智能變電站過(guò)程層報(bào)文詳解

1、+智能變電站過(guò)程層報(bào)文1. GOOSE 報(bào)文1.1. GOOSE傳輸機(jī)制Se ndGOOSEMessa通信服務(wù)映射使用一種特殊的重傳方案來(lái)獲得合適級(jí)別的可靠 性。重傳序列中的每個(gè)報(bào)文都帶有允許生存時(shí)間參數(shù)，用于通知接收方等待下一次重傳的最長(zhǎng)時(shí)間。如在該時(shí)間間隔內(nèi)沒(méi)有收到新報(bào)文，接收方將認(rèn)為關(guān)聯(lián)丟失。事件傳輸時(shí) 間如圖1-1所示。從事件發(fā)生時(shí)刻第一幀報(bào)文發(fā)出起，經(jīng)過(guò)兩次最短傳輸時(shí)間間隔T1 重傳兩幀報(bào)文后，重傳間隔時(shí)間逐漸加長(zhǎng)直至最大重傳間隔時(shí)間 TO。標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有規(guī)定逐漸重傳時(shí)間間隔計(jì)算方法。事實(shí)上，重傳報(bào)文機(jī)制是網(wǎng)絡(luò)傳輸兼顧實(shí)時(shí)性、可靠性及網(wǎng)絡(luò) 通信流量的最佳方案，而逐漸重傳報(bào)文已越來(lái)越不能滿(mǎn)足

2、實(shí)時(shí)性要求，對(duì)重傳間隔時(shí)間 已沒(méi)有必要規(guī)定。t祁& 定罪件K円閭無(wú)車(chē)MO Tia： (Jo) fe進(jìn)*件下的業(yè)搐町tefe事仲端Hl事梓發(fā)生后.*愎的1*幡時(shí)mbTi,升一冇««御檢富*件的*ftrrw圖1-1 GOOSE事件傳輸時(shí)間SendGOOSEMessa服務(wù)以主動(dòng)無(wú)須確認(rèn)的發(fā)布者/訂閱者組播方式發(fā)送變化信息, 其發(fā)布者和訂閱者狀態(tài)機(jī)見(jiàn)圖1-2和圖1-3。1)2)3)4)5)6)6)5)圖1-2 GOOSE服務(wù)發(fā)布者狀態(tài)機(jī)GoEna=True ( GOOSES能)，發(fā)布者發(fā)送數(shù)據(jù)集當(dāng)前數(shù)據(jù)，事件計(jì)數(shù)器置(StNum=1，報(bào)文計(jì)數(shù)器置 1 (SqNum=)1o發(fā)

3、送數(shù)據(jù)，SqNum=0發(fā)布者啟動(dòng)根據(jù)允許生存時(shí)間確定的重發(fā)計(jì)時(shí)器，重發(fā)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間比允許生存時(shí)間短(通常為一半)重發(fā)計(jì)時(shí)器到時(shí)觸發(fā)GOOS報(bào)文重發(fā)，SqNum加1。重發(fā)后，開(kāi)始下一個(gè)重發(fā)間隔，啟動(dòng)重發(fā)計(jì)時(shí)器。重發(fā)間隔計(jì)算方法和重發(fā)之間的最大允許時(shí)間都由發(fā)布者確定。最大允許時(shí)間應(yīng)小于60秒。當(dāng)數(shù)據(jù)集成員數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，發(fā)布者發(fā)送數(shù)據(jù)，StNum加1, SqNum=0GoEna=False所有的GOOS變位和重發(fā)報(bào)文均停止發(fā)送。不存在1)有效3)圖1-3 GOOSE服務(wù)訂閱者狀態(tài)機(jī)1)訂閱者收到GOOS報(bào)文，啟動(dòng)允許生存時(shí)間定時(shí)器。2)允許生存時(shí)間定時(shí)器到時(shí)溢出。3)圖收到有效GOOS變位報(bào)文或

4、重發(fā)報(bào)文，重啟允許生存時(shí)間定時(shí)器。1-48以某距離保護(hù) A相跳閘為例演示了保護(hù)跳閘信號(hào)從動(dòng)作到返回過(guò)程中Sen dGOOSEMessa服務(wù)的報(bào)文時(shí)序。Sl5 Sqa保護(hù)程序：刷新數(shù)據(jù)Q ndPDtS 1 ,Op.gvn»rd 10GndPDtBtOp.P 恤 A0GndPDiarOp PhsB0cndPDisi.op PM匚0StsSq7lO2-Un5st.事件計(jì)數(shù)器Sq：報(bào)文計(jì)數(shù)器圖1-4保護(hù)動(dòng)作前數(shù)據(jù)重發(fā)保護(hù)動(dòng)作前，SendGOOSEMessa服務(wù)以最大重傳時(shí)間間隔 TO （圖中為1024mS重傳報(bào)文，讓接收方能檢測(cè)到關(guān)聯(lián)的存在，報(bào)文數(shù)據(jù)信息全部是0,即保護(hù)不動(dòng)作。重傳報(bào)文時(shí)，事

5、件計(jì)數(shù)器不變 StNum報(bào)文計(jì)數(shù)器SqNun加1。保護(hù)程序：刷新數(shù)據(jù)保護(hù)程序判斷結(jié)果距離I段動(dòng)作，跳A相end PDIS1 一 Op10GndPDiSrO戌0CndPD131_QpJPh»B0GndPDiSI.O p.Ph&C0StsSq7ET5Sqfl1024ITISpms1 ms 3ms 1024miSt；事件計(jì)es sqi ta文計(jì)數(shù)器圖1-5保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻數(shù)據(jù)發(fā)送保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻，Sen dGOOSEMessafe務(wù)立即發(fā)送變位報(bào)文，事件計(jì)數(shù)器不變 StNum加1,報(bào)文計(jì)數(shù)器SqNum青零。報(bào)文數(shù)據(jù)中距離保護(hù)總動(dòng)作和 A相動(dòng)作信號(hào)為1； B相和C相動(dòng)作信號(hào)為0,表明此刻距離

6、保護(hù)動(dòng)作，故障相別為 A相。保護(hù)程序；刷新S據(jù)保護(hù)程序利斷結(jié)果距離I段動(dòng)作跳A相citdPDisi .op.fieitervi0CndPOISI .O p,PhA0QndPCHSl Op.Ph»00cndPDisi Op Ph&c0StsSq7StsSqaSt6 Sts StsSqOSqlSq2SC6Sq31024ms1iTk£lni&2m£pmsims 2ms 1024msSt：事件計(jì)數(shù)器 Sq報(bào)文計(jì)數(shù)器圖1-6保護(hù)動(dòng)作過(guò)程中數(shù)據(jù)重發(fā)保護(hù)動(dòng)作過(guò)程中,從事件發(fā)生時(shí)刻第一幀報(bào)文發(fā)出起，Se ndGOOSEMessag務(wù)經(jīng)過(guò)兩次最短傳輸時(shí)間間隔T1 （

7、圖中為1mS重傳兩幀報(bào)文后，重傳間隔時(shí)間逐漸加長(zhǎng)直至最大重傳間隔時(shí)間TO（圖中示例并未到TO,保護(hù)就返回了，啟動(dòng)新的數(shù)據(jù)刷新報(bào)文）保證了動(dòng)作信息傳遞的實(shí)時(shí)性、可靠性。保護(hù)程序；刷新數(shù)據(jù)保護(hù)程序判斷結(jié)果距離I段動(dòng)作，跳A相返回時(shí)間到Cn dPDI S1 .Op.gtntrAl0CndPDI51.Op.PhsA0GndPDISII.Op.FrisB0CntiPDisiLOpPnsC0Sts Sq7St.事件計(jì)數(shù)器 Sq：報(bào)文計(jì)數(shù)器Sts SqBW24nn»1111110'aa00ste swste5t&Sq3TSI?SqG*件卷生吋刻 St加九Sq清零t pmslmsms

8、 1d24rTis事件炭生時(shí)刻stflai t Scf 清零圖1-7保護(hù)返回時(shí)刻數(shù)據(jù)發(fā)送保護(hù)返回時(shí)刻與保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻相似，Sen dGOOSEMessag務(wù)立即發(fā)送變位報(bào)文，事件計(jì)數(shù)器不變StNum加1,報(bào)文計(jì)數(shù)器SqNum青零。報(bào)文數(shù)據(jù)全為0,表明此刻距離保 護(hù)返回。保護(hù)程序判斷結(jié)果距離N段動(dòng)作，跳A相返回時(shí)間到0GndPDisi .op PhsA0OndPDiSii.Op.PhtG0CndPDISI.O pPhwC0保護(hù)程序：刷新數(shù)據(jù)Sts Sq700001111110flDTTTstestesteEqCi&qlSq200000COi0c7TTst7 §汗 sr£

9、qO5q1l Eq20000010G0Sts 舸&5I6SqSSt7St71024msSt.事件計(jì)數(shù)器 Sq：報(bào)文計(jì)數(shù)器-T r-Imsims 2fn鼻pmsImZnis事件發(fā)生時(shí)刻StJtnl, Sq蒲零件發(fā)生時(shí)刻 St加仁Sq常零圖1-8保護(hù)返回后數(shù)據(jù)重發(fā)保護(hù)返回后，從返回時(shí)刻第一幀報(bào)文發(fā)出起，SendGOOSEMessa服e務(wù)經(jīng)過(guò)兩次最短TO。傳輸時(shí)間間隔T1重傳兩幀報(bào)文后，重傳間隔時(shí)間逐漸加長(zhǎng)直至最大重傳間隔時(shí)間Sen dGOOSEMessag服務(wù)主要有以下特點(diǎn):1）基于發(fā)布者/訂閱者結(jié)構(gòu)的組播傳輸方式。發(fā)布者/訂閱者結(jié)構(gòu)支持多個(gè)通信節(jié)點(diǎn)之間的直接通信，與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信結(jié)構(gòu)和客戶(hù)

10、端/服務(wù)器通信結(jié)構(gòu)相比較，發(fā)布者/訂閱者通信結(jié)構(gòu)是一個(gè)數(shù)據(jù)源（即發(fā)布者）向多個(gè) 接收者（即訂閱者）發(fā)送數(shù)據(jù)的最佳方式，尤其適合于數(shù)據(jù)流量大，實(shí)時(shí)性要求高，數(shù) 據(jù)需要共享的數(shù)據(jù)通信，這一點(diǎn)非常適合于變電站內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)的IED之間數(shù)據(jù)交換與 共享。發(fā)布者/訂閱者通信結(jié)構(gòu)符合GOOS報(bào)文傳輸本質(zhì)，是事件驅(qū)動(dòng)的。2）逐漸加長(zhǎng)間隔時(shí)間的重傳機(jī)制。為了提高可靠性，通常采用應(yīng)答方式確定接收者是否收到。如果在一定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有 收到應(yīng)答報(bào)文或收到接收錯(cuò)誤的報(bào)文，發(fā)送者可以采取重發(fā)的方法彌補(bǔ)前一次通信失 敗。但是，這種應(yīng)答方式難以滿(mǎn)足快速通信需求，尤其是在報(bào)文丟失的情況下，重發(fā)可 能需要等待較長(zhǎng)時(shí)間。無(wú)需應(yīng)答確認(rèn)機(jī)

11、制，直接逐漸加長(zhǎng)間隔重傳報(bào)文的方法是網(wǎng)絡(luò)傳 輸兼顧實(shí)時(shí)性、可靠性及網(wǎng)絡(luò)通信流量的最佳方案。3）GOOS報(bào)文攜帶優(yōu)先級(jí)/VLAN標(biāo)志。在數(shù)據(jù)鏈路層，為了提高速度，GOOS報(bào)文采用VLANS簽協(xié)議，在數(shù)據(jù)中增加表示 優(yōu)先級(jí)的內(nèi)容，支持 VLAN標(biāo)簽協(xié)議的以太網(wǎng)交換機(jī)會(huì)根據(jù)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，保證 其實(shí)時(shí)特性。圖1-9是以太網(wǎng)交換機(jī)處理帶 VLAN標(biāo)簽幀的報(bào)文處理示意圖。世太網(wǎng)交換機(jī)GOOSE f- f) GOOSE_A/«文 «ffK(FIFO)圖1-9交換機(jī)優(yōu)先傳輸4）應(yīng)用層經(jīng)表示層后，直接映射到數(shù)據(jù)鏈路層。基于通信功能分層的概念，OSI參考模型（ISO/IEC7498-1）

12、給出了詳細(xì)的通信模型。圖1-10 OSI七層參考模型A眸聲湮*r T-Pmfilc耀Ml悔覲蜒 A frollk為使通信系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，該模型規(guī)定了 5-7層，并詳細(xì)給出了每層的功能要求。圖1-11為SendGOOS服務(wù)的通信協(xié)議棧。從圖中可以看出，這一服務(wù)只用了國(guó)際 標(biāo)準(zhǔn)化組織開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)（ISO/OSI）中的4層，不經(jīng)過(guò)會(huì)話(huà)層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層，其 目的是提高可靠性和降低傳輸延時(shí)。GOOSE1應(yīng)用展rEC6| S5O S-1表示層iASN l；BER1套話(huà)層傳層數(shù)據(jù)椎踣層1WiM /lEC S02光奸11馳線(xiàn)圖1-11 GOOSE通信協(xié)議棧5）基于數(shù)據(jù)集傳輸。數(shù)據(jù)集是有序的功能約束數(shù)據(jù)或功能約

13、束數(shù)據(jù)屬性集合?？蛻?hù)端/服務(wù)器或發(fā)布者/ 訂閱者雙邊均知道數(shù)據(jù)集的成員和順序， 因此基于數(shù)據(jù)集的通信僅需要傳輸數(shù)據(jù)集名及其引用的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)屬性當(dāng)前值，這將有效利用通信帶寬。另外，經(jīng)過(guò)會(huì)話(huà)層的標(biāo)準(zhǔn)編 碼，數(shù)據(jù)集可以傳輸標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各種數(shù)據(jù)類(lèi)型，包括模擬量、時(shí)標(biāo)、品質(zhì)等。12 GOOSE報(bào)文幀結(jié)構(gòu)根據(jù)IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)，GOOS報(bào)文在數(shù)據(jù)鏈路層上采用ISO/IEC 8802.3協(xié)議（即以太網(wǎng)協(xié)議），其以太網(wǎng)報(bào)文幀格式如圖1-1所示。抽標(biāo)抽廉AFEiWtOift. Sn盂英，平件無(wú)堇0-H拯MAC她址i6KMACJftiL12IPJDIMICJ16LEher'Iypc1皐A 卩PID:o1

14、1亠kcsmedl.24KfstTved?：6AlOWknciltm)nrMhyles nrfiHKSsury)1521hrwie thckk(iijlFzi.'iFr sso：.Mirjn?iF W 牯格rI Let huHdJu: SfiQUtKCE jtKbRclbmL：Allnwedlo1.lTsqNumnJi-CcKin numDutSdlnlncK jlIIDiliMX' iJini f|壯| IFITICIT VI$IHiri：-SrRI 闌,ni ui Pl KI Pl i«i “I MJ wi ri» 同 gIMPLICIT IKPI IC

15、lT IMPI K IT IMPLICll IMJLICl I IMJ>LICJ I iMPi.icn IM PI. Id I iwpi irn IMPLIQT I飆心T ANYIMTTGFRVlsmT r-STRINfbVISIHI.H-()PT|f)NAT.U 忙Time,1? IHjrtkTHfKll kAN DkkAUl.T k/kl.St.nof)i i-AKirjitFkiiTiFAt %r.IGER.SEQl JEKChOF IJata.OPTIOKAI.JTLV如何#孫卜標(biāo)記利撫為I>R# iKliKcr-'Ml 7：KH-Rf .1.1 .XOHiHSuc

16、kW 民JIt 37 珂 0x80 伍屋:O17(BVTH, 23>fg : 4D 4t?32 3D 4S 54 52 2K 4f 4E Sfl 247 4K 24 67 tst 6J O2 30ML220CTRL L I Tag 1,帆巾Value圖1-1 GOOSE報(bào)文以太網(wǎng)幀格式字節(jié)TPIDTCI876543210x8100 (依據(jù) 802.1Q)P riorityCFIVIDVID圖1-2優(yōu)先級(jí)/VLAN標(biāo)簽GOOS報(bào)文不同于普通以太網(wǎng)報(bào)文，在標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)報(bào)文頭加入了 VLAN標(biāo)簽，標(biāo)簽中包含了 12 bit的虛擬局域網(wǎng)標(biāo)識(shí)碼（VLAN標(biāo)簽）和3 bit的報(bào)文優(yōu)先級(jí)碼（流量?jī)?yōu) 先

17、權(quán)），可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)VLAN隔離和優(yōu)先傳輸（交換機(jī)須支持），優(yōu)先級(jí)/VLAN標(biāo)志幀格式見(jiàn) 圖 1-1。GOOS報(bào)文解析見(jiàn)下圖1-3 :Ld rrane 4 (IML byts on vire, Liiy layrs csp匸urdja Echtrnet It” 5rc： 00:曲：10：咒 30:為：戸：丁4:10:52人 Dst: 01:0c:cd:01:22; 0? COl: Oc : cd . 01: D2?£1T Dnr Cl I Qc": cd: Lfl. 121:02 <01:0c:cd:Gl:i京SUWGr口；Zy -71Type; 002.IQ V1 rt

18、uil厲kSCL疤二 23R a豎 1一一fFDOI-Priority:1 =CF二：0Typs：lEC0/0005(OKGSbSTi'叭 t 莎nre”一ftchervedJ. :Ux詭6、-廣'、Lcomzrol Block: t-RS7<s-iPi/LLHQ$GO$qQchciTine呼d to Uvehwh)； LOCOO聞邁巴RpuprprK呼： p5'='<i=3PT/LLH0i：f1swrn1nrj'l 只一負(fù)GOQEETD*；rZMPLATEPI/LLNOfGoSqccbO STEvent TiniestdTip； 2014-

19、00.-10 15 ;(0, '5. 3DC0 Timecjual iiy； Oa 6-5 StitEWimbir*:4Sequtnce:2 S-70 S-9RftL5£ S-1012 g-LlTost* :TRUZ s-sConlTg產(chǎn)：Nunber Dataset Entrie,：匚cpilissioninqw;I-AL it HUE RALSt圖1-3 GOOSE報(bào)文解析MAC地址域:為了傳輸GOOS報(bào)文，必須配置符合ISO/IEC 8802-3的多播目的地址。其中:1) Destination: 01:0c:cd:01:22:02為發(fā)送裝置實(shí)際發(fā)送 GOOS報(bào)文的目標(biāo)

20、MAC地址。此地址作為接收裝置的識(shí)別標(biāo)識(shí)之一。2） Source: 00:79:77:74:10:52 為發(fā)送裝置網(wǎng)卡的物理地址，MAC芯片出廠時(shí)已確定，不隨程序及應(yīng)用發(fā)生改變。TPID （標(biāo)志協(xié)議標(biāo)識(shí)）域:表示為VLAN標(biāo)簽以太網(wǎng)編碼幀的以太網(wǎng)類(lèi)型，該值為 0x8100。TCI （標(biāo)志控制信息）域:Priority（用戶(hù)優(yōu)先級(jí)），用戶(hù)優(yōu)先級(jí)值由配置設(shè)定，用于將采樣值和對(duì)時(shí)間要求 苛刻的保護(hù)相關(guān)GOOS報(bào)文與低優(yōu)先級(jí)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷分開(kāi)。VLAN標(biāo)簽允許帶有優(yōu)先級(jí)的實(shí) 現(xiàn)，長(zhǎng)度為3bit （07），高優(yōu)先級(jí)的幀應(yīng)具有優(yōu)先級(jí)4-7，低優(yōu)先級(jí)具有1-3。值1是 無(wú)標(biāo)志幀的優(yōu)先級(jí)，0應(yīng)避免使用，對(duì)于正常網(wǎng)

21、絡(luò)流量，可能引起不可預(yù)測(cè)的延遲。CFI （標(biāo)準(zhǔn)格式指示位），一個(gè)一位長(zhǎng)度標(biāo)識(shí)值。CFI值為0說(shuō)明是規(guī)范格式，1為非規(guī)范格式，GOOS報(bào)文是標(biāo)準(zhǔn)格式，因此值應(yīng)為 0。VID （虛擬LAN標(biāo)識(shí)），長(zhǎng)度為12bit （04095）, 0表示不屬于任何 VLAN VID為可由系統(tǒng)配置設(shè)置。4 EtherType （以太網(wǎng)報(bào)文類(lèi)型）域：基于ISO/IEC8802-3MAC子層的以太網(wǎng)類(lèi)型被IEEE權(quán)威機(jī)構(gòu)注冊(cè)。GOOS直接映射到保留的以太網(wǎng)類(lèi)型和以太網(wǎng)類(lèi)型協(xié)議數(shù)據(jù)單元，分配值為0X88B8。5 APPID（應(yīng)用標(biāo)識(shí)）域:APPID用于選擇含有GSE管理和GOOS報(bào)文的ISO/IEC 8802-3幀并能夠

22、區(qū)分應(yīng)用關(guān)聯(lián)。GOOS的APPID預(yù)留值范圍是0x0000到0x3fff。如APPID未配置，其缺省值為0x0000。缺省值用于表示缺乏配置。6 Length (長(zhǎng)度)域:長(zhǎng)度字節(jié)數(shù)包含從APPID開(kāi)始以太網(wǎng)PDU和應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元APDU勺長(zhǎng)度。長(zhǎng)度應(yīng)是8+m其中m是APDL的長(zhǎng)度，且mv1492與此不一致的幀或非法長(zhǎng)度域的幀將被丟棄。7 Reserved1 和 Reserved?(保留 1 和保留 2)域:為未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用而保留（在IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)第二版已部分定義用于測(cè)試設(shè)備標(biāo)記和根據(jù)IEC 62351標(biāo)準(zhǔn)定義的加密域），缺省值為0。8 APDU（報(bào)文內(nèi)容）域：使用抽象語(yǔ)法標(biāo)記（A

23、SN.1）,描述APDU勺構(gòu)成，包含以下數(shù)據(jù)內(nèi)容:1）GoCBReferenee可視字符串，GOOS控制塊引用名;2） TimeAllowedtoLive ，32位無(wú)符號(hào)整形數(shù)，允許生存時(shí)間；工程應(yīng)用中一般為 2T0=10S3)DataSet，可視字符串，數(shù)據(jù)集引用名;4)5)GolD,可視字符串，GOOS標(biāo)識(shí)符；T，Utc時(shí)間，狀態(tài)號(hào)StNum加1時(shí)的時(shí)間;StNum 32位無(wú)符號(hào)整形數(shù)，狀態(tài)號(hào)計(jì)數(shù)器，數(shù)據(jù)集成員值發(fā)生變化發(fā)送GOOS報(bào)文時(shí)該序號(hào)加1;6)7） SqNum 32位無(wú)符號(hào)整形數(shù)，順序號(hào)計(jì)數(shù)器，每重發(fā)一次 GOOS報(bào)文，該序 號(hào)加1,每次狀態(tài)號(hào)加1時(shí)，該序號(hào)清零；8） TEST布

24、爾量，檢修位，該參數(shù)為 TRUE寸表示報(bào)文的值不得用于運(yùn)行;9) ConfRev，32位無(wú)符號(hào)整形數(shù)，配置版本號(hào)，無(wú)符號(hào)整形數(shù)，GOOS數(shù)據(jù)集引用成員發(fā)生變化或重新排序時(shí)，版本號(hào)加1;10) NdsCon,布爾量，需要重新配置標(biāo)識(shí)，如果數(shù)據(jù)集屬性為空或數(shù)據(jù)大小超出SCSM規(guī)定的最大值，貝U NdsCon應(yīng)設(shè)置TRUE11) NumDatSetEntries , 32位無(wú)符號(hào)整形數(shù)，數(shù)據(jù)集成員個(gè)數(shù);12) AllData，所有引用數(shù)據(jù);2. SV報(bào)文2.1. SV傳輸機(jī)制SendMSVMessag通信服務(wù)映射使用帶采樣計(jì)數(shù)器 SmpCn和采樣同步標(biāo)識(shí)SmpSynch的方式，按一定采樣率同步采樣的

25、數(shù)據(jù)定期傳送。當(dāng)采樣速率較高時(shí)，Sen dMSVMessage通信服務(wù)映射應(yīng)提供在應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元APDU被遞交到傳輸緩沖區(qū)前，將若干應(yīng)用服 務(wù)數(shù)據(jù)單元ASDL連接成一個(gè)應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元的性能。一個(gè)應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元的應(yīng)用 服務(wù)數(shù)據(jù)單元個(gè)數(shù)是可以配置的，并與采樣速率有關(guān)，但為了減少實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性，應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元配置不是動(dòng)態(tài)的。當(dāng)若干應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元連接成一幀時(shí)，帶有最早采樣 值的應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元是幀中的第一個(gè)應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元。如圖1-1所示。APC1 C應(yīng)州協(xié)諫控W信總JASUU 應(yīng)用服務(wù)軍尤）標(biāo)記1怏度A5DLJ1ASDUj.ASDU,APDU （肉用悔說(shuō)數(shù)據(jù)*元）圖1-1多個(gè)ASDlM接成一

26、個(gè)APDU每個(gè)應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元都攜帶有采樣計(jì)數(shù)器 SmpCnt和采樣同步標(biāo)識(shí)SmpSynch當(dāng) 取得新采樣值時(shí)，采樣計(jì)數(shù)器加1;當(dāng)采樣被時(shí)鐘信號(hào)同步時(shí)并在同步時(shí)刻，采樣計(jì)數(shù) 器清零。當(dāng)采樣時(shí)鐘信號(hào)失去且經(jīng)過(guò)一段時(shí)間裝置自身時(shí)鐘已不再精確時(shí)，采樣同步標(biāo) 識(shí)應(yīng)為“ False ”，這樣訂閱者可根據(jù)采樣計(jì)數(shù)器和采樣同步標(biāo)識(shí)便可準(zhǔn)確知道采樣值報(bào) 文是否同步以及相應(yīng)的同步時(shí)刻。SendMSVMessag服務(wù)與SendGOOSEMessa服務(wù)都是基于數(shù)據(jù)集DATASE傳輸數(shù)據(jù),都可以快速傳輸任何標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的數(shù)據(jù)格式，包括布爾量、整形數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、品質(zhì)、位串 等等。不同的是，SendGOOSEMessa服務(wù)是在

27、數(shù)據(jù)集成員數(shù)據(jù)變化時(shí)傳輸， 并通過(guò)逐漸 加長(zhǎng)直至最大重傳間隔時(shí)間重傳數(shù)據(jù)提高可靠性；Sen dMSVMessage文是快速連續(xù)傳輸 的，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)需要同步采樣。正常情況下，采樣值傳輸數(shù)據(jù)流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 GOOS報(bào)文 傳輸數(shù)據(jù)流量，可以將多個(gè)應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元 ASDU合并到一個(gè)應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元統(tǒng)一 傳輸，減少網(wǎng)絡(luò)帶寬占用。Sen dMSVMessag服務(wù)主要有以下特點(diǎn)：1）基于發(fā)布者/訂閱者結(jié)構(gòu)的組播傳輸方式。2）同步數(shù)據(jù)采樣。SV報(bào)文數(shù)據(jù)嚴(yán)格按時(shí)鐘同步采樣，并保持采樣頻率、次數(shù)和順序恒定。3）應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元可合并。為減少采樣值傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率，可將多個(gè)應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元合并到一個(gè)

28、應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元一同發(fā)送。4）SV報(bào)文攜帶優(yōu)先級(jí)/VLAN標(biāo)志。與GOOS報(bào)文相同，SV報(bào)文采用VLAN標(biāo)簽協(xié)議，在數(shù)據(jù)中增加表示優(yōu)先級(jí)的內(nèi)容, 支持流量?jī)?yōu)先權(quán)控制協(xié)議的以太網(wǎng)交換機(jī)會(huì)根據(jù)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，保證其實(shí)時(shí)特 性。5）應(yīng)用層經(jīng)表示層后，直接映射到數(shù)據(jù)鏈路層。與SendGOOSEMessa服務(wù)的通信協(xié)議棧相同。 SengMSVMessag服務(wù)也只用了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)（ISO/OSI）中的4層，不經(jīng)過(guò)會(huì)話(huà)層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層，其 目的是提高可靠性和降低傳輸延時(shí)，降低實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性。6）基于數(shù)據(jù)集傳輸。22 SV報(bào)文幀結(jié)構(gòu)根據(jù)IEC 61850-9-2標(biāo)準(zhǔn)，SV報(bào)文在數(shù)據(jù)鏈路層上采

29、用ISO/IEC 8802.3協(xié)議（即 以太網(wǎng)協(xié)議），其以太網(wǎng)報(bào)文幀格式如圖1-1所示。與GOOS報(bào)文相同，9-2 SV報(bào)文在 標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)報(bào)文頭加入了 VLAN標(biāo)簽與優(yōu)先級(jí)Tag,可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)VLAN隔離和優(yōu)先傳輸（交換機(jī)須支持）。GOOS報(bào)文解析示意圖如圖1-2所示:E krdrpiy 2 C17S hyLti n aIte,丄7S bsas cajjnjrC ether nerTT?-00i79t77!74 130：(00:7Ff77TT4-:. ：53t: OL:C<:<diiCi-a j40i 52 (<ll:CjC3Odli&t ：4< 15；'

30、;)linailoin： OLioc;cd：O4:10：3 Coi：oc:<d：C4：40：- I7T-aSDUfTer-eO ;沖；了7了4 護(hù)-2: 74 : 5*5盯一Typp; 8淀曲rPrtuml "M生旳血口 2麗丙1f 1DQ = Frlory： 4=cyj.七 3. JgPQ QM& CO&S- IID'I 0_Typ4： TEU hiflsD/sv CsArtfilad vilLip TrA,nsn 1 ss 16ri!gabiC 4EICC SLSrO SK/LApED&J”-、( sw 0-2 > s7 二H膚丘oF崗

31、WD弓5 ； Z3> start cf ASDU?ID* ：lJ|i1IUl/LL W 0 * S V * SlUVCb 0sample count:1082config EPtf"Eaiiple 5yrichecP;Samples 圖1-2-GOOSE報(bào)文解析示意圖MAC地址域:必須配置符合ISO/IEC 8802-3的多播目的地址。TPID （標(biāo)志協(xié)議標(biāo)識(shí)）域:表示為VLAN標(biāo)簽以太網(wǎng)編碼幀的以太網(wǎng)類(lèi)型。該值為0x8100。< 1 7 II fr I J 1 * i 3 I i I I Ig in It 12 n14特1617li1930ai22212+2326jtt

32、+26isn1521MAC 首«地址柑*! M ikTP1DVLAiSflTr II.TCtAPPIDPl JL-UJtahut長(zhǎng)應(yīng)厲留1AP0U-1如寢，劃充字節(jié)見(jiàn)"哋壇域*羨口寥址-憂(yōu)先is標(biāo)曰*按罰I城昭”人W 髓 fiPDU"uitM矣里和貳他effi伯 A*來(lái)H圖1-1 9-2 SV 報(bào)文以太網(wǎng)幀格式3 TCI （標(biāo)志控制信息）域:Priority（用戶(hù)優(yōu)先級(jí)），用戶(hù)優(yōu)先級(jí)值由配置設(shè)定，用于將采樣值與低優(yōu)先級(jí)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷分開(kāi)。VLAN標(biāo)簽允許帶有優(yōu)先級(jí)的實(shí)現(xiàn)，長(zhǎng)度為3bit （07），高優(yōu)先級(jí)的幀 應(yīng)具有優(yōu)先級(jí)4-7，低優(yōu)先級(jí)具有1-3。值1是無(wú)標(biāo)志幀的優(yōu)

33、先級(jí)，0應(yīng)避免使用，對(duì)于 正常網(wǎng)絡(luò)流量，可能引起不可預(yù)測(cè)的延遲。CFI （標(biāo)準(zhǔn)格式指示位），一個(gè)一位長(zhǎng)度標(biāo)識(shí)值。CFI值為0說(shuō)明是規(guī)范格式，1為 非規(guī)范格式，SV報(bào)文是標(biāo)準(zhǔn)格式，因此值應(yīng)為 0。VID （虛擬LAN標(biāo)識(shí)），長(zhǎng)度為12bit （ 04095）, 0表示不屬于任何 VLAN VID為可 由系統(tǒng)配置設(shè)置。4 EtherType （以太網(wǎng)報(bào)文類(lèi)型）域:基于ISO/IEC 8802-3MAC子層的以太網(wǎng)類(lèi)型被IEEE權(quán)威機(jī)構(gòu)注冊(cè)。9-2 SV直接映射到保留的以太網(wǎng)類(lèi)型和以太網(wǎng)類(lèi)型協(xié)議數(shù)據(jù)單元，分配值為0X88BA5 APP ID（應(yīng)用標(biāo)識(shí)）域:APPID用于選擇采樣值信息并能夠區(qū)分應(yīng)用關(guān)

34、聯(lián)。9-2 SV的APPID值預(yù)留值范圍是0x4000到0x7fff。如APPID未配置，其缺省值為0x4000。缺省值用于表示缺乏配置。6 Length （長(zhǎng)度）域:長(zhǎng)度字節(jié)數(shù)包含從APPID開(kāi)始以太網(wǎng)類(lèi)型PDI和應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元APDU勺長(zhǎng)度（見(jiàn)圖2-1 ）。故長(zhǎng)度應(yīng)是8+m其中m是 APDU勺長(zhǎng)度，且mv1492與此不一致的幀或非法長(zhǎng)度域的幀將被丟棄。7 Reserved1 和 Reserved?（保留 1 和保留 2）域:為未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用而保留（在IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)第二版已部分定義用于測(cè)試設(shè)備標(biāo)記和根據(jù)IEC62351標(biāo)準(zhǔn)定義的加密域），缺省值為0。8 AP DU（報(bào)文內(nèi)容）域:

35、一個(gè)APDI可以由多個(gè)ASDUa接而成。表1-1 IEC 61850-9-2采樣值報(bào)文 APDU部分TagLengthASDl數(shù)目 n （u16） ASDU1ASDU2ASDUn采用與基本編碼規(guī)則（BER）相關(guān)的ASN.1語(yǔ)法對(duì)通過(guò)ISO/IEC 8802-3傳輸?shù)牟蓸又敌畔⑦M(jìn)行編碼。基本編碼規(guī)則的轉(zhuǎn)換語(yǔ)法具有 T-L-V（類(lèi)型-長(zhǎng)度-值Type-Length-Value）或者是（標(biāo) 記-長(zhǎng)度-值Tag-Length-Value）三個(gè)一組的格式.所有域（T、L或V）都是一系列的8位位組。值V可以構(gòu)造為T(mén)-L-V組合本身。表1-2 IEC 61850-9-2采樣值報(bào)文 APDU結(jié)構(gòu)內(nèi)容說(shuō)明sav Pdu tagAPDU 標(biāo)記（=0x60）sav Pdu lengthAPDU長(zhǎng)度（從noASDU tag開(kāi)始）noASDU tagASDL數(shù)目標(biāo)記（=0x80）noASDU lengthASDU數(shù)目長(zhǎng)度noASDU valueASDL數(shù)目 值（=1） 類(lèi)型INT16U 編碼為asn.1整型編碼S