一種基于goose通信的配網(wǎng)自愈方法
【專利摘要】一種基于GOOSE通信的配網(wǎng)自愈方法，在配網(wǎng)系統(tǒng)中利用GOOSE通信代替原有的配電終端與配電子站利用SOE事件傳輸?shù)姆绞剑潆娊K端通過(guò)GOOSE通信獲取相關(guān)開關(guān)設(shè)備的工作狀態(tài)，通過(guò)GOOSE通信報(bào)文向相關(guān)設(shè)備發(fā)送跳閘指令；配電子站亦通過(guò)相關(guān)GOOSE通信報(bào)文來(lái)通報(bào)配電終端進(jìn)行相關(guān)重合閘或跳閘命令，提高配電終端由于故障發(fā)送跳閘時(shí)系統(tǒng)的恢復(fù)效率，保障了相關(guān)命令傳輸?shù)募皶r(shí)性。本發(fā)明的技術(shù)方案是基于配電終端檢測(cè)發(fā)生到相關(guān)故障時(shí)利用高優(yōu)先級(jí)的GOOSE報(bào)文將實(shí)時(shí)信息高速傳遞給配網(wǎng)子站，配網(wǎng)子站通過(guò)相關(guān)控制判別故障點(diǎn)，對(duì)非故障點(diǎn)配電終端下發(fā)重合閘命令，整個(gè)過(guò)程耗時(shí)維持在毫秒級(jí)別，相較于以往通過(guò)SOE信息實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)自愈有質(zhì)的飛躍，不會(huì)造成長(zhǎng)時(shí)間大面積停電。
【專利說(shuō)明】—種基于GOOSE通信的配網(wǎng)自愈方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)配網(wǎng)系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于GOOSE通信的配網(wǎng)自愈方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字化變電站技術(shù)日趨成熟，GOOSE通信在數(shù)字化變電站中廣泛應(yīng)用。GOOSE通信替代了原先的二次電纜傳遞相關(guān)信號(hào)與保護(hù)動(dòng)作命令具有較好的時(shí)效性。
[0003]數(shù)字化相關(guān)技術(shù)逐步在配網(wǎng)系統(tǒng)中有所應(yīng)用。配電網(wǎng)自愈是指配電系統(tǒng)能夠及時(shí)檢測(cè)出系統(tǒng)故障、對(duì)系統(tǒng)不安全狀態(tài)進(jìn)行預(yù)警，并進(jìn)行相應(yīng)的操作，使其不影響對(duì)用戶的正常供電或?qū)⑵溆绊懡抵磷钚　，F(xiàn)有的配網(wǎng)系統(tǒng)中配電終端與配電子站之間通過(guò)SOE傳遞相關(guān)開關(guān)刀閘位置以及部分保護(hù)動(dòng)作信號(hào)等。局限于SOE傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性問(wèn)題，非健全信息條件下故障無(wú)法迅速定位，配網(wǎng)系統(tǒng)在該方式下基于SOE作出的相關(guān)配網(wǎng)自愈耗時(shí)較長(zhǎng)，不能真正實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的快速自愈功能。因此要實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)系統(tǒng)的快速自愈必須實(shí)現(xiàn)在故障情況下的故障的迅速定位和含分布式電源的繼電保護(hù)與系統(tǒng)之間的快速協(xié)調(diào)控制技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]現(xiàn)有的配網(wǎng)系統(tǒng)中利用SOE傳輸相關(guān)開關(guān)刀閘狀態(tài)以及系統(tǒng)控制信息，受限于SOE實(shí)時(shí)性的制約，配網(wǎng)系統(tǒng)無(wú)法據(jù)此實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)系統(tǒng)在非健全信息條件下的故障定位及快速自愈。要實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)系統(tǒng)的快速自愈需首先突破SOE實(shí)時(shí)性的局限。本發(fā)明提出一種基于GOOSE通信的配網(wǎng)自愈方法，利用實(shí)時(shí)性較高的GOOSE通信方式替代原先系統(tǒng)中SOE的信息傳遞方式，并局促作為系統(tǒng)的快速協(xié)調(diào)控制判斷依據(jù)，系統(tǒng)與含分布式電源的繼電保護(hù)設(shè)備(配電終端等)之間亦通過(guò)GOOSE發(fā)布相關(guān)跳閘與重合閘命令，這種方式大大提高配電系統(tǒng)自愈的快速性。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種基于GOOSE通信的配網(wǎng)自愈方法，本發(fā)明特征在于，在配網(wǎng)系統(tǒng)中利用GOOSE通信代替原有的配電終端與配電子站利用SOE事件傳輸?shù)姆绞?，配電終端通過(guò)GOOSE通信獲取相關(guān)開關(guān)設(shè)備等的工作狀態(tài)，通過(guò)GOOSE通信報(bào)文向相關(guān)設(shè)備發(fā)送跳閘指令；配電子站亦通過(guò)相關(guān)GOOSE通信報(bào)文來(lái)通報(bào)配電終端進(jìn)行相關(guān)重合閘或跳閘命令，提高配電終端由于故障發(fā)送跳閘時(shí)系統(tǒng)的恢復(fù)效率，保障了相關(guān)命令傳輸?shù)募皶r(shí)性。
[0006]本發(fā)明配電終端設(shè)備之間通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組網(wǎng)，配電子站通過(guò)光纖連接到配電終端網(wǎng)絡(luò)中；配電終端設(shè)備支持GOOSE通信，GOOSE模型的報(bào)文傳輸映射在應(yīng)用層中專門定義了協(xié)議數(shù)據(jù)單元，通過(guò)表示層的解碼之后，不再經(jīng)過(guò)TCP/IP協(xié)議，直接映射到數(shù)據(jù)的鏈路層和物理層，即傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層架空。
[0007]本發(fā)明配電終端建立相應(yīng)的IED數(shù)據(jù)模型，在數(shù)據(jù)模型建立的基礎(chǔ)上將其與相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行具體關(guān)聯(lián)，采用短地址關(guān)聯(lián)的方式，為數(shù)據(jù)模型的的每一個(gè)數(shù)據(jù)分配一個(gè)短地址，據(jù)此產(chǎn)生一個(gè)索引來(lái)指向某一個(gè)具體的數(shù)據(jù)；當(dāng)由于相關(guān)故障引發(fā)某一間隔保護(hù)動(dòng)作跳閘之后，該間隔配電終端裝置迅速將開關(guān)設(shè)備的工作狀態(tài)以及該間隔的相關(guān)跳閘信息通過(guò)GOOSE報(bào)文以多播報(bào)文的形式通知配電終端網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備以及配電子站，配電子站能夠通過(guò)跳閘瞬間接收到的各個(gè)配電終端的GOOSE變位信息來(lái)快速實(shí)現(xiàn)非健全信息條件下的快速故障定位，并通過(guò)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制下發(fā)重合閘命令給含分布式電源的繼電保護(hù)設(shè)備使設(shè)備進(jìn)行重合閘動(dòng)作，快速實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)系統(tǒng)的快速自愈。
[0008]本發(fā)明的有益效果:G00SE通信技術(shù)在配網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用將帶來(lái)配網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)設(shè)備的變革和改進(jìn)?；贕OOSE通信的配網(wǎng)系統(tǒng)由于GOOSE報(bào)文為多播報(bào)文的特性，系統(tǒng)內(nèi)配電終端及配電子站均能接收到相關(guān)設(shè)備發(fā)出的開關(guān)變位信息或者跳閘信息，系統(tǒng)能夠通過(guò)這些信息以及相關(guān)開關(guān)變位的先后順序判斷出非健全信息發(fā)生在的準(zhǔn)確位置，能夠有針對(duì)性的發(fā)出相關(guān)命令來(lái)控制配電系統(tǒng)自愈，從而大大縮短了系統(tǒng)的恢復(fù)時(shí)間，減少停電時(shí)間，帶來(lái)相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式及具體應(yīng)用方式，用來(lái)進(jìn)一步解釋本發(fā)明的相關(guān)原理。
[0010]圖1本發(fā)明GOOSE模型報(bào)文傳輸映射實(shí)現(xiàn)；
圖2基于GOOSE通信的配網(wǎng)自愈方法實(shí)現(xiàn)方式。

【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1所示，一種基于GOOSE通信的配網(wǎng)自愈方法，本發(fā)明特征在于，在配網(wǎng)系統(tǒng)中利用GOOSE通信代替原有的配電終端與配電子站利用SOE事件傳輸?shù)姆绞?，配電終端通過(guò)GOOSE通信獲取相關(guān)開關(guān)設(shè)備等的工作狀態(tài)，通過(guò)GOOSE通信報(bào)文向相關(guān)設(shè)備發(fā)送跳閘指令；配電子站亦通過(guò)相關(guān)GOOSE通信報(bào)文來(lái)通報(bào)配電終端進(jìn)行相關(guān)重合閘或跳閘命令，提高配電終端由于故障發(fā)送跳閘時(shí)系統(tǒng)的恢復(fù)效率，保障了相關(guān)命令傳輸?shù)募皶r(shí)性。
[0012]本發(fā)明配電終端設(shè)備之間通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組網(wǎng)，配電子站通過(guò)光纖連接到配電終端網(wǎng)絡(luò)中；配電終端設(shè)備支持GOOSE通信，GOOSE模型的報(bào)文傳輸映射實(shí)現(xiàn)方式較為特殊，在應(yīng)用層中專門定義了協(xié)議數(shù)據(jù)單元，通過(guò)表示層的解碼之后，不再經(jīng)過(guò)TCP/IP協(xié)議，直接映射到數(shù)據(jù)的鏈路層和物理層，即傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層架空，該方式避免了通信堆棧造成的傳輸時(shí)延，保證了報(bào)文傳輸處理的及時(shí)性，具體參見圖1。
[0013]本發(fā)明配電終端建立相應(yīng)的IED數(shù)據(jù)模型，在數(shù)據(jù)模型建立的基礎(chǔ)上將其與相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行具體關(guān)聯(lián)，采用短地址關(guān)聯(lián)的方式，為數(shù)據(jù)模型的的每一個(gè)數(shù)據(jù)分配一個(gè)短地址，據(jù)此產(chǎn)生一個(gè)索引來(lái)指向某一個(gè)具體的數(shù)據(jù)。當(dāng)由于相關(guān)故障引發(fā)某一間隔保護(hù)動(dòng)作跳閘之后，該間隔配電終端裝置迅速將開關(guān)設(shè)備的工作狀態(tài)以及該間隔的相關(guān)跳閘信息通過(guò)GOOSE報(bào)文以多播報(bào)文的形式通知配電終端網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備以及配電子站，配電子站能夠通過(guò)跳閘瞬間接收到的各個(gè)配電終端的GOOSE變位信息來(lái)快速實(shí)現(xiàn)非健全信息條件下的快速故障定位，并通過(guò)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制下發(fā)重合閘命令給含分布式電源的繼電保護(hù)設(shè)備使設(shè)備進(jìn)行重合閘動(dòng)作，快速實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)系統(tǒng)的快速自愈。
[0014]本發(fā)明配電系統(tǒng)監(jiān)測(cè)配電終端所管轄配電線路間隔是否發(fā)生故障，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)檢測(cè)到故障的配電終端通過(guò)GOOSE報(bào)文將開關(guān)的動(dòng)作情況以及保護(hù)動(dòng)作情況上送至配電子站系統(tǒng)，子站系統(tǒng)在接收到GOOSE信息之后啟動(dòng)系統(tǒng)的故障定位判別，根據(jù)報(bào)文信息以及相關(guān)報(bào)文時(shí)間先后順序確定故障點(diǎn)的區(qū)間位置。配電子站系統(tǒng)通過(guò)下發(fā)GOOSE廣播報(bào)文使故障點(diǎn)之外的配電終端進(jìn)行重合閘動(dòng)作，將故障點(diǎn)成功隔離。GOOSE報(bào)文的幀長(zhǎng)大小在64字節(jié)和1518字節(jié)之間，其傳輸時(shí)延在110微妙到1700微妙之間，大大提高的事件傳輸?shù)男?，具體參見圖2。
[0015]本發(fā)明的技術(shù)方案是基于配電終端檢測(cè)發(fā)生到相關(guān)故障時(shí)利用高優(yōu)先級(jí)的GOOSE報(bào)文將實(shí)時(shí)信息高速傳遞給配網(wǎng)子站，配網(wǎng)子站通過(guò)相關(guān)控制判別故障點(diǎn)，對(duì)非故障點(diǎn)配電終端下發(fā)重合閘命令，整個(gè)過(guò)程耗時(shí)維持在毫秒級(jí)別，相較于以往通過(guò)SOE信息實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)自愈有質(zhì)的飛躍，不會(huì)造成長(zhǎng)時(shí)間大面積停電。
【權(quán)利要求】
1.一種基于GOOSE通信的配網(wǎng)自愈方法，其特征在于，在配網(wǎng)系統(tǒng)中利用GOOSE通信代替原有的配電終端與配電子站利用SOE事件傳輸?shù)姆绞?，配電終端通過(guò)GOOSE通信獲取相關(guān)開關(guān)設(shè)備的工作狀態(tài)，通過(guò)GOOSE通信報(bào)文向相關(guān)設(shè)備發(fā)送跳閘指令；配電子站亦通過(guò)相關(guān)GOOSE通信報(bào)文來(lái)通報(bào)配電終端進(jìn)行相關(guān)重合閘或跳閘命令，提高配電終端由于故障發(fā)送跳閘時(shí)系統(tǒng)的恢復(fù)效率，保障了相關(guān)命令傳輸?shù)募皶r(shí)性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GOOSE通信的配網(wǎng)自愈方法，其特征在于，配電終端設(shè)備之間通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組網(wǎng)，配電子站通過(guò)光纖連接到配電終端網(wǎng)絡(luò)中；配電終端設(shè)備支持GOOSE通信，GOOSE模型的報(bào)文傳輸映射在應(yīng)用層中專門定義了協(xié)議數(shù)據(jù)單元，通過(guò)表示層的解碼之后，不再經(jīng)過(guò)TCP/IP協(xié)議，直接映射到數(shù)據(jù)的鏈路層和物理層，即傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層架空。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于GOOSE通信的配網(wǎng)自愈方法，其特征在于，配電終端建立相應(yīng)的IED數(shù)據(jù)模型，在數(shù)據(jù)模型建立的基礎(chǔ)上將其與相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行具體關(guān)聯(lián)，采用短地址關(guān)聯(lián)的方式，為數(shù)據(jù)模型的的每一個(gè)數(shù)據(jù)分配一個(gè)短地址，據(jù)此產(chǎn)生一個(gè)索引來(lái)指向某一個(gè)具體的數(shù)據(jù)；當(dāng)由于相關(guān)故障引發(fā)某一間隔保護(hù)動(dòng)作跳閘之后，該間隔配電終端裝置迅速將開關(guān)設(shè)備的工作狀態(tài)以及該間隔的相關(guān)跳閘信息通過(guò)GOOSE報(bào)文以多播報(bào)文的形式通知配電終端網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備以及配電子站，配電子站能夠通過(guò)跳閘瞬間接收到的各個(gè)配電終端的GOOSE變位信息來(lái)快速實(shí)現(xiàn)非健全信息條件下的快速故障定位，并通過(guò)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制下發(fā)重合閘命令給含分布式電源的繼電保護(hù)設(shè)備使設(shè)備進(jìn)行重合閘動(dòng)作，快速實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)系統(tǒng)的快速自愈。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK104167819SQ201410413859
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】楊家全, 劉友寬, 李萍, 馮勇, 杜景琦, 李維, 鄒京希 申請(qǐng)人:云南電力試驗(yàn)研究院（集團(tuán)）有限公司電力研究院, 云南電網(wǎng)公司技術(shù)分公司