CN104300682B - 一种间隔层装置对智能终端错误冗余数据的过滤方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种间隔层装置对智能终端错误冗余数据的过滤方法，属于电力系统自动化技术领域。本发明通过在间隔层装置检测到智能终端故障GOOSE开入后，在变位遥信消抖完成前过滤并闭锁相应遥信变化，遥信状态保持闭锁前的状态，直到间隔层装置收到智能终端发送的反映智能终端故障的GOOSE开入返回状态，才解除对相应遥信变位处理的闭锁；解除闭锁后，如果相应遥信状态和闭锁前一致，则认为没有变化；如果和闭锁前状态不一致，则触发对应的遥信变位报告并上送。本发明避免了智能终端故障时，间隔层测控装置直接转发过程层错误冗余GOOSE数据，而造成上送错误的遥信信息，同时在智能终端从故障恢复正常时，测控装置仍能真实反应正确的GOOSE遥信数据变化。

Description

一种间隔层装置对智能终端错误冗余数据的过滤方法

技术领域

本发明涉及一种间隔层装置对智能终端错误冗余数据的过滤方法，属于电力系统自动化技术领域。

背景技术

智能变电站是由智能化一次设备(电子式互感器、智能化开关等)和网络化二次设备分层(过程层、间隔层、站控层)构建，建立在IEC61850标准和通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。智能变电站各类数据从源头实现数字化,真正达到信息集成、网络通信、数据共享，实现了由常规变电站的装置冗余向智能化变电站的信息冗余的转变。

智能变电站过程层典型组网方式包括：单网方式、过程层双网方式和过程层设备双重化方式。

1、单网方式

变电站内组建1个过程层网络，间隔层设备和过程层设备通过单网交互数据，单网方式示意如图1所示。

单网方式结构简单，交换机数量少，成本低，其缺点是网络冗余度不够，单台交换机的损坏可能导致连接在该交换机上的所有设备不能正常工作。

2、过程层双网方式

变电站内组建2个过程层网络，一套过程层设备跨接双网，两个网络同时接入间隔层装置，过程层双网方式示意如图2所示。

这种方式增加了交换机的数量，实现了网络冗余，增加了系统的可靠性，并且一定程度上控制了成本。但是该方式中过程层信息来自同一套过程层设备，当过程层设备出现异常或故障时，系统不具备完全自愈能力。

3、过程层设备双重化方式

过程层设备双重化方式使用双套过程层设备分别组成两个网络同时接入一套间隔层设备，示意如图3所示。

过程层设备双重化方式网络冗余度很高，过程层任意装置或者交换机出现故障都不会影响信息正常上送间隔层装置，真正实现了过程层信息冗余，具备了完全的网络自愈能力。但是过程层装置和交换机较单网方式增加了一倍，成本大幅度增加。

目前，220kV及以上智能变电站过程层典型化组网方式为过程层设备双重化，间隔层测控装置跨接过程层双网。这就要求测控装置具备对包括GOOSE状态信息在内的过程层数据进行筛选、合并和汇总的能力。正常情况下间隔层测控装置实时接收双套智能终端发送的GOOSE报文，同时根据GOOSE信息状态是否发生变化将接收到的双套GOOSE报文进行筛选和处理汇总成一套信息，当状态发生变化则更新对应数据，状态没有发生变化则丢弃本次信息。

目前，部分智能终端设备遥信开入采集消抖时间为默认值，不支持差异化整定。对于支持整定开入消抖时间的智能终端来说，将反映装置故障的GOOSE开入和其他GOOSE遥信数据消抖时间进行人为配合可能对智能终端的稳定性和性能产生影响，如果消抖时间太短，可能会出现短时故障而造成频繁闭锁；如果消抖时间过长，可能起不到闭锁作用。

随着智能变电站的发展，系统对于过程层网络可靠性的要求不断提高，除了在正常情况下具备双网数据自动筛选切换功能之外，还需要检测和判别过程层设备故障，并在过程层设备故障时识别并过滤错误冗余信息，自动切换并响应正确信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种间隔层装置对智能终端错误冗余数据的过滤方法，以解决智能终端故障时，间隔层测控装置直接转发过程层错误冗余GOOSE数据，而造成上送错误的遥信信息的问题。

本发明为解决上述技术问题而提供一种间隔层装置对智能终端错误冗余数据的过滤方法，该过滤方法包括以下步骤：

1)智能终端装置故障后，上送过程层错误冗余GOOSE数据和反映装置故障的GOOSE开入给间隔层装置；

2)间隔层装置在检测到智能终端故障GOOSE开入后，在变位遥信消抖完成前过滤并闭锁对应遥信变化，遥信状态保持闭锁前的状态；

3)智能终端故障恢复后，上送的过程层错误GOOSE数据恢复为正常状态，同时智能终端将反映装置故障的GOOSE开入返回状态发送给间隔层装置；

4)间隔层装置在检测到智能终端故障的GOOSE开入返回后，解除相应遥信变位的闭锁。

所述正常情况下间隔层装置实时接收双套智能终端发送的GOOSE报文，根据GOOSE信息状态是否发生变化将接收到的双套GOOSE报文进行筛选和处理并汇总成一套信息，状态发生变化则更新对应数据，状态没有发生变化则丢弃本次信息。

所述智能终端装置故障后，提供给间隔层装置的反映智能终端故障的GOOSE开入不需要提前于错误冗余GOOSE数据，两者同时触发即可。

所述智能终端故障恢复后，提供给间隔层装置的反映智能终端故障的GOOSE开入返回状态不需要提前于GOOSE遥信恢复数据，两者同时触发即可。

所述智能终端装置故障期间，遥信变位一直被闭锁，直到间隔层装置收到智能终端发送的反映智能终端故障的GOOSE开入返回状态，才解除对相应遥信变位处理的闭锁。

所述智能终端故障恢复后，如果遥信状态和闭锁状态一致，则遥信状态保持不变，如果遥信状态和闭锁前不一致，则正确响应遥信变化并上送，确保恢复后的遥信数据能真实反映一次设备当前的正常状态。

本发明的有益效果是:本发明通过在间隔层装置检测到智能终端故障GOOSE开入后，在变位遥信消抖完成前过滤并闭锁相应遥信变化，遥信状态保持闭锁前的状态；在智能终端装置故障期间，对应的遥信变位一直被闭锁，直到间隔层装置收到智能终端发送的反映智能终端故障的GOOSE开入返回状态，才解除对相应遥信变位处理的闭锁；解除闭锁后，如果相应遥信状态和闭锁前一致，则认为没有变化；如果和闭锁前状态不一致，则触发对应的遥信变位报告并上送。本发明避免了智能终端故障时，间隔层测控装置直接转发过程层错误冗余GOOSE数据，而造成上送错误的遥信信息，同时在智能终端从故障恢复正常时，测控装置仍能真实反应正确的GOOSE遥信数据变化。

附图说明

图1是过程层单网方式示意图；

图2是过程层双网方式示意图；

图3是过程层设备双重化方式示意图；

图4是本发明所采用的遥信闭锁时序图；

图5是本发明实施例中错误冗余数据的过滤方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

从背景技术的分析可以看出,采用过程层设备双重化方式，正常情况下具备双网数据自动筛选切换功能，如果在过程层设备故障时，不采取相应的过滤措施，则可能会接收、解析出错误GOOSE数据信息并上送。为解决此问题，本发明提供了一种间隔层装置对智能终端错误冗余数据的过滤方法，可以实现在过程层设备故障时过滤错误冗余信息，自动切换并响应正确信息。该方法在间隔层装置检测到智能终端故障GOOSE开入后，在变位遥信消抖完成前过滤并闭锁相应遥信变化，遥信状态保持闭锁前的状态。在智能终端装置故障期间，对应的遥信变位一直被闭锁。直到间隔层装置收到智能终端发送的反映智能终端故障的GOOSE开入返回状态，才解除对相应遥信变位处理的闭锁。解除闭锁后，如果相应遥信状态和闭锁前一致，则认为没有变化；如果和闭锁前状态不一致，则触发对应的遥信变位报告并上送。该方法的流程如图5所示，具体过程如下：

1.间隔层测控装置实时扫描双网，同时分别处理双网得到的GOOSE报文，解析GOOSE报文得到双份信息，并将双网的GOOSE数据依次放入缓冲区。

2.判断双网的遥信状态是否发生变化，双网对过程层错误冗余数据的过滤和闭锁处理方法是一致的，以下以A网为例进行说明。

如果A网遥信状态发生了变化，则首先判别是否有A套智能终端闭锁开入，如果有则不处理此次遥信变化。如果已经开始处理此次遥信变化，则只要在遥信消抖完成前检测到A套智能终端闭锁开入，仍然会中断并闭锁此次遥信变化，直到A套智能终端闭锁开入返回。闭锁返回之后，会判别A套遥信当前状态和闭锁前是否发生了变化，如果发生了变化，仍然会响应这个变化信息。遥信闭锁的机制如图4所示。

从遥信闭锁机制的时序图可以看出，本发明对智能终端错误冗余数据的过滤不依赖于反映智能终端故障的GOOSE开入必须超前错误GOOSE数据，两者同时触发即可。这也恰恰规避了背景技术中描述的提前发送反映智能终端故障的GOOSE开入的方法可能带来的风险。

下面举例说明常规方法和本发明在智能终端故障时上送数据正确性方面的差异。

假设当前断路器位置双点信息为分位，双套智能终端采集并上送间隔层装置的也均为分位，此时测控装置上送的对应位置信息也为分位。如果A套智能终端开入电源发生故障，则A套智能终端采集的断路器位置信息因为电源消失而错误变为不定态(分位和合位均为0)，并将此变位信息发送给间隔层测控装置。如果测控装置的双网切换采用常规方法，则会正确响应此次变化并将断路器位置不定态上送至调度主站，而断路器的实际位置并没有发生变化，仍为分位状态。如果测控装置增加了本专利提出的对错误冗余数据的过滤方法，则会在收到通过B网发送的A套智能终端遥信电源故障GOOSE开入后，中断并闭锁断路器位置变化为不定态的变位信息，测控装置保持之前的断路器分位状态不变化。

Claims (6)

1.一种间隔层装置对智能终端错误冗余数据的过滤方法，其特征在于，该过滤方法包括以下步骤：

1)智能终端装置故障后，上送过程层错误冗余GOOSE数据和反映装置故障的GOOSE开入给间隔层装置；

2)间隔层装置在检测到反映装置故障的GOOSE开入后，在变位遥信消抖完成前过滤并闭锁对应遥信变化，遥信状态保持闭锁前的状态；

3)智能终端故障恢复后，上送的过程层错误冗余GOOSE数据恢复为正常状态，同时智能终端将反映装置故障的GOOSE开入返回状态发送给间隔层装置；

4)间隔层装置在检测到反映装置故障的GOOSE开入返回状态后，解除相应遥信变位的闭锁。

2.根据权利要求1所述的间隔层装置对智能终端错误冗余数据的过滤方法，其特征在于，正常情况下间隔层装置实时接收双套智能终端发送的GOOSE报文，根据GOOSE信息状态是否发生变化将接收到的双套GOOSE报文进行筛选和处理并汇总成一套信息，状态发生变化则更新对应数据，状态没有发生变化则丢弃本次信息。

3.根据权利要求2所述的间隔层装置对智能终端错误冗余数据的过滤方法，其特征在于，所述智能终端装置故障后，提供给间隔层装置的反映智能终端故障的GOOSE开入不需要提前于错误冗余GOOSE数据，两者同时触发即可。

4.根据权利要求3所述的间隔层装置对智能终端错误冗余数据的过滤方法，其特征在于，所述智能终端故障恢复后，提供给间隔层装置的反映智能终端故障的GOOSE开入返回状态不需要提前于GOOSE遥信恢复数据，两者同时触发即可。

5.根据权利要求4所述的间隔层装置对智能终端错误冗余数据的过滤方法，其特征在于，所述智能终端装置故障期间，遥信变位一直被闭锁，直到间隔层装置收到智能终端发送的反映智能终端故障的GOOSE开入返回状态，才解除对相应遥信变位处理的闭锁。

6.根据权利要求5所述的间隔层装置对智能终端错误冗余数据的过滤方法，其特征在于，所述智能终端故障恢复后，如果遥信状态和闭锁状态一致，则遥信状态保持不变，如果遥信状态和闭锁前不一致，则正确响应遥信变化并上送，确保恢复后的遥信数据能真实反映一次设备当前的正常状态。