CN104167819A - 一种基于goose通信的配网自愈方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于GOOSE通信的配网自愈方法，在配网系统中利用GOOSE通信代替原有的配电终端与配电子站利用SOE事件传输的方式，配电终端通过GOOSE通信获取相关开关设备的工作状态，通过GOOSE通信报文向相关设备发送跳闸指令；配电子站亦通过相关GOOSE通信报文来通报配电终端进行相关重合闸或跳闸命令，提高配电终端由于故障发送跳闸时系统的恢复效率，保障了相关命令传输的及时性。本发明的技术方案是基于配电终端检测发生到相关故障时利用高优先级的GOOSE报文将实时信息高速传递给配网子站，配网子站通过相关控制判别故障点，对非故障点配电终端下发重合闸命令，整个过程耗时维持在毫秒级别，相较于以往通过SOE信息实现环网自愈有质的飞跃，不会造成长时间大面积停电。
Description
技术领域
本发明属于电力系统配网系统领域，尤其涉及一种基于GOOSE通信的配网自愈方法。
背景技术
随着技术的迅猛发展，数字化变电站技术日趋成熟，GOOSE通信在数字化变电站中广泛应用。GOOSE通信替代了原先的二次电缆传递相关信号与保护动作命令具有较好的时效性。
数字化相关技术逐步在配网系统中有所应用。配电网自愈是指配电系统能够及时检测出系统故障、对系统不安全状态进行预警，并进行相应的操作，使其不影响对用户的正常供电或将其影响降至最小。现有的配网系统中配电终端与配电子站之间通过SOE传递相关开关刀闸位置以及部分保护动作信号等。局限于SOE传输的实时性问题，非健全信息条件下故障无法迅速定位，配网系统在该方式下基于SOE作出的相关配网自愈耗时较长，不能真正实现配电系统的快速自愈功能。因此要实现配网系统的快速自愈必须实现在故障情况下的故障的迅速定位和含分布式电源的继电保护与系统之间的快速协调控制技术。
发明内容
现有的配网系统中利用SOE传输相关开关刀闸状态以及系统控制信息，受限于SOE实时性的制约，配网系统无法据此实现配网系统在非健全信息条件下的故障定位及快速自愈。要实现配网系统的快速自愈需首先突破SOE实时性的局限。本发明提出一种基于GOOSE通信的配网自愈方法，利用实时性较高的GOOSE通信方式替代原先系统中SOE的信息传递方式，并局促作为系统的快速协调控制判断依据，系统与含分布式电源的继电保护设备（配电终端等）之间亦通过GOOSE发布相关跳闸与重合闸命令，这种方式大大提高配电系统自愈的快速性。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于GOOSE通信的配网自愈方法，本发明特征在于，在配网系统中利用GOOSE通信代替原有的配电终端与配电子站利用SOE事件传输的方式，配电终端通过GOOSE通信获取相关开关设备等的工作状态，通过GOOSE通信报文向相关设备发送跳闸指令；配电子站亦通过相关GOOSE通信报文来通报配电终端进行相关重合闸或跳闸命令，提高配电终端由于故障发送跳闸时系统的恢复效率，保障了相关命令传输的及时性。
本发明配电终端设备之间通过光纤网络进行组网，配电子站通过光纤连接到配电终端网络中；配电终端设备支持GOOSE通信，GOOSE模型的报文传输映射在应用层中专门定义了协议数据单元，通过表示层的解码之后，不再经过TCP/IP协议，直接映射到数据的链路层和物理层，即传输层和网络层架空。
本发明配电终端建立相应的IED数据模型，在数据模型建立的基础上将其与相关的数据进行具体关联，采用短地址关联的方式，为数据模型的的每一个数据分配一个短地址，据此产生一个索引来指向某一个具体的数据；当由于相关故障引发某一间隔保护动作跳闸之后，该间隔配电终端装置迅速将开关设备的工作状态以及该间隔的相关跳闸信息通过GOOSE报文以多播报文的形式通知配电终端网络中的所有设备以及配电子站，配电子站能够通过跳闸瞬间接收到的各个配电终端的GOOSE变位信息来快速实现非健全信息条件下的快速故障定位，并通过系统的协调控制下发重合闸命令给含分布式电源的继电保护设备使设备进行重合闸动作，快速实现配网系统的快速自愈。
本发明的有益效果:GOOSE通信技术在配网系统中的应用将带来配网系统内相关设备的变革和改进。基于GOOSE通信的配网系统由于GOOSE报文为多播报文的特性，系统内配电终端及配电子站均能接收到相关设备发出的开关变位信息或者跳闸信息，系统能够通过这些信息以及相关开关变位的先后顺序判断出非健全信息发生在的准确位置，能够有针对性的发出相关命令来控制配电系统自愈，从而大大缩短了系统的恢复时间，减少停电时间，带来相当可观的经济效益和社会效益。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实现方式及具体应用方式，用来进一步解释本发明的相关原理。
图1本发明GOOSE模型报文传输映射实现；
图2基于GOOSE通信的配网自愈方法实现方式。
具体实施方式
如图1所示，一种基于GOOSE通信的配网自愈方法，本发明特征在于，在配网系统中利用GOOSE通信代替原有的配电终端与配电子站利用SOE事件传输的方式，配电终端通过GOOSE通信获取相关开关设备等的工作状态，通过GOOSE通信报文向相关设备发送跳闸指令；配电子站亦通过相关GOOSE通信报文来通报配电终端进行相关重合闸或跳闸命令，提高配电终端由于故障发送跳闸时系统的恢复效率，保障了相关命令传输的及时性。
本发明配电终端设备之间通过光纤网络进行组网，配电子站通过光纤连接到配电终端网络中；配电终端设备支持GOOSE通信，GOOSE模型的报文传输映射实现方式较为特殊，在应用层中专门定义了协议数据单元，通过表示层的解码之后，不再经过TCP/IP协议，直接映射到数据的链路层和物理层，即传输层和网络层架空，该方式避免了通信堆栈造成的传输时延，保证了报文传输处理的及时性，具体参见图1。
本发明配电终端建立相应的IED数据模型，在数据模型建立的基础上将其与相关的数据进行具体关联，采用短地址关联的方式，为数据模型的的每一个数据分配一个短地址，据此产生一个索引来指向某一个具体的数据。当由于相关故障引发某一间隔保护动作跳闸之后，该间隔配电终端装置迅速将开关设备的工作状态以及该间隔的相关跳闸信息通过GOOSE报文以多播报文的形式通知配电终端网络中的所有设备以及配电子站，配电子站能够通过跳闸瞬间接收到的各个配电终端的GOOSE变位信息来快速实现非健全信息条件下的快速故障定位，并通过系统的协调控制下发重合闸命令给含分布式电源的继电保护设备使设备进行重合闸动作，快速实现配网系统的快速自愈。
本发明配电系统监测配电终端所管辖配电线路间隔是否发生故障，当出现故障时检测到故障的配电终端通过GOOSE报文将开关的动作情况以及保护动作情况上送至配电子站系统，子站系统在接收到GOOSE信息之后启动系统的故障定位判别，根据报文信息以及相关报文时间先后顺序确定故障点的区间位置。配电子站系统通过下发GOOSE广播报文使故障点之外的配电终端进行重合闸动作，将故障点成功隔离。GOOSE报文的帧长大小在64字节和1518字节之间，其传输时延在110微妙到1700微妙之间，大大提高的事件传输的效率，具体参见图2。
本发明的技术方案是基于配电终端检测发生到相关故障时利用高优先级的GOOSE报文将实时信息高速传递给配网子站，配网子站通过相关控制判别故障点，对非故障点配电终端下发重合闸命令，整个过程耗时维持在毫秒级别，相较于以往通过SOE信息实现环网自愈有质的飞跃，不会造成长时间大面积停电。
Claims (3)
1.一种基于GOOSE通信的配网自愈方法，其特征在于，在配网系统中利用GOOSE通信代替原有的配电终端与配电子站利用SOE事件传输的方式，配电终端通过GOOSE通信获取相关开关设备的工作状态，通过GOOSE通信报文向相关设备发送跳闸指令；配电子站亦通过相关GOOSE通信报文来通报配电终端进行相关重合闸或跳闸命令，提高配电终端由于故障发送跳闸时系统的恢复效率，保障了相关命令传输的及时性。
2.根据权利要求1所述的一种基于GOOSE通信的配网自愈方法，其特征在于，配电终端设备之间通过光纤网络进行组网，配电子站通过光纤连接到配电终端网络中；配电终端设备支持GOOSE通信，GOOSE模型的报文传输映射在应用层中专门定义了协议数据单元，通过表示层的解码之后，不再经过TCP/IP协议，直接映射到数据的链路层和物理层，即传输层和网络层架空。
3.根据权利要求1所述的一种基于GOOSE通信的配网自愈方法，其特征在于，配电终端建立相应的IED数据模型，在数据模型建立的基础上将其与相关的数据进行具体关联，采用短地址关联的方式，为数据模型的的每一个数据分配一个短地址，据此产生一个索引来指向某一个具体的数据；当由于相关故障引发某一间隔保护动作跳闸之后，该间隔配电终端装置迅速将开关设备的工作状态以及该间隔的相关跳闸信息通过GOOSE报文以多播报文的形式通知配电终端网络中的所有设备以及配电子站，配电子站能够通过跳闸瞬间接收到的各个配电终端的GOOSE变位信息来快速实现非健全信息条件下的快速故障定位，并通过系统的协调控制下发重合闸命令给含分布式电源的继电保护设备使设备进行重合闸动作，快速实现配网系统的快速自愈。
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