一種sv直采和goose報文共口傳輸方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種SV直采和GOOSE報文共口傳輸方法，屬于電力系統(tǒng)智能變電站繼電保護【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明根據(jù)SV直采和GOOSE報文的傳輸特性，在保證SV發(fā)送時刻準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，對傳輸通道進(jìn)行時分復(fù)用，在兩幀SV報文之間進(jìn)行GOOSE報文的收發(fā)，并根據(jù)具體工程配置文件動態(tài)計算兩幀SV報文之間插入的GOOSE的幀數(shù)，最大化的利用通道的傳輸帶寬，縮短GOOSE信號的傳輸延時，利用以太網(wǎng)控制器報文接收機制，通過FPGA對以太網(wǎng)控制器無法識別的SV和GOOSE報文導(dǎo)致的重采樣時標(biāo)混亂的問題。且本發(fā)明GOOSE傳輸延時小、不涉及硬件改動、軟件處理簡單、可靠性高、易于實現(xiàn)，可廣泛推廣。
【專利說明】—種SV直采和GOOSE報文共口傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種SV直米和GOOSE報文共口傳輸方法,屬于電力系統(tǒng)智能變電站繼電保護【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在以“結(jié)構(gòu)布局合理、系統(tǒng)高度集成、技術(shù)裝備先進(jìn)、經(jīng)濟節(jié)能環(huán)保、支持調(diào)控一體”為技術(shù)特征的新一代智能變電站中，為滿足高可靠性、高智能化、易施工、便擴展、輕維護的建設(shè)、運行與檢修的要求，全面支撐調(diào)控一體，助力電網(wǎng)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，提出了 IIOkV及以下電壓等級系統(tǒng)過程層智能終端和合并單元裝置集成，SV直采報文和本間隔GOOSE報文傳輸共享網(wǎng)口。
[0003]在IlOkV及以下電壓等級系統(tǒng)中，需要在原SV直采鏈路上增加GOOSE報文的傳輸。由于SV直采對過程層設(shè)備的報文發(fā)送時刻和間隔層設(shè)備的報文接收時刻都有很高的要求，在SV直采鏈路中再進(jìn)行GOOSE報文傳輸會對間隔層設(shè)備和過程層設(shè)備都帶來新的技術(shù)挑戰(zhàn)。尤其是在不改動硬件的情況下，研究SV直采和GOOSE報文的共口傳輸方案，實現(xiàn)對網(wǎng)口資源的共享，對新一代智能變電站的建設(shè)有著重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種SV直采和GOOSE報文共口傳輸方法，以解決目前通用以太網(wǎng)控制器無法識別SV和GOOSE報文導(dǎo)致的重采樣時時標(biāo)混亂的問題。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而提供一種SV直采和GOOSE報文共口傳輸方法，該共口傳輸方法包括以下步驟:
[0006]I)設(shè)定SV報文的優(yōu)先級高于GOOSE報文；
[0007]2)對傳輸通道進(jìn)行時分復(fù)用，在兩幀SV報文之間進(jìn)行GOOSE報文的收發(fā)。
[0008]所述在兩幀SV報文之間所發(fā)送的GOOSE報文幀數(shù)及每幀GOOSE報文的最大長度是根據(jù)配置文件計算得到。
[0009]所述過程層設(shè)備在處理SV直采和GOOSE報文時以發(fā)送SV直采報文為最高優(yōu)先級，其次發(fā)送GOOSE報文，最后是接收GOOSE報文。
[0010]所述的過程層設(shè)備采用FPGA來控制以太網(wǎng)控制器，以滿足SV直采報文發(fā)送時刻精確的要求。
[0011]所述的間隔層在處理SV直采和GOOSE報文時優(yōu)先處理SV直采報文接收，然后是GOOSE報文接收最后是GOOSE報文發(fā)送。
[0012]所述的間隔層通過FPGA完成接收報文、打時標(biāo)、清中斷狀態(tài)寄存器接收標(biāo)志和發(fā)送報文。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明根據(jù)SV直采和GOOSE報文的傳輸特性，在保證SV發(fā)送時刻準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，對傳輸通道進(jìn)行時分復(fù)用，在兩幀SV報文之間進(jìn)行GOOSE報文的收發(fā)，并根據(jù)具體工程配置文件動態(tài)計算兩幀SV報文之間插入的GOOSE的幀數(shù)，最大化的利用通道的傳輸帶寬，縮短GOOSE信號的傳輸延時，利用以太網(wǎng)控制器報文接收機制，通過FPGA對以太網(wǎng)控制器無法識別的SV和GOOSE報文導(dǎo)致的重采樣時標(biāo)混亂的問題。且本發(fā)明GOOSE傳輸延時小、不涉及硬件改動、軟件處理簡單、可靠性高、易于實現(xiàn)，可廣泛推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明智能變電站中SV直采和G OOS E共口傳輸?shù)挠布Y(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖2是本發(fā)明實施例中過程層設(shè)備處理時序圖；
[0016]圖3是本發(fā)明實施例中間隔層設(shè)備處理時序圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步的說明。
[0018]本發(fā)明的SV直采和GOOSE共口傳輸方法是在對SV直采方案和GOOSE傳輸機制進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上提出的，點對點直采方式下整個采樣環(huán)節(jié)的時序關(guān)鍵在于發(fā)送方發(fā)送時刻和接收方接收時標(biāo)的準(zhǔn)確性，而GOOSE報文的特殊通信服務(wù)映射決定了一種特殊的重傳方案，正常情況下GOOSE報文每5s重傳一次，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流量很小，但是在發(fā)生故障時，可能多個開關(guān)量信號變位，導(dǎo)致產(chǎn)生較大的數(shù)據(jù)流。SV直采和GOOSE報文的通訊模型和報文幀格式完全相同，保溫長度可能根據(jù)工程配置計算，但是SV直采報文僅傳輸模擬量，格式固定，而GOOSE傳輸?shù)念愋投鄻?，且可帶品質(zhì)和時標(biāo)，報文長度差別較大。本發(fā)明根據(jù)SV直采和GOOSE報文的傳輸特性，在保證SV發(fā)送時刻準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，對傳輸通道進(jìn)行時分復(fù)用，在兩幀SV報文之間進(jìn)行GOOSE報文的收發(fā)，并根據(jù)具體工程配置文件動態(tài)計算兩幀SV報文之間插入的GOOSE的幀數(shù)，最大化的利用通道的傳輸帶寬，縮短GOOSE信號的傳輸延時，利用以太網(wǎng)控制器報文接收機制，通過FPGA對以太網(wǎng)控制器無法識別的SV和GOOSE報文導(dǎo)致的重采樣時標(biāo)混亂的問題。
[0019]本發(fā)明的一種SV直采和GOOSE共口傳輸方法，是運用在合并單元智能終端集成裝置和間隔層保護測控集成裝置之間的，其中過程層設(shè)備采用I塊C P U插件完成合并單元和智能終端功能，間隔層設(shè)備采用I塊CPU插件用于SV和GOOSE收發(fā)，過程層設(shè)備CPU插件和間隔層接口 CPU插件采用相同的硬件設(shè)計，如圖1所示。下面以IlOkV及以下電壓等級的新一代智能變電站系統(tǒng)為例來進(jìn)行說明。本實施例中過程層智能終端和合并單元裝置以及間隔層保護測控裝置采用集成設(shè)計，過程層與間隔層之間通過一個以太網(wǎng)口同時傳輸SV直采和GOOSE報文，其具體的傳輸過程如下:
[0020]對過程層SV發(fā)送和GOOSE傳輸進(jìn)行處理，合并單元SV直采處理的關(guān)鍵在于發(fā)送時刻和采樣報文中額定延時數(shù)值的準(zhǔn)確性，因此必須在保證SV傳輸?shù)幕A(chǔ)上合理安排GOOSE的傳輸時刻，采用FPGA來控制以太網(wǎng)控制器，以滿足發(fā)送時刻精確的要求，過程層設(shè)備以發(fā)送SV報文為最高優(yōu)先級，其次發(fā)送GOOSE報文，最后是接收GOOSE報文，裝置上電初始化過程中根據(jù)配置文件計算出發(fā)送GOOSE報文幀數(shù)及每幀GOOSE報文的最大長度，繼而確定在兩幀SV報文中間插入的GOOSE報文幀數(shù)。在FPGA設(shè)置的定時器計時到，立即執(zhí)行FPGA發(fā)送任務(wù)并觸發(fā)CPU的中斷任務(wù)，F(xiàn)PGA接收任務(wù)始終執(zhí)行，如圖2所示。
[0021]對間隔層SV接收和GOOSE傳輸進(jìn)行處理，由于SV采用直采模式時對接收時刻要求非常精確，因此要優(yōu)先處理SV直采報文接收，然后是GOOSE報文接收，最后是GOOSE報文發(fā)送，F(xiàn)PGA完成接收報文、打時標(biāo)、清中斷狀態(tài)寄存器接收標(biāo)志和發(fā)送報文，CPU定時查詢FPGA的報文接收緩存區(qū)，有數(shù)據(jù)就將其讀空，然后執(zhí)行報文解析、重采樣和下發(fā)GOOSE報文。CPU在每次任務(wù)的最后將需要發(fā)送的GOOSE報文全部提交給FPGA，F(xiàn)PGA檢測以太網(wǎng)控制器的發(fā)送，以太網(wǎng)控制器發(fā)送空閑就立即發(fā)送GOOSE報文，如圖3所示。
【權(quán)利要求】
1.一種SV直采和GOOSE報文共口傳輸方法，其特征在于，該共口傳輸方法包括以下步驟: O設(shè)定SV報文的優(yōu)先級高于GOOSE報文； 2)對傳輸通道進(jìn)行時分復(fù)用，在兩幀SV報文之間進(jìn)行GOOSE報文的收發(fā)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SV直采和GOOSE報文共口傳輸方法，其特征在于，所述在兩幀SV報文之間所發(fā)送的GOOSE報文幀數(shù)及每幀GOOSE報文的最大長度是根據(jù)配置文件計算得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SV直采和GOOSE報文共口傳輸方法，其特征在于，所述過程層設(shè)備在處理SV直采和GOOSE報文時以發(fā)送SV直采報文為最高優(yōu)先級，其次發(fā)送GOOSE報文，最后是接收GOOSE報文。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SV直采和GOOSE報文共口傳輸方法，其特征在于，所述的過程層設(shè)備采用FPGA來控制以太網(wǎng)控制器，以滿足SV直采報文發(fā)送時刻精確的要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SV直采和GOOSE報文共口傳輸方法，其特征在于，所述的間隔層在處理SV直采和GOOSE報文時優(yōu)先處理SV直采報文接收，然后是GOOSE報文接收最后是GOOSE報文發(fā)送。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的SV直采和GOOSE報文共口傳輸方法，其特征在于，所述的間隔層通過FPGA完成接收報文、打時標(biāo)、清中斷狀態(tài)寄存器接收標(biāo)志和發(fā)送報文。
【文檔編號】H04L29/06GK103701716SQ201310589638
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】郝慧貞, 李寶偉, 張項安, 倪傳坤, 李文正, 唐艷梅, 石欣, 姜自強, 都磊, 冉志勇, 董新濤, 李 杰 申請人:許繼集團有限公司, 許繼電氣股份有限公司, 許昌許繼軟件技術(shù)有限公司