CN103401312A - 智能变电站goose网络通信的冗余告警系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种智能变电站goose网络通信的冗余告警系统及控制方法。系统由智能设备、交换设备和测控设备构成;智能设备包括第一至第N智能设备;交换设备为goose网络中的交换控制部件,其包括A交换机和B交换机;测控设备为整个系统的监控中心,其包括测控装置和服务器。本发明提供的智能变电站goose网络通信的冗余告警系统及控制方法,在每个通信部件上引出两路光缆通过两个goose交换机实现双goose网络冗余通信,并通过测控装置对双网的通信状态进行实时检测,能够及时发现通信故障实施告警;增强了整个系统通信的可靠性,这对于提高整个智能变电站的运行和管理水平至关重要。
Description
技术领域
本发明属于电力智能变电站遥控、遥测、遥信技术领域,特别是涉及一种智能变电站goose网络通信的冗余告警系统及控制方法。
背景技术
随着以太网技术的快速发展以及IEC61850标准的广泛应用,智能变电站因具有数据共享、信息全面、安装、运行、维护、升级方便、底层数据格式相同,设备成本低,便于提供先进的应用功能等优点而被广泛使用。
智能变电站中的绝大部分保护和自动化功能的实施都依赖于通信,构建高速、可靠和开放的通信网络是智能化变电站的前提条件和核心技术之一。Goose网络是变电站网络中极其重要的组成部分,goose网络通道的好坏直接决定保护装置和安稳装置能否正确接收到运行所需逻辑判据,以及它们的正确动作行为能否被智能终端执行。而目前goose报文通道的监视可靠性不高,影响通道故障情况下对故障通道的迅速定位和隔离。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种智能变电站goose网络通信的冗余告警系统及控制方法。
为了达到上述目的,本发明提供的智能变电站goose网络通信的冗余告警系统由智能设备、交换设备和测控设备构成;智能设备包括第一智能设备、第二智能设备……第N智能设备;交换设备为goose网络中的交换控制部件,其包括A交换机和B交换机;测控设备为整个系统的监控中心,其包括测控装置和服务器;其中:
第一智能设备……第N智能设备为智能变电站中的多台智能控制设备,其中的每一台智能控制设备均分别通过A光缆和B光缆与A交换机和B交换机相连接,并且均能够分别通过A光缆和B光缆发送/接收goose报文;
A交换机分别通过一条A光缆与第一智能设备……第N智能设备相连接;
B交换机分别通过一条B光缆与第一智能设备……第N智能设备相连接;
测控装置为goose网络的通信监控中心,其分别通过A光缆和B光缆与A交换机和B交换机相连接,并能够分别通过A光缆和B光缆发送/接收goose报文;
服务器为智能变电站监控系统的后台服务器,其分别通过A光缆和B光缆与A交换机和B交换机相连接,并能够分别通过A光缆和B光缆发送/接收goose报文。
所述的智能控制设备包括:220kv母差及失灵保护、线路1~N的A套保护、线路1~N的B套保护、线路1~N的A套智能终端、线路1~N的B套智能终端、分段保护、分段开关A套智能终端、分段开关B套智能终端、A套变压器保护、B套变压器保护、220kV受总A套智能终端、220kV受总B套智能终端、母联保护、母联开关A套智能终端和母联开关B套智能终端。
本发明提供的智能变电站goose网络通信冗余告警系统的控制方法包括按顺序执行的下列步骤:
步骤一、发送报文的S01阶段:每个智能控制设备在发送报文时都分别通过A光缆的发送端和B光缆的发送端同时发送相同的报文;
步骤二、接收报文判断的S02阶段:每个智能控制设备在接收报文时,通过A光缆的接收端和B光缆的接收端同时接收同一报文,并根据报文接收的情况判断报文接收是否正确;
步骤三、报文接收标志汇总的S03阶段:每个接收端在完成一次接收后,均将包含本次通信连接标志和报文标志的标识点发送给测控装置,所有通道的接收标识点均汇集到测控装置之中;
步骤四、通信状态判断的S04阶段:测控装置实时检测并记录整个网络的通信状态,同时根据接收标识点对当前的通信状态进行判断,然后将判断得到的通告即告警信息传送给服务器;
步骤五、通信状态显示及告警的S05阶段,服务器根据收到的通告即告警信息,对当前的通信状态进行显示、告警处理。
在S02阶段中,所述的报文接收判断的方法包括按顺序执行的下列步骤:
步骤一、判断是否A光缆收到报文的S201阶段:判断A光缆的接收端是否收到报文,如果判断结果为“是”,则进入下一步S202阶段,否则下一步进入S205阶段;
步骤二、A光缆连接正常的S202阶段:置A光缆连接正常标志位;
步骤三、判断B光缆是否收到报文的S203阶段:判断在规定的时间内是否通过B光缆的接收端收到同一报文,如果判断结果为“是”,则进入下一步S204阶段,否则下一步进入S212阶段;
步骤四、B光缆连接正常的S204阶段:置B光缆连接正常标志位,下一步进入S209阶段;
步骤五、判断B光缆是否收到报文的S205阶段:判断是否通过B光缆的接收端收到报文,如果判断结果为“是”,则进入下一步S206阶段,否则返回到S201阶段入口处,继续通过A光缆接收报文;
步骤六、B光缆连接正常的S206阶段:置B光缆连接正常标志位;
步骤七、判断是否A光缆收到报文的S207阶段:判断在规定的时间内A光缆的接收端是否收到同一报文,如果判断结果为“是”,则进入下一步S208阶段,否则下一步进入S213阶段;
步骤八、A光缆连接正常的S208阶段:置A光缆连接正常标志位;
步骤九、判断报文是否正常的S209阶段:根据A光缆接收端收到的报文与B光缆接收端收到的报文是否相同,判断接收的报文是否正常,如果判断结果为“是”,则进入下一步S210阶段,否则下一步进入S211阶段;
步骤十、报文正常的S210阶段:置本智能控制设备报文接收正常标志位,流程至此结束;
步骤十一、报文异常的S211阶段:置本智能控制设备通信报文异常标志,流程至此结束;
步骤十二、B光缆连接异常的S212阶段:置本智能控制设备A光缆的连接正常标志,流程至此结束;
步骤十三、A光缆连接异常的S213阶段:置A光缆连接异常标志位,整个流程至此结束。
在S04阶段中,所述的通信状态判断的方法包括按顺序执行的下列步骤:
步骤一、读入报文标识点的S401阶段:读取某一智能控制设备的标识点信息,提取A光缆连接标志、B光缆连接标志以及报文接收标识;
步骤二、判断A光缆是否正常的S402阶段:根据A光缆连接标志判断A光缆是否正常,如果判断结果为“是”,则进入下一步S403阶段,否则下一步进入S404阶段;
步骤三、判断B光缆是否正常的S403阶段:根据B光缆连接标志判断B光缆是否正常,如果判断结果为“是”,则下一步进入S405阶段,否则进入下一步S409阶段;
步骤四、判断B光缆是否正常的S404阶段:根据B光缆连接标志判断B光缆是否正常,如果判断结果为“是”,则下一步进入S410阶段,否则进入下一步S411阶段;
步骤五、A、B光缆连接正常的S405阶段:置A光缆和B光缆连接正常标志位,下一步进入S406阶段;
步骤六、判断报文是否正常的S406阶段:读取本智能控制设备的报文接收标志,并以此判断接收的报文是否正常,如果判断结果为“是”,则下一步进入S407阶段,否则进入下一步S408阶段;
步骤七、报文正常通告的S407阶段:向服务器发送该智能控制设备通信报文接收正常通报数据包,本流程结束;
步骤八、报文异常通告的S408阶段:向服务器发送该智能控制设备通信异常通报数据包,本流程结束;
步骤九、B光缆故障告警的S409阶段:向服务器发送该智能控制设备B光缆故障告警数据包,本流程结束;
步骤十、A光缆故障告警的S410阶段:向服务器发送该智能控制设A光缆故障告警数据包,本流程结束;
步骤十一、通信异常告警的S411阶段:向服务器发送该智能控制设通讯异常告警数据包,本流程至此结束。
本发明提供的智能变电站goose网络通信的冗余告警系统及控制方法,在每个通信部件上引出两路光缆通过两个goose交换机实现双goose网络冗余通信,并通过测控装置对双网的通信状态进行实时检测,能够及时发现通信故障实施告警;增强了整个系统通信的可靠性,这对于提高整个智能变电站的运行和管理水平至关重要。
附图说明
图1为本发明提供的智能变电站goose网络通信的冗余告警系统组成示意图。
图2为本发明提供的智能变电站goose网络通信的冗余告警系统在应用于220KV智能变电站时的系统组成示意图。
图3为本发明提供的智能变电站goose网络通信的冗余告警系统的控制方法中报文接收判断方法流程图。
图4为本发明提供的智能变电站goose网络通信的冗余告警系统的控制方法中通信状态判断方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的智能变电站goose网络通信的冗余告警系统及控制方法进行详细说明。
如图1所示,本发明提供的智能变电站goose网络通信的冗余告警系统由智能设备、交换设备和测控设备构成;智能设备包括第一智能设备1、第二智能设备2……第N智能设备N;交换设备为goose网络中的交换控制部件,其包括A交换机3和B交换机4;测控设备为整个系统的监控中心,其包括测控装置5和服务器6;其中:
第一智能设备1……第N智能设备N为智能变电站中的多台智能控制设备,其中的每一台智能控制设备均分别通过A光缆Ga和B光缆Gb与A交换机3和B交换机4相连接,并且均能够分别通过A光缆Ga和B光缆Gb发送/接收goose报文;
A交换机3分别通过一条A光缆Ga与第一智能设备1……第N智能设备N相连接;
B交换机4分别通过一条B光缆Gb与第一智能设备1……第N智能设备N相连接;
测控装置5为goose网络的通信监控中心,其分别通过A光缆Ga和B光缆Gb与A交换机3和B交换机4相连接,并能够分别通过A光缆Ga和B光缆Gb发送/接收goose报文;
服务器6为智能变电站监控系统的后台服务器,其分别通过A光缆Ga和B光缆Gb与A交换机3和B交换机4相连接,并能够分别通过A光缆Ga和B光缆Gb发送/接收goose报文。
所述的智能控制设备包括:220kv母差及失灵保护、线路1~N的A套保护、线路1~N的B套保护、线路1~N的A套智能终端、线路1~N的B套智能终端、分段保护、分段开关A套智能终端、分段开关B套智能终端、A套变压器保护、B套变压器保护、220kV受总A套智能终端、220kV受总B套智能终端、母联保护、母联开关A套智能终端、母联开关B套智能终端等。
图2为本发明提供的智能变电站goose网络通信冗余告警系统在220kv智能变电站中的具体实施例,其中智能控制设备包括:220kv母差及失灵保护105、线路1~N A套保护106、线路1~N B套保护107、线路1~N A套智能终端108、线路1~N B套智能终端109、分段保护110、分段开关A套智能终端111、分段开关B套智能终端112、A套变压器保护113、B套变压器保护114、220kV受总A套智能终端115、220kV受总B套智能终端116、母联保护117、母联开关A套智能终端118、母联开关B套智能终端119;交换设备为A交换机101和B交换机102;测控设备为服务器103和监测装置104;服务器103、监测装置104以及每个智能控制设备均通过A光缆Ga和B光缆Gb分别与A交换机101和B交换机102相连接,从而实现双通道冗余互通。
本发明提供的智能变电站goose网络通信冗余告警系统的控制方法包括按顺序执行的下列步骤:
步骤一、发送报文的S01阶段:每个智能控制设备在发送报文时都分别通过A光缆Ga的发送端和B光缆Gb的发送端同时发送相同的报文;
步骤二、接收报文判断的S02阶段:每个智能控制设备在接收报文时,通过A光缆Ga的接收端和B光缆Gb的接收端同时接收同一报文,并根据报文接收的情况判断报文接收是否正确;
步骤三、报文接收标志汇总的S03阶段:每个接收端在完成一次接收后,均将包含本次通信连接标志和报文标志的标识点发送给测控装置5,所有通道的接收标识点均汇集到测控装置5之中;
步骤四、通信状态判断的S04阶段:测控装置5实时检测并记录整个网络的通信状态,同时根据接收标识点对当前的通信状态进行判断,然后将判断得到的通告即告警信息传送给服务器6;
步骤五、通信状态显示及告警的S05阶段,服务器6根据收到的通告即告警信息,对当前的通信状态进行显示、告警等处理。
如图3所示,在S02阶段中,所述的报文接收判断的方法包括按顺序执行的下列步骤:
步骤一、判断是否A光缆收到报文的S201阶段:判断A光缆Ga的接收端是否收到报文,如果判断结果为“是”,则进入下一步S202阶段,否则下一步进入S205阶段;
步骤二、A光缆连接正常的S202阶段:置A光缆Ga连接正常标志位;
步骤三、判断B光缆是否收到报文的S203阶段:判断在规定的时间内是否通过B光缆Gb的接收端收到同一报文,如果判断结果为“是”,则进入下一步S204阶段,否则下一步进入S212阶段;
步骤四、B光缆连接正常的S204阶段:置B光缆Gb连接正常标志位,下一步进入S209阶段;
步骤五、判断B光缆是否收到报文的S205阶段:判断是否通过B光缆Gb的接收端收到报文,如果判断结果为“是”,则进入下一步S206阶段,否则返回到S201阶段入口处,继续通过A光缆Ga接收报文;
步骤六、B光缆连接正常的S206阶段:置B光缆Gb连接正常标志位;
步骤七、判断是否A光缆收到报文的S207阶段:判断在规定的时间内A光缆Ga的接收端是否收到同一报文,如果判断结果为“是”,则进入下一步S208阶段,否则下一步进入S213阶段;
步骤八、A光缆连接正常的S208阶段:置A光缆Ga连接正常标志位;
步骤九、判断报文是否正常的S209阶段:根据A光缆Ga接收端收到的报文与B光缆Gb接收端收到的报文是否相同,判断接收的报文是否正常,如果判断结果为“是”,则进入下一步S210阶段,否则下一步进入S211阶段;
步骤十、报文正常的S210阶段:置本智能控制设备报文接收正常标志位,流程至此结束;
步骤十一、报文异常的S211阶段:置本智能控制设备通信报文异常标志,流程至此结束;
步骤十二、B光缆连接异常的S212阶段:置本智能控制设备A光缆Ga的连接正常标志,流程至此结束;
步骤十三、A光缆连接异常的S213阶段:置A光缆Ga连接异常标志位,整个流程至此结束。
在S05阶段中,所述的进行显示、告警处理的具体做法为:在监控系统后台服务器6的监控画面上,以智能控制设备和测控装置为核心,以明显的标记区分goose通道的通断。每种标记连接每个goose链路接收方的标识点,这样不但使全站goose报文的发送和接受状态处于监视状态下,并且能很直观地展示每两个智能控制设备goose通道的状况。
如图4所示,在S04阶段中,所述的通信状态判断的方法包括按顺序执行的下列步骤:
步骤一、读入报文标识点的S401阶段:读取某一智能控制设备的标识点信息,提取A光缆连接标志、B光缆连接标志以及报文接收标识;
步骤二、判断A光缆是否正常的S402阶段:根据A光缆连接标志判断A光缆Ga是否正常,如果判断结果为“是”,则进入下一步S403阶段,否则下一步进入S404阶段;
步骤三、判断B光缆是否正常的S403阶段:根据B光缆连接标志判断B光缆Gb是否正常,如果判断结果为“是”,则下一步进入S405阶段,否则进入下一步S409阶段;
步骤四、判断B光缆是否正常的S404阶段:根据B光缆连接标志判断B光缆Gb是否正常,如果判断结果为“是”,则下一步进入S410阶段,否则进入下一步S411阶段;
步骤五、A、B光缆连接正常的S405阶段:置A光缆Ga和B光缆Gb连接正常标志位,下一步进入S406阶段;
步骤六、判断报文是否正常的S406阶段:读取本智能控制设备的报文接收标志,并以此判断接收的报文是否正常,如果判断结果为“是”,则下一步进入S407阶段,否则进入下一步S408阶段;
步骤七、报文正常通告的S407阶段:向服务器6发送该智能控制设备通信报文接收正常通报数据包,本流程结束;
步骤八、报文异常通告的S408阶段:向服务器6发送该智能控制设备通信异常通报数据包,本流程结束;
步骤九、B光缆故障告警的S409阶段:向服务器6发送该智能控制设备B光缆Gb故障告警数据包,本流程结束;
步骤十、A光缆故障告警的S410阶段:向服务器6发送该智能控制设A光缆Ga故障告警数据包,本流程结束;
步骤十一、通信异常告警的S411阶段:向服务器6发送该智能控制设通讯异常告警数据包,本流程至此结束。
Claims (5)
1.一种智能变电站goose网络通信的冗余告警系统,其特征在于:所述的智能变电站goose网络通信的冗余告警系统由智能设备、交换设备和测控设备构成;智能设备包括第一智能设备(1)至第N智能设备(N);交换设备为goose网络中的交换控制部件,其包括A交换机(3)和B交换机(4);测控设备为整个系统的监控中心,其包括测控装置(5)和服务器(6);其中:
第一智能设备(1)……第N智能设备(N)为智能变电站中的多台智能控制设备,其中的每一台智能控制设备均分别通过A光缆(Ga)和B光缆(Gb)与A交换机(3)和B交换机(4)相连接,并且均能够分别通过A光缆(Ga)和B光缆(Gb)发送/接收goose报文;
A交换机(3)分别通过一条A光缆(Ga)与第一智能设备(1)……第N智能设备(N)相连接;
B交换机(4)分别通过一条B光缆(Gb)与第一智能设备(1)……第N智能设备(N)相连接;
测控装置(5)为goose网络的通信监控中心,其分别通过A光缆(Ga)和B光缆(Gb)与A交换机(3)和B交换机(4)相连接,并能够分别通过A光缆(Ga)和B光缆(Gb)发送/接收goose报文;
服务器(6)为智能变电站监控系统的后台服务器,其分别通过A光缆(Ga)和B光缆(Gb)与A交换机(3)和B交换机(4)相连接,并能够分别通过A光缆(Ga)和B光缆(Gb)发送/接收goose报文。
2.根据权利要求1所述的智能变电站goose网络通信的冗余告警系统,其特征在于:所述的智能控制设备包括:220kv母差及失灵保护、线路1~N的A套保护、线路1~N的B套保护、线路1~N的A套智能终端、线路1~N的B套智能终端、分段保护、分段开关A套智能终端、分段开关B套智能终端、A套变压器保护、B套变压器保护、220kV受总A套智能终端、220kV受总B套智能终端、母联保护、母联开关A套智能终端和母联开关B套智能终端。
3.一种权利要求1所述的智能变电站goose网络通信冗余告警系统的控制方法,其特征在于:所述的控制方法包括按顺序执行的下列步骤:
步骤一、发送报文的S01阶段:每个智能控制设备在发送报文时都分别通过A光缆Ga的发送端和B光缆Gb的发送端同时发送相同的报文;
步骤二、接收报文判断的S02阶段:每个智能控制设备在接收报文时,通过A光缆Ga的接收端和B光缆Gb的接收端同时接收同一报文,并根据报文接收的情况判断报文接收是否正确;
步骤三、报文接收标志汇总的S03阶段:每个接收端在完成一次接收后,均将包含本次通信连接标志和报文标志的标识点发送给测控装置5,所有通道的接收标识点均汇集到测控装置5之中;
步骤四、通信状态判断的S04阶段:测控装置5实时检测并记录整个网络的通信状态,同时根据接收标识点对当前的通信状态进行判断,然后将判断得到的通告即告警信息传送给服务器6;
步骤五、通信状态显示及告警的S05阶段,服务器6根据收到的通告即告警信息,对当前的通信状态进行显示、告警处理。
4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于:在S02阶段中,所述的报文接收判断的方法包括按顺序执行的下列步骤:
步骤一、判断是否A光缆收到报文的S201阶段:判断A光缆(Ga)的接收端是否收到报文,如果判断结果为“是”,则进入下一步S202阶段,否则下一步进入S205阶段;
步骤二、A光缆连接正常的S202阶段:置A光缆(Ga)连接正常标志位;
步骤三、判断B光缆是否收到报文的S203阶段:判断在规定的时间内是否通过B光缆(Gb)的接收端收到同一报文,如果判断结果为“是”,则进入下一步S204阶段,否则下一步进入S212阶段;
步骤四、B光缆连接正常的S204阶段:置B光缆(Gb)连接正常标志位,下一步进入S209阶段;
步骤五、判断B光缆是否收到报文的S205阶段:判断是否通过B光缆(Gb)的接收端收到报文,如果判断结果为“是”,则进入下一步S206阶段,否则返回到S201阶段入口处,继续通过A光缆(Ga)接收报文;
步骤六、B光缆连接正常的S206阶段:置B光缆(Gb)连接正常标志位;
步骤七、判断是否A光缆收到报文的S207阶段:判断在规定的时间内A光缆(Ga)的接收端是否收到同一报文,如果判断结果为“是”,则进入下一步S208阶段,否则下一步进入S213阶段;
步骤八、A光缆连接正常的S208阶段:置A光缆(Ga)连接正常标志位;
步骤九、判断报文是否正常的S209阶段:根据A光缆(Ga)接收端收到的报文与B光缆(Gb)接收端收到的报文是否相同,判断接收的报文是否正常,如果判断结果为“是”,则进入下一步S210阶段,否则下一步进入S211阶段;
步骤十、报文正常的S210阶段:置本智能控制设备报文接收正常标志位,流程至此结束;
步骤十一、报文异常的S211阶段:置本智能控制设备通信报文异常标志,流程至此结束;
步骤十二、B光缆连接异常的S212阶段:置本智能控制设备A光缆(Ga)的连接正常标志,流程至此结束;
步骤十三、A光缆连接异常的S213阶段:置A光缆(Ga)连接异常标志位,整个流程至此结束。
5.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于:在S04阶段中,所述的通信状态判断的方法包括按顺序执行的下列步骤:
步骤一、读入报文标识点的S401阶段:读取某一智能控制设备的标识点信息,提取A光缆连接标志、B光缆连接标志以及报文接收标识;
步骤二、判断A光缆是否正常的S402阶段:根据A光缆连接标志判断A光缆(Ga)是否正常,如果判断结果为“是”,则进入下一步S403阶段,否则下一步进入S404阶段;
步骤三、判断B光缆是否正常的S403阶段:根据B光缆连接标志判断B光缆(Gb)是否正常,如果判断结果为“是”,则下一步进入S405阶段,否则进入下一步S409阶段;
步骤四、判断B光缆是否正常的S404阶段:根据B光缆连接标志判断B光缆(Gb)是否正常,如果判断结果为“是”,则下一步进入S410阶段,否则进入下一步S411阶段;
步骤五、A、B光缆连接正常的S405阶段:置A光缆(Ga)和B光缆(Gb)连接正常标志位,下一步进入S406阶段;
步骤六、判断报文是否正常的S406阶段:读取本智能控制设备的报文接收标志,并以此判断接收的报文是否正常,如果判断结果为“是”,则下一步进入S407阶段,否则进入下一步S408阶段;
步骤七、报文正常通告的S407阶段:向服务器(6)发送该智能控制设备通信报文接收正常通报数据包,本流程结束;
步骤八、报文异常通告的S408阶段:向服务器(6)发送该智能控制设备通信异常通报数据包,本流程结束;
步骤九、B光缆故障告警的S409阶段:向服务器(6)发送该智能控制设备B光缆(Gb)故障告警数据包,本流程结束;
步骤十、A光缆故障告警的S410阶段:向服务器(6)发送该智能控制设A光缆(Ga)故障告警数据包,本流程结束;
步骤十一、通信异常告警的S411阶段:向服务器(6)发送该智能控制设通讯异常告警数据包,本流程至此结束。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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