信系统？如何实现不同厂家装置之间基于ＧＯＯｓＥ的互操作？网络替代硬连接线情况下二次部分如何设计？这些问题也必须有可靠、合理、可操作的答案。
本文将分析这些问题的背景，提出ＧＯＯＳＥ通信的工程方案，并论证方案的合理性。
１ＧｏｏｓＥ应用的约束条件…１１．１网络交换机性能约束网络交换机性能约束体现在网络带宽限制、存储转发速率、系统冗余倒换时间和故障恢复时间等方面。
目前，１００Ｍｂｉｔ／ｓ网络带宽限制是主要的性能约束参数。
为了实现过程层ＧＯＯｓＥ报文对优先级的需求，要求交换机支持ＩＥＥＥ８０２．１Ｐ和ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ协议。
服务质量（Ｑｏｓ）（优先级）、虚拟局域网（ＶＬＡＮ）的支持功能，是选择交换机的必要条件。
数字化变电站继电保护的GOOSE网络方案
数字化变电站继电保护的G OOSE 网络方案王 松,陆承宇(浙江省电力试验研究院系统所,浙江省杭州市310014)摘要:根据数字化变电站继电保护的面向通用对象的变电站事件(GOOSE )需求,针对速动性分析了网络传输延时后提出了改进方法,并针对可靠性和安全性分别分析了不同冗余方式和交换机分配模式的特点。
提出根据系统一次接线形式及继电保护配置特点合理规划继电保护GOOSE 网络方案的方法,并给出了典型接线形式下的GOOSE 网络方案。
此外,应根据一次接线形式及继电保护配置特点对交换机虚拟局域网(VLAN )划分、优先级及多播报文过滤进行合理配置。
关键词:IEC 61850;GOOSE ;数字化变电站;网络方案;网络延时;双重化中图分类号:TM764;TM73收稿日期:2008209218;修回日期:2008210231。
0 引言面向通用对象的变电站事件(GOOSE )是IEC 61850标准中用于满足变电站自动化系统快速报文需求的机制。
从中国目前的变电站自动化系统的实际应用来看,快速报文主要应用于继电保护领域以传输一些简单的二进制布尔型数据,例如跳闸、合闸、启动、闭锁、允许等实时信号。
IEC 61850标准还明确规定了快速报文的传输时间要求:对于跳闸等重要信号要求在3ms 内[1]。
GOOSE 通信采用基于以太网多播技术的多播应用关联,为了保证实时性和可靠性,GOOSE 报文传输不需要回执确认,而是采用顺序重发机制。
网络方案对于GOOSE 通信的实时性和可靠性至关重要[2]。
本文结合继电保护的需求,分析了各种网络结构、冗余方式及交换机分配模式的特点,并综合考虑了各种因素的影响,提出了不同主接线形式下的GOOSE 网络方案。
1 继电保护的G OOSE 需求分析电力系统继电保护有4个基本要求,即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
其中选择性和灵敏性与继电保护系统(包括量测和保护通信)相关,GOOSE 主要影响继电保护的速动性和可靠性。
GOOSE的通信机制
GOOSE的通信机制
Goose报文的发送和接收分别由publisher（公告式发布）和subscriber（预定式接收）来执行。
1．Goose报文发送时间间隔
对于publisher，goose报文的发送并不是按固定时间间隔来发送的，在没有GOOSE 事件发生时，goose报文的发送间隔相对比较长，按固定时间间隔来进行，但是在发生事件时，数据发生了变化，发送时间间隔就会设置为最小，在此阶段，发送时间间隔会逐渐增大，直到事件状态稳定，goose报文的发送又变为固定长时间间隔。
该过程如下图所示：
2．报文接收方对通讯中断的检测
对于一个重发的goose报文，会在报文中附带一个timeAllowedToLive的参数，该参数告知接收方等待下一个重发的goose报文的最长时间，如果在该时间内，接收方没有收到重发的报文，就可以认为是发生了通讯中断。
3．报文过滤机制
对于goose报文的发送方，它可能会以组播的方式发送多个报文，每个报文都是与特定数据相关的，报文头中包含有不同的目标地址；对于接收方，网络底层会收到网络上所有的goose报文，其中包括接收方需要的信息和它不需要的信息，所以需要对报文进行过滤，为了减轻cpu的负担，这个过滤的任务一般由网络控制器来完成。
接收方采取订阅的形式来获取需要的goose报文，接收方配置了一个goose报文目标地址列表，并对网络控制器进行设置，网络控制器收到goose报文后就将报文中的目标地址与目标地址列表中的地址作对比，如果该目标地址包含在地址列表中，那么就认为该goose报文是接收方订阅的，在cpu从网络控制器读取goose报文时将报文传送给cpu。
然后接收方会进一步对goose报文进行解析。
南网300道题库----单选
南网300道题库----单选基本信息：[矩阵文本题] *1、GOOSE分配的以太网类型值是（）。
[单选题] *0x88B8(正确答案)0x88B90x88BA0x88BB2、高压并联电抗器非电量保护采用（）跳闸，并通过相应断路器的两套智能终端发送GOOSE报文，实现远跳。
[单选题] *GOOSE点对点就地直接跳闸(正确答案)GOOSE网络MMS.GOOSE合一网络3、根据南方电网《智能变电站IEC61850工程通用应用模型》，GSE配置中MaxTime的典型数值宜为（）。
[单选题] *1000ms2000ms5000ms(正确答案)10000ms4、数据集应在（）文件中生成与定义。
[单选题] *ICD(正确答案)CIDSCDSSD5、采用网络采样的智能变电站220kV电压等级及以上的电压切换是在（）上完成。
[单选题] *间隔合并单元(正确答案)母线合并单元断路器智能终端本体智能终端6、交换机存储转发交换工作通过（）进行数据帧的差错控制。
[单选题] *循环冗余校验(正确答案)奇偶校验码交叉校验码横向校验码7、智能变电站自动化系统可以划分为（）三层。
[单选题] *站控层间隔层过程层(正确答案)控制层隔离层保护层控制层间隔层过程层站控层隔离层保护层8、下面（）功能不能在合并单元中实现。
[单选题] *电压并列电压切换数据同步GOOSE跳闸(正确答案)9、据南方电网《智能变电站过程层以太网交换机技术规范》,电力部分业务报文优先级中,GOOSE服务优先级为（）。
[单选题] *4567(正确答案)10、智能录波器组成架构包括（）。
[单选题] *采集单元和管理单元(正确答案)采集单元和存储单元管理单元和存储单元采集单元、存储单元和管理单元11、智能变电站220kV及以上电压等级配置的GOOSE和SV网络宜采用（）网络结构。
[单选题] *环形单网环形双网星形单网星形双网(正确答案)12、建模时保护装置的MMS访问点为（）。
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GOOSE通信的收发机制
B．1 GOOSE发送机制
●装置上电时应自动按数据集变位方式发送一次，将自己的GOOSE信息迅速告知接收
方。
第一帧StNum=1，SqNum=1。
●GOOSE报文心跳间隔时间为系统配置的T0，报文允许生存时间（Time Allow to live）
为2T0。
B．2 GOOSE接收机制
B.2.1 单网接收机制
图B.1 GOOSE单网接收机制
B.2.2 双网接收机制
图B.2 GOOSE双网接收机制
B.3 GOOSE配置
1)GOOSE控制块、通信地址参数应由系统配置工具统一配置，装置根据SCD文件的配
置具体实现GOOSE功能；
2)GOOSE输出数据集应为DA方式，由系统配置工具统一配置；
3)GOOSE输入定义宜采用Inputs数据定义实现，用Extref具体定义接收数据ref；
B.4 GOOSE告警
1)GOOSE通信中断装置应发送告警信号，设置网络断链告警。
在接收报文的允许生存
时间（Time Allow to live）的2倍时间内没有收到下一帧GOOSE报文时判断为中
断。
双网通信时应分别设置双网的网络断链告警。
2)GOOSE通信时对接收报文的配置不一致信息装置应发送告警信号，判断条件为配置
版本号及DA类型不匹配。
ICD文件中应配置逻辑节点GOERGGIO，根据GOOSE通信组数配置相应的Alm用于GOOSE 中断告警和GOOSE配置版本错误告警。
系统配置生成SCD时应添加与GOOSE配置相关的Alm 的desc描述，厂家应根据desc描述配置具体Alm与内部信号的关联。