CN103928985A - 基于goose通信机制的联闭锁逻辑自动检测方法 - Google Patents

基于goose通信机制的联闭锁逻辑自动检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于GOOSE通信机制的联闭锁逻辑自动检测方法。在过程层网络统一的GOOSE通信传输协议基础上，如何开展快速有效的联闭锁逻辑自动检测，是亟待解决的技术问题。本发明提供一种基于GOOSE通信机制的联闭锁逻辑自动检测方法，采用SCL文件自动生成相应过程层设备的GOOSE仿真参数，同时运用自动化检测脚本，控制GOOSE发送行为并同时检测、记录间隔层设备联闭锁逻辑动作情况。本发明通过GOOSE通信仿真机制，实现了变电站自动化系统联闭锁逻辑自动检测，为智能电网自动化系统集成测试提供了一个直观可靠的技术方法，为智能变电站建设提供了一种新颖实用的测试方法。

Description

基于GOOSE通信机制的联闭锁逻辑自动检测方法
技术领域
本发明涉及国际标准《变电站通信网络和系统》（IEC61850）的面向通用对象变电站事件（GOOSE）在变电站自动化系统的应用领域，具体是说是一种基于GOOSE通信机制的联闭锁逻辑自动检测方法。
背景技术
IEC61850标准是国际电工委员会TC57工作组针对解决变电站自动化系统面临的互操作性问题最新制定的《变电站通信网络和系统》系列标准。该标准得到国内外大部分主流厂家的支持，成为全球在变电站自动化领域唯一统一的标准。
面向通用对象的变电站事件GOOSE是IEC61850标准为解决变电站快速通信需求而提出的一种快速报文机制。GOOSE报文经表示层后直接映射到链路层和物理层，并且采用具有优先级和虚拟局域网VLAN标志（IEEE802.1Q）的交换式以太网技术，保证了报文传输的可靠性和实时性。IEC61850标准规定SCL文件是变电站自动化系统通信配置描述语言文件，SCL文件中包含了自动化系统GOOSE通信参数和工程实例数据结构，而SCL文件是以W3C标准XML作为元语言的，因此实际工程GOOSE通信特征就是以XML元语言来实现文本配置的充分表达。
随着智能电网的区域建设和智能变电站新技术的推广应用，IEC61850标准已被广泛应用于智能电网变电站自动化系统中，其中过程层网络采用GOOSE通信实现一次设备状态共享，间隔层设备依据GOOSE信息实现联闭锁逻辑判断，然后将逻辑判断结果通过GOOSE通信传递给过程层设备。在过程层网络统一的GOOSE通信传输协议基础上，如何开展快速有效的联闭锁逻辑自动检测，是亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在缺陷，提供一种可以开展快速有效的基于GOOSE通信机制的联闭锁逻辑自动检测方法，其导入符合IEC61850标准的自动化系统设备模型和配置，模拟智能电子设备作为快速报文发布方和接收方的GOOSE通信行为，通过GOOSE信息的自主发布和反馈监视实现闭环检测功能。
为此，本发明采用如下的技术方案：基于GOOSE通信机制的联闭锁逻辑自动检测方法，其检测流程如下：
1)导入SCD文件输入源，通过解析SCD文件，获取站内的所有二次设备IED列表及其配置信息；
2)选定待测IED，通过分析逻辑联系配置，得到该IED的GOOSE开入和开出信号；
3)选择检测脚本组，读取该脚本组中定义的变量，设定变量与IED中GOOSE开入和开出信号的关联；
4)启动联闭锁逻辑自动检测；
5)自动选择脚本组中需要进行检测的一个脚本，开始该脚本的自动检测；
6)根据该脚本所有变量的初始值，模拟发送相应GOOSE报文；
7)等待一段时间后，获取待测IED的闭锁输出结果；
8)判断闭锁输出结果是否正确；如果正确，则打印正确信息，然后进入第9)步骤；如果错误，则打印错误信息，然后选择是否继续该脚本的后续检测，如果选择继续，则进入第9)步骤，如果选择结束，则进入第14)步骤；
9)脚本中的一个变量的初始值取反，并模拟发送相应GOOSE报文；
10)等待一段时间后，获取待测IED的闭锁输出结果；
11)判断第10)步骤得到的闭锁输出结果是否正确；如果正确，则打印正确信息，然后进入第12)步骤；如果错误，则打印错误信息，然后进入第12)步骤；
12)恢复脚本中同一个变量的初始值，并模拟发送相应GOOSE报文；
13)判断同一脚本中所有变量是否均已改变过初始值：如果所有变量均已改变过初始值，则进入第14)步骤；如果仍然有变量没有改变过初始值，则进入第9)步骤；
14)判断脚本组的所有脚本是否均已检测：如果所有脚本均已检测，则进入第15)步骤；如果仍然有脚本尚未检测，则进入第5)步骤；
15)打印脚本组所有检测结果，结束自动检测流程。
本发明采用SCL文件自动生成相应过程层设备的GOOSE仿真参数，同时运用自动化检测脚本，控制GOOSE发送行为并同时检测、记录间隔层设备联闭锁逻辑动作情况。
本发明通过GOOSE通信仿真机制，实现了变电站自动化系统联闭锁逻辑自动检测，为智能电网自动化系统集成测试提供了一个直观可靠的技术方法，为智能变电站建设提供了一种新颖实用的测试方法，同时为IEC61850标准在电力系统中的推广应用起了重要作用。
本发明的联闭锁逻辑自动检测方法已经在实际变电站自动化系统中采用，检测方法的有效性和可靠性得到了工程试验验证，具备了变电站自动化系统技术应用的理论和实践基础。
附图说明
图1为本发明联闭锁逻辑自动检测原理图。
图2为本发明联闭锁逻辑自动检测流程示意图。
具体实施方式
如图所示的基于GOOSE通信机制的联闭锁逻辑自动检测方法，其检测流程如下：1)导入SCD文件输入源，通过解析SCD文件，获取站内的所有二次设备IED列表及其配置信息；2)选定待测IED，通过分析逻辑联系配置，得到该IED的GOOSE开入和开出信号；3)选择检测脚本组，读取该脚本组中定义的变量，设定变量与IED中GOOSE开入和开出信号的关联；4)启动联闭锁逻辑自动检测；5)自动选择脚本组中需要进行检测的一个脚本，开始该脚本的自动检测；6)根据该脚本所有变量的初始值，模拟发送相应GOOSE报文；7)等待一段时间后，获取待测IED的闭锁输出结果；8)判断闭锁输出结果是否正确；如果正确，则打印正确信息，然后进入第9)步骤；如果错误，则打印错误信息，然后选择是否继续该脚本的后续检测，如果选择继续，则进入第9)步骤，如果选择结束，则进入第14)步骤；9)脚本中的一个变量的初始值取反，并模拟发送相应GOOSE报文；10)等待一段时间后，获取待测IED的闭锁输出结果；11)判断第10)步骤得到的闭锁输出结果是否正确；如果正确，则打印正确信息，然后进入第12)步骤；如果错误，则打印错误信息，然后进入第12)步骤；12)恢复脚本中同一个变量的初始值，并模拟发送相应GOOSE报文；13)判断同一脚本中所有变量是否均已改变过初始值：如果所有变量均已改变过初始值，则进入第14)步骤；如果仍然有变量没有改变过初始值，则进入第9)步骤；14)判断脚本组的所有脚本是否均已检测：如果所有脚本均已检测，则进入第15)步骤；如果仍然有脚本尚未检测，则进入第5)步骤；15)打印脚本组所有检测结果，结束自动检测流程。
应用例
以数字化变电站工程实际一台220kV Ⅰ母母线测控装置为例，来说明本发明进行联闭锁逻辑自动检测的实现过程。
测控装置SCL模型中有关GOOSE配置文件如下，模型文件中包括三个智能电子设备，一个是220kV Ⅰ母母线测控装置，一个是220kV Ⅰ母母线智能终端装置，另一个是220kV线路智能终端装置。通过GOOSE通信，220kV Ⅰ母母线测控装置接收220kV Ⅰ母母线智能终端装置和220kV线路智能终端装置发送的闸刀、地刀状态信息，同时220kV Ⅰ母母线测控装置发送给220kV Ⅰ母母线智能终端装置有关闸刀、地刀控制允许信号。220kV I母测控装置联闭锁逻辑关系如表1所示，表1中“0”表示相关设备需要在分闸位置。
表1220kV I母测控装置联闭锁逻辑表
（1）脚本组编辑
建立“220千伏母线测控联闭锁逻辑自动检测脚本组”，包括4个脚本，脚本名分别为MG、MGD、MGD1、MGD2。脚本组采用变量名MG、MGD、MGD1、MGD2、LG1分别代表母线压变闸刀、母线压变地刀、母线地刀1、母线地刀2、线路间隔I母闸刀。脚本组如表2所示。
表2220千伏母线测控装置联闭锁逻辑脚本组
（2）SCL文件解析
采用标准XML解析器读入“220kV Ⅰ母母线测控装置”SCL模型配置文件，解析获得以下通信参数和数据参数，如表3和表4所示。
表3GOOSE通信参数表
表4联闭锁逻辑数据参数表
（3）脚本组变量关联
将表2“220千伏母线测控装置联闭锁逻辑脚本组”中的变量与表4“联闭锁逻辑数据参数表”进行关联，关联关系如表5所示。
表5变量与数据关联表
序号 变量名 数据名
1 MG IM2201RPIT/QG1XSWI1.Pos.stVal
2 MGD IM2201RPIT/QGD1XSWI1.Pos.stVal
3 MGD1 IM2201RPIT/MGD1XSWI1.Pos.stVal
4 MGD2 IM5001RPIT/MGD2XSWI1.Pos.stVal
5 LG1 IL2201RPIT/QG1XSWI1.Pos.stVal
（4）自动检测流程
启动自动检测流程，逐个选择脚本，在单个脚本中逐个改变变量状态，同时自动检测母线测控装置联闭锁逻辑输出结果，与预期结果进行比较判断并实时打印检测结果。当脚本组中所有脚本自动检测完成后，打印整个脚本组自动检测最终结果，并自动终结检测流程。具体检测流程如表6所示。
表6母线测控装置联闭锁逻辑自动检测流程表

Claims (1)

1.基于GOOSE通信机制的联闭锁逻辑自动检测方法，其检测流程如下：
1)导入SCD文件输入源，通过解析SCD文件，获取站内的所有二次设备IED列表及其配置信息；
2)选定待测IED，通过分析逻辑联系配置，得到该IED的GOOSE开入和开出信号；
3)选择检测脚本组，读取该脚本组中定义的变量，设定变量与IED中GOOSE开入和开出信号的关联；
4)启动联闭锁逻辑自动检测；
5)自动选择脚本组中需要进行检测的一个脚本，开始该脚本的自动检测；
6)根据该脚本所有变量的初始值，模拟发送相应GOOSE报文；
7)等待一段时间后，获取待测IED的闭锁输出结果；
8)判断闭锁输出结果是否正确；如果正确，则打印正确信息，然后进入第9)步骤；如果错误，则打印错误信息，然后选择是否继续该脚本的后续检测，如果选择继续，则进入第9)步骤，如果选择结束，则进入第14)步骤；
9)脚本中的一个变量的初始值取反，并模拟发送相应GOOSE报文；
10)等待一段时间后，获取待测IED的闭锁输出结果；
11)判断第10)步骤得到的闭锁输出结果是否正确；如果正确，则打印正确信息，然后进入第12)步骤；如果错误，则打印错误信息，然后进入第12)步骤；
12)恢复脚本中同一个变量的初始值，并模拟发送相应GOOSE报文；
13)判断同一脚本中所有变量是否均已改变过初始值：如果所有变量均已改变过初始值，则进入第14)步骤；如果仍然有变量没有改变过初始值，则进入第9)步骤；
14)判断脚本组的所有脚本是否均已检测：如果所有脚本均已检测，则进入第15)步骤；如果仍然有脚本尚未检测，则进入第5)步骤；
15)打印脚本组所有检测结果，结束自动检测流程。
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