61850规约的GOOSE报文解析说明

GOOSE报文即面向变电站事件的通用对象(Generic Object Oriented Substation Event)报文,用于在变电站的智能电气设备(IED)之间进行快速水平通讯。以下是对61850规约的GOOSE报文解析的详细说明:
一、GOOSE报文的特点 ‌
快速通讯‌:GOOSE报文用于传递IEC61850-5所定义的类型1(快速报文)和类型1A(跳闸报文)两种报文,即传递速度最快的两种报文。 ‌
多播传输‌:GOOSE报文采用多播地址进行传输,使得报文能够同时发送给多个接收者,提高了通讯效率。 ‌
优先级设置‌:GOOSE报文可以设置较高的优先级,确保在网络负荷较重时仍能优先传输,满足实时性要求。
二、GOOSE报文的结构
GOOSE报文由报文头和协议数据单元(PDU)两部分组成。报文头包含目的MAC地址、源MAC地址、VLAN标签等信息。PDU则包含GOOSE报文的具体数据,如应用标识(APPID)、允许存活时间(TimeAllowedtoLive)、数据集引用(datSet)、GOOSE ID(goID)、状态号(StNum)、顺序号(SqNum)等。
三、GOOSE报文的传输机制 ‌
心跳报文‌:在GOOSE数据集中的数据没有变化的情况下,装置平均每隔T0时间发送一次当前状态的心跳报文。心跳报文中的StNum不变,SqNum递增。 ‌
变位报文‌:当装置中有事件发生(如开关状态变位)时,GOOSE数据集中的数据就发生变化,装置立刻发送该数据集的所有数据,然后按照T1、T2、T3的时间间隔重发变位报文。其中,T1为事件发生后最短的重传间隔,T2为2T1,T3为4T1,后续报文以此类推。变位报文中的StNum增加1,SqNum从零开始递增。 ‌
快速重发‌:为了保证传输的可靠性,GOOSE报文采用快速重发机制。当数据变位后,装置会立即发出第一帧变位报文,并在很短的时间内补发后续报文。即使第一帧报文丢失,也会有后续报文及时抵达接收端。 ‌
链路通断自检‌:GOOSE报文中携带有报文存活时间参数。如果接收端在报文存活时间内未收到任何报文,则判断为报文丢失;在报文存活时间的2倍时间内没有收到下一GOOSE报文,则判断为通信中断。
四、GOOSE报文的应用
GOOSE服务主要用于传输变电站内保护跳闸、断路器位置、测控联锁等实时性要求高的数据。此外,GOOSE还可以传输如温湿度等模拟量信息,甚至可以传输时间同步信息等。
综上所述,GOOSE报文是61850规约中用于实现快速、可靠通讯的重要机制。通过对其结构、传输机制和应用场景的了解,可以更好地理解和应用61850规约。