CN104301166A - 一种智能终端goose双网机制检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能终端GOOSE双网机制检测方法，包括：通过A网对被测智能终端发送动作命令，判断被测智能终端是否执行动作命令并生成A网SOE记录；通过B网对被测智能终端发送动作命令，判断被测智能终端是否执行动作命令并生成B网SOE记录；分别通过A网和B网对被测智能终端发送动作命令，被测智能终端生成双网SOE记录，其中A网动作命令的GOOSE报文与B网动作命令的GOOSE报文相同；查看双网SOE中记录的动作命令，如果双网SOE中记录的动作命令同时记录了A网动作命令和B网动作命令，则智能终端的GOOSE双网机制不符合标准要求，如果双网SOE中记录的动作命令记录了A网动作命令没有记录B网动作命令，或记录了B网动作命令没有记录A网动作命令，则智能终端的GOOSE双网机制符合标准要求。

Description

一种智能终端GOOSE双网机制检测方法

技术领域

本发明涉及电力系统中的《IEC61850工程继电保护应用模型》标准中的GOOSE双网机制，具体的讲是一种对智能终端的GOOSE双网机制进行测试的方法，用以判断被测智能装置的GOOSE双网机制是否符合标准要求。

背景技术

近几年来，智能变电站的发展和建设都很迅速，推动了电力事业的发展。《IEC61850工程继电保护应用模型》是智能变电站设计、建设的基本规范。但是目前市场上的智能变电站设备的标准和检测方法还不够完善，由于技术水平和对标准的理解不同，各个厂家的设备在一些技术的处理上不尽相同，甚至有一些厂家的设备在一些原则上与标准相悖。

为了避免因单网络系统故障或瘫痪而导致继电保护功能丧失，提高系统可靠性，在《IEC61850工程继电保护应用模型》标准中，对智能变电站装置的GOOSE双网机制进行了明确规定。

目前，对智能终端设备的双网GOOSE接收机制尚无成熟的检测方法。

发明内容

为了检测和检验智能变电站中智能终端设备的功能和逻辑，本发明提供了一种对于《IEC61850工程继电保护应用模型》中GOOSE双网接收机制的检测方法。

本发明实施例提供一种智能终端GOOSE双网机制检测方法，包括：通过A网对被测智能终端发送动作命令，判断所述被测智能终端是否执行动作命令并生成A网SOE记录；通过B网对被测智能终端发送动作命令，判断所述被测智能终端是否执行动作命令并生成B网SOE记录；分别通过A网和B网对所述被测智能终端发送动作命令，所述被测智能终端生成双网SOE记录，其中A网动作命令的GOOSE报文与B网动作命令的GOOSE报文相同；查看所述双网SOE中记录的动作命令，如果先通过A网对所述被测智能终端发送动作命令，再通过B网发送，所述双网SOE中记录的动作命令记录了A网动作命令而没有记录B网动作命令，则所述智能终端的GOOSE双网机制符合标准要求，如果先通过B网对所述被测智能终端发送动作命令，再通过A网发送，所述双网SOE中记录的动作命令记录了B网动作命令而没有记录A网动作命令，则所述智能终端的GOOSE双网机制符合标准要求，反之，如果所述双网SOE中记录的动作命令同时记录了A网动作命令和B网动作命令，则所述智能终端的GOOSE双网机制不符合标准要求。

进一步地，所述动作命令为跳闸命令。

进一步地，所述通过A网对被测智能终端发送动作命令，判断所述被测智能终端是否执行动作命令并生成A网SOE记录，包括：步骤A1)，发送跳闸命令为FLASE的正常GOOSE报文，StNum=a；步骤A2)，通过A网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+1，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；步骤A3)，通过A网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+2，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；步骤A4)，发送正常GOOSE报文。

进一步地，所述通过B网对被测智能终端发送动作命令，判断所述被测智能终端是否执行动作命令并生成B网SOE记录，包括：步骤B1)，发送跳闸命令为FLASE的正常GOOSE报文，StNum=a；步骤B2)，通过B网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+1，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；步骤B3)，通过B网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+2，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；步骤B4)，发送正常GOOSE报文。

进一步地，所述分别通过A网和B网对所述被测智能终端发送动作命令，所述被测智能终端生成双网SOE记录，其中A网动作命令的GOOSE报文与B网动作命令的GOOSE报文相同，包括：步骤C1)，发送跳闸命令为FLASE的正常GOOSE报文，StNum=a；步骤C2)，通过A网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+1，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；步骤C3)，通过A网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+2，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；步骤C4)，通过B网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+1，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；步骤C5)，通过B网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+2，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；步骤C6)，发送正常GOOSE报文。

进一步地，在分别通过A网和B网对所述被测智能终端发送动作命令时，所述A网动作命令的GOOSE报文与B网动作命令的GOOSE报文的动作时间间隔大于4ms且小于10ms。

本发明实施例的智能终端GOOSE双网机制检测方法，可以检测智能变电站中的智能终端设备的功能和逻辑，判断智能终端设备的GOOSE双网接收机制是否符合标准《IEC61850工程继电保护应用模型》的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为《IEC61850工程继电保护应用模型》标准中的GOOSE双网接收机制的方法流程图；

图2为本发明实施例的智能终端GOOSE双网机制检测方法的流程图；

图3为本发明的智能终端GOOSE双网机制检测方法的一个具体实施例的结构连接图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在国家电网公司标准《IEC61850工程继电保护应用模型》中，对双网冗余机制应遵循如下规范要求有明确规定：

a）GOOSE报文应通过两个网络同时发送；b）两个网络发送的GOOSE报文的多播地址、APPID应一致；对于同一次发送，两个GOOSE报文APDU部分应完全相同；c）GOOSE报文双网接收处理流程参照下述规定。

对于双网冗余GOOSE报文的处理在标准《IEC61850工程继电保护应用模型》和《电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程》中规定，如图1所示：

装置的GOOSE接收缓冲区接收到新的GOOSE报文，接收方严格检查GOOSE报文的相关参数后，首先比较新接收帧和上一帧GOOSE报文中的StNum（状态号）参数的大小关系。若两帧GOOSE报文的StNum相等，继续比较两帧GOOSE报文的SqNum（顺序号）的大小关系，若新接收GOOSE帧的SqNum（顺序号）大于等于上一帧的SqNum，丢弃此GOOSE报文。若新接收GOOSE帧的SqNum（顺序号）小于上一帧的SqNum，判断出发送方不是重启，则丢弃此报文，否则更新接收方的数据。若新接收GOOSE帧的StNum大于上一帧的StNum，则更新接收方的数据。

根据标准要求，当智能终端装置通过GOOSE双网中的一个网络接收到某一帧数据之后，另一个网络的接收到的相同数据应该丢弃掉，不予执行。如果被测智能终端的SOE中只记录了A网跳闸命令而没有记录B网跳闸命令，那么装置的GOOSE双网机制符合标准要求；如果被测智能终端的SOE中记录了A网跳闸命令和B网跳闸命令，那么判断为装置不但执行了A网的指令，而且执行了B网的指令，认为智能终端装置的GOOSE双网机制不符合标准要求。

为了验证智能终端设备的GOOSE双网逻辑，如图2所示，本发明实施例的智能终端GOOSE双网机制检测方法，包括以下步骤：

步骤S101，通过A网对被测智能终端发送动作命令，判断所述被测智能终端是否执行动作命令并生成A网SOE记录；步骤S102，通过B网对被测智能终端发送动作命令，判断所述被测智能终端是否执行动作命令并生成B网SOE记录；步骤S103，分别通过A网和B网对所述被测智能终端发送动作命令，所述被测智能终端生成双网SOE记录，其中A网动作命令的GOOSE报文与B网动作命令的GOOSE报文相同；步骤S104，查看所述双网SOE中记录的动作命令，如果先通过A网对所述被测智能终端发送动作命令，再通过B网发送，所述双网SOE中记录的动作命令记录了A网动作命令而没有记录B网动作命令，则所述智能终端的GOOSE双网机制符合标准要求，如果先通过B网对所述被测智能终端发送动作命令，再通过A网发送，所述双网SOE中记录的动作命令记录了B网动作命令而没有记录A网动作命令，则所述智能终端的GOOSE双网机制符合标准要求，反之，如果所述双网SOE中记录的动作命令同时记录了A网动作命令和B网动作命令，则所述智能终端的GOOSE双网机制不符合标准要求。

在本实施例中，向被测智能终端所发送的动作命令可以为跳闸命令、合闸命令或是其他的闭锁命令。但是，合闸命令和其他的闭锁命令对外的表现形式都是接点闭合，而跳闸命令是接点断开，因此在本发明中进行GOOSE双网机制的检测为最佳。

在本实施例中，步骤S102中的通过A网对被测智能终端发送动作命令，判断所述被测智能终端是否执行动作命令并生成A网SOE记录，包括：步骤A1)，发送跳闸命令为FLASE的正常GOOSE报文，StNum=a；步骤A2)，通过A网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+1，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；步骤A3)，通过A网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+2，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；步骤A4)，发送正常GOOSE报文。其中，步骤A1)为初始化状态，步骤A2)为动作状态，步骤A3)为返回不动作状态。

在本实施例中，步骤S102中的通过B网对被测智能终端发送动作命令，判断所述被测智能终端是否执行动作命令并生成B网SOE记录，包括：步骤B1)，发送跳闸命令为FLASE的正常GOOSE报文，StNum=a；步骤B2)，通过B网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+1，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；步骤B3)，通过B网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+2，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；步骤B4)，发送正常GOOSE报文。其中，步骤B1)为初始化状态，步骤B2)为动作状态，步骤B3)为返回不动作状态。

其中，步骤S101和步骤S102是为了检测在单网动作的情况下，被测智能终端是否能正常记录装置的动作情况。在单网动作的情况下，被测智能终端应能正常记录装置的动作情况，记录在SOE中。因此，这两个步骤没有前后顺序关系，也可以步骤S102在前，步骤S101在后。而从步骤S103开始，则是为了在A网和B网功能正常的情况下，检测GOOSE双网机制是否符合标准。

在本实施例中，步骤S103中的分别通过A网和B网对所述被测智能终端发送动作命令，所述被测智能终端生成双网SOE记录，其中A网动作命令的GOOSE报文与B网动作命令的GOOSE报文相同，包括：步骤C1)，发送跳闸命令为FLASE的正常GOOSE报文，StNum=a；步骤C2)，通过A网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+1，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；步骤C3)，通过A网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+2，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；步骤C4)，通过B网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+1，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；步骤C5)，通过B网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+2，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；步骤C6)，发送正常GOOSE报文。

在本实施例中，A网动作命令的GOOSE报文和B网动作命令的GOOSE报文完全相同，是指StNum、SqNum、数据集以及Mac等完全相同，且两个报文的动作时间间隔不宜超过10ms，且不宜少于4ms。在本发明实施例中，A、B网的报文间隔不宜小于4ms是为了让智能终端的跳闸信号能有充足的时间出口（接点闭合）；不宜大于10ms是为了模拟网络上交换机的延时，实际工业交换机的延时不可能大于10ms。

在本实施例中，分别通过A网和B网对所述被测智能终端发送动作命令，包括两种情况，即如果A网先发数据，B网后发数据，则只能记录A网的动作。这是因为根据图1中所示流程：“如果智能终端收到的第二帧报文：StNum等于上一帧，sqNum等于上一帧，则丢弃报文，也就是智能终端收到此帧报文不处理”。同理，如果B网先发数据，A网后发数据，则只能记录B网的动作。

在双网动作的情况下，按照步骤S103向被测智能终端发送GOOSE指令的状态序列，如果装置SOE只记录了一条动作信息，判断装置的动作行为符合规范要求；如果被测智能终端的SOE记录了两条动作信息，则认为被测智能终端既执行了A网的动作指令，也执行了B网的动作指令，即可判断被测智能终端的动作行为不符合规范要求。

图3为利用本发明的智能终端GOOSE双网机制检测方法的一个具体实施例的结构示意图，该实施例以跳闸命令为例进行说明。

本实施例的GOOSE双网接收机制的检测方法具体实施有如下步骤：

（1）对装置进行配置，要求A、B网向装置发送的数据集完全相同，以跳闸命令为例进行说明。

（2）数字式继电保护测试仪通过A网向智能终端发送跳闸命令，检查智能终端是否执行命令并且有SOE记录；

（3）数字式继电保护测试仪通过B网向智能终端发送跳闸命令，检查智能终端是否执行命令并且有SOE记录；

（4）通过数字式继电保护测试仪设置如下状态序列：

A．正常态：发送跳闸命令为FLASE的正常GOOSE报文，StNum=a；

B．A网跳闸：通过A网向智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+1，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；

C．A网跳闸返回：通过A网向智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+2，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；

D．B网跳闸：通过B网向智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+1，SqNum=1；

E．B网跳闸返回：通过B网向智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+2，SqNum=1

F．发送正常GOOSE报文。

（5）检查被测智能终端的跳闸出口和SOE记录。

根据标准要求，当装置通过GOOSE双网中的一个网络接收到某一帧数据之后，另一个网络的接收到的相同数据应该丢弃掉，不予执行。如果SOE中只记录了A网跳闸命令而没有记录B网跳闸命令，那么装置的GOOSE双网机制符合标准要求；如果SOE中记录了A网跳闸命令和B网跳闸命令，那么判断为装置不但执行了A网的指令，而且执行了B网的指令，认为装置的GOOSE双网机制不符合标准要求。

本发明实施例的智能终端GOOSE双网机制检测方法，可以检测智能变电站中的智能终端设备的功能和逻辑，判断智能终端设备的GOOSE双网接收机制是否符合标准《IEC61850工程继电保护应用模型》的要求。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能终端GOOSE双网机制检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：

通过A网对被测智能终端发送动作命令，判断所述被测智能终端是否执行动作命令并生成A网SOE记录；

通过B网对被测智能终端发送动作命令，判断所述被测智能终端是否执行动作命令并生成B网SOE记录；

分别通过A网和B网对所述被测智能终端发送动作命令，所述被测智能终端生成双网SOE记录，其中A网动作命令的GOOSE报文与B网动作命令的GOOSE报文相同；

查看所述双网SOE中记录的动作命令，如果先通过A网对所述被测智能终端发送动作命令，再通过B网发送，所述双网SOE中记录的动作命令记录了A网动作命令而没有记录B网动作命令，则所述智能终端的GOOSE双网机制符合标准要求，如果先通过B网对所述被测智能终端发送动作命令，再通过A网发送，所述双网SOE中记录的动作命令记录了B网动作命令而没有记录A网动作命令，则所述智能终端的GOOSE双网机制符合标准要求，反之，如果所述双网SOE中记录的动作命令同时记录了A网动作命令和B网动作命令，则所述智能终端的GOOSE双网机制不符合标准要求。

2.根据权利要求1所述的智能终端GOOSE双网机制检测方法，其特征在于，所述动作命令为跳闸命令。

3.根据权利要求2所述的智能终端GOOSE双网机制检测方法，其特征在于，所述通过A网对被测智能终端发送动作命令，判断所述被测智能终端是否执行动作命令并生成A网SOE记录，包括：

步骤A1)，发送跳闸命令为FLASE的正常GOOSE报文，StNum=a；

步骤A2)，通过A网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+1，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；

步骤A3)，通过A网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+2，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；

步骤A4)，发送正常GOOSE报文。

4.根据权利要求2所述的智能终端GOOSE双网机制检测方法，其特征在于，所述通过B网对被测智能终端发送动作命令，判断所述被测智能终端是否执行动作命令并生成B网SOE记录，包括：

步骤B1)，发送跳闸命令为FLASE的正常GOOSE报文，StNum=a；

步骤B2)，通过B网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+1，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；

步骤B3)，通过B网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+2，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；

步骤B4)，发送正常GOOSE报文。

5.根据权利要求2所述的智能终端GOOSE双网机制检测方法，其特征在于，所述分别通过A网和B网对所述被测智能终端发送动作命令，所述被测智能终端生成双网SOE记录，其中A网动作命令的GOOSE报文与B网动作命令的GOOSE报文相同，包括：

步骤C1)，发送跳闸命令为FLASE的正常GOOSE报文，StNum=a；

步骤C2)，通过A网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+1，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；

步骤C3)，通过A网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+2，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；

步骤C4)，通过B网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+1，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；

步骤C5)，通过B网向所述被测智能终端发送单帧跳闸命令，StNum=a+2，SqNum=1，状态持续时间5ms以内；

步骤C6)，发送正常GOOSE报文。

6.根据权利要求5所述的智能终端GOOSE双网机制检测方法，其特征在于，在分别通过A网和B网对所述被测智能终端发送动作命令时，所述A网动作命令的GOOSE报文与B网动作命令的GOOSE报文的动作时间间隔大于4ms且小于10ms。