智能變電站過程層報(bào)文詳解

1、智能變電站過程層報(bào)文1. GOOS報(bào)文1.1. GOOS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 的最長時(shí)間。如在該時(shí)間間隔沒有收到新報(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)間逐漸加長直至最大重傳間隔時(shí)間 TO。標(biāo)準(zhǔn)沒有規(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)文已越來越不能滿足實(shí)時(shí)性要

2、求，對(duì)重傳間隔時(shí)間已 沒有必要規(guī)定。M時(shí)間J h5 11 «間無申忡）T塑fS怛運(yùn)條料下的豪怙町腱癡事樸晡昭：T-車霽發(fā)生潔.電輸対何；珀，貞到快梅柚定鑄件的章愴時(shí)河圖1-1 GOOSE事件傳輸時(shí)間SendGOOSEMessa服務(wù)以主動(dòng)無須確認(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)見圖1-2和圖1-31）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 1（StNum=1，報(bào)文計(jì)數(shù)器置 1 （ SqNum=）。2）發(fā)送數(shù)據(jù)，SqNum=p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）

3、。3）重發(fā)計(jì)時(shí)器到時(shí)觸發(fā)GOOS報(bào)文重發(fā)，SqNun加1。4）重發(fā)后，開始下一個(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。5）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=06）GoEna=False所有的GOOS變位和重發(fā)報(bào)文均停止發(fā)送。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）收到有效GOOS變位報(bào)文或重發(fā)報(bào)文，重啟允許生存時(shí)間定時(shí)器。圖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)作到返回過程中Sen dGOOSEMessa服務(wù)的報(bào)文時(shí)序。保

4、護(hù)程序；刷新數(shù)據(jù)GndPDtBl Op.genrrt)0GndPDIBLOp.PhsA0GndPDl&l.Op.PrisB0GndPDI51.0p.PhsC0StsStsSq7Sqfl* * .T . 4 亠T1fl24msjlmsl ms 2ms|lrins1ms2mis 1024msSt；事件計(jì)數(shù)器Sq：報(bào)文計(jì)數(shù)裾?qǐng)D1-4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)

5、保護(hù)程序判斷結(jié)果跖離I段動(dòng)作，跳A相GnelPDlSl Op.ge-nerail0GndPDI81.0p.FhtA0GiridPDISI-Qp-PhW0GndPDlSKOp.PhsC0St5Sq71"cTTT000SISStSSqflSqO1024m«11 mtl ms 2mspms1 ms 2ms 1024msSt；事件計(jì)數(shù)鬍事件覽生時(shí)刻Sq：報(bào)文計(jì)數(shù)器$諭仏sq淸毒圖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 dGOOSEMessa服務(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清零。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

6、C相動(dòng)作信號(hào)為0,表明此刻距離保護(hù)動(dòng)作，故障相別為 A相。保護(hù)程序；刷新數(shù)據(jù)保護(hù)程序利斷結(jié)果距離I段動(dòng)作.跳島相GndPDisi .Op.t-nerai0GndPDI&I.OpPhtA0GndPDlSl qp PMB0QridPDisl.Qp.Phic0L StS St6S?DSqlSq2t r1 1 t T1IG24m«11rTii£lrri5 1pmslms ?ms1024mssts Sq?St：事件計(jì)數(shù)器Sqt摧文計(jì)數(shù)器事件覽生時(shí)刻SUni. Wq 清零圖1-6保護(hù)動(dòng)作過程中數(shù)據(jù)重發(fā)保護(hù)動(dòng)作過程中，從事件發(fā)生時(shí)刻第一幀報(bào)文發(fā)出起，SendGOOSEMessag

7、務(wù)經(jīng)過 兩次最短傳輸時(shí)間間隔T1 （圖中為1mS重傳兩幀報(bào)文后，重傳間隔時(shí)間逐漸加長直至 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)程序利新結(jié)果距離I段動(dòng)作、逑A相返回肘間到Gn dPDI S1 .Opgenral0GndlPDI91.Op.?ri«A0GndPDlS1.Op.PhsB0GntJPDiSi Op.PhsC0&te sre&te sts SqC$q1Sq2 Sq3 f L fStTSqOSts StsSqfi1024nn5st事件計(jì)數(shù)器 Sq：報(bào)文計(jì)數(shù)器p

8、msImsSms 1024ms寧件發(fā)生吋刻 事件炭生時(shí)刻 St加仁Sq漬零 5功口仁Sq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I段動(dòng)作*跳A相返回時(shí)間到GrtdFDIS1-bp-g4het«l0GndPDJSkOp Ph5AaGndPDlSI.Op PhtBaGndPDIS1.0p.PhsC：0保護(hù)程序；刷新數(shù)據(jù)0TTT"000000C00C00-O -0-0 -O -StsStsS

9、fl?seSt6St6St5 316S-q9&qlSq2 SqSt |*1024msImslms 2m»St7 Str St7 St?St7SqDSq! Sq2 Sq3Sq4* t *11T-1hmslms 2ms 1024msSt：事件計(jì)數(shù)器 Sq：報(bào)文計(jì)數(shù)器事件發(fā)生時(shí)刻 寧件發(fā)生時(shí)劇St加1, $q清零Stflnl. Sq清爭圖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服務(wù)經(jīng)過兩次最短 傳輸時(shí)間間隔T1重傳兩幀報(bào)文后，重傳間隔時(shí)間逐漸加長直至最大重傳間隔時(shí)間T0。Se ndGOOSEMessa服務(wù)主要有以下特點(diǎn)：1）基于發(fā)

10、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 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)間沒有收 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，

11、這種應(yīng)答方式難以滿足快速通信需求，尤其是在報(bào)文丟失的情況下，重發(fā)可能需 要等待較長時(shí)間。無需應(yīng)答確認(rèn)機(jī)制，直接逐漸加長間隔重傳報(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VLAN標(biāo)簽協(xié)議，在數(shù)據(jù)中增加表示 優(yōu)先級(jí)的容，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。報(bào)文韁沖區(qū)(FIFO)圖1-9交換機(jī)優(yōu)先傳輸OOOSE以太網(wǎng)交換機(jī)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

12、念，OSI參考模型(ISO/IEC7498-1 )給出了詳細(xì)的通信模型 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。I 1握用出述鼻FrallleJr-Pmfile圖1-10 OSI七層參考模型圖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)只用了國際 標(biāo)準(zhǔn)化組織開放系統(tǒng)互聯(lián)(ISO/OSI)中的4層，不經(jīng)過會(huì)話層、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)。GOO 寵1應(yīng)用展IEC 618501表示層ASN I/BER會(huì)話層傳輸層數(shù)據(jù)鏈踣層W±M/1ECSO2 1Q物理層圖1-11 GOOSE通信協(xié)議棧5) 基于數(shù)據(jù)集傳輸

13、。數(shù)據(jù)集是有序的功能約束數(shù)據(jù)或功能約束數(shù)據(jù)屬性集合?？蛻舳?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)過會(huì)話層的標(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)類型，包括模擬量、時(shí)標(biāo)、品質(zhì)等。12 GOOS報(bào)文幀結(jié)構(gòu)根據(jù)IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)，GOOSfi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。1 IIFC S8L)2->GOOF 牯構(gòu)0抽總諂旅標(biāo)id ASN I,荊EiAFTFI的構(gòu)城.甫盲査艾，平臺(tái)無戈一 目標(biāo)MA

14、C -由Ether Type=1騷扎 FT ID20L«ngLhini-8*一knoxtxll24fSmrvcdd-茁nr”1 Pad byles ifJ1521F rame checkJE3tl)ICItimcAllnwedtoVE 眇IDslNum sqKtini T ctmlRev lldkCcxmnins nHIDuii：i Miui iiy禪MAC地址imPi.iCh visihi r siHiNCn囲I1*110 rmIMPLICIT I MFI JCTT IMPI.KTI IMPUCH IMPL lul IMPLICIT IMPLICIT IMPI ICI r IMPI

15、 IHT IMPLIGT IMPLECIT ANYiNTEGIk.VlSIRTSTRIMi.VS|HI-F4)PTrClNAI.TUlcTirrttJ.IMHjIK.IM IEbkt<.tJkkAlJi.T(NTE«R»ROOI1-AN DFFAl Jl.T FMJOLtlv（如何將如上標(biāo)記輸換為I-風(fēng)詵制碼->,| ：Ol .l bCl OE |)atJ.OPTIOHAI.M octM片 MLdJGWLLIW陽 xbO”Tag QxWl 伍度 OsHlBYTEr 231值:斗D 4C 32 32 3D0 C T R L23TagglhValue圖1-1 GOO

16、SE報(bào)文以太網(wǎng)幀格式字節(jié)876543210TPID0x8100 (依據(jù) 802.1Q)12TCIPriorityCFIVID3VID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 VLANS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（流量優(yōu) 先權(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 圖 1-1。GOOS報(bào)文解析見下圖1-3 :id Frans 4 (1B& byt琵 on "rd,byr孚 zaptursd iB Ethtrnei: ：IF

17、 5tc： 00:7:77:74 :10: T2 SO:為：蘆：【4:1D：比工 03t: 01:0c :td:01:22 ：02 CD1 0c :： DI ： ?2 ： D2j舊 ecYrUTit inn: Cl: jcTicdi JI :2 :O2cd:Cl:22"CJ ； i冃Her:6):利汀了；酬竝衛(wèi)7T1口刃Type： B02.IQ VI -tuil L負(fù)五k£1 詭p 2-Priority: 1 H H II F 0Typss IEC GIBS0/5003(0x88bS _； t = up c 匸 u-i jubSlA f-r-plD*； 51F： PDJ L

18、enctVjfte、曰 z txl J. ; L1，竝苦=_ ”'-_aa“r v edr *:.業(yè)ndM-1廠BTCU、lV _ 1EC GO蘭'Fl 8D ”QT"i r*T；a I Lsf Ml.control Hlaclt Refertnct*: tflsT?-lPz/Li RiQ$Qa$gocbo T-'Tine Allcwed to Live frsecJ: LOCI00 3- 2ar aser Refer fine p*:pg 丸 39 了 tpi/1 i H&frlswri rrrlngl R-iQQ9SEID*:TGHPLATEP匚/

19、LLNflEQOSgocbC 8 7E/ent rinjstarnp； 2044-01-10 15 : ClO, 3. )13 DOO Tine quality： 0a 3-5 StarENuuibir*:4StUUsriLe xlumb*?r:2 S-7Test* :TRUC 8-3Config R?7l5l' nw:0 S_9Maeds QomiiTssianlng*:-alse 3-1QNunoer oaiet Entries; li ：£fi-1?BDQL3M：匚曲 L'G &XLEAM： TRUEBCK；L£Ahl： "L甌圖1-

20、3 GOOSE報(bào)文解析1 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) 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。2 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)類型，該值為 0x8100。3 TCI （標(biāo)志控制信息）域：Priority （用戶優(yōu)先級(jí)），用戶優(yōu)先級(jí)值由配置設(shè)定，用于

21、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。VLAN標(biāo)簽允許帶有優(yōu)先級(jí)的實(shí) 現(xiàn)，長度為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 無標(biāo)志幀的優(yōu)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)一位長度標(biāo)識(shí)值。CFI值為0說明是規(guī)格式，1為非 規(guī)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)文類型）域：基于ISO/IEC8802-3MA

22、C子層的以太網(wǎng)類型被IEEE權(quán)威機(jī)構(gòu)注冊(cè)。GOOS直接映射 到保留的以太網(wǎng)類型和以太網(wǎng)類型協(xié)議數(shù)據(jù)單元，分配值為0x88B &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幀并能夠區(qū)分應(yīng)用關(guān) 聯(lián)。GOOS的APPID預(yù)留值圍是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 （長度）域：長度字節(jié)數(shù)包含從APPID開始以太網(wǎng)PDU和應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元APDC的長度。長度 應(yīng)是8+m其中m是APDU勺長度，且m<1492與此不一致的幀或非法長度域的幀將被 丟棄。

23、7 Reserved1 和 Reserved2 （保留 1 和保留 2）域：為未來標(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)文容）域：使用抽象語法標(biāo)記（ASN.1）,描述APDU勺構(gòu)成，包含以下數(shù)據(jù)容：1）GoCBReferenee可視字符串，GOOS控制塊引用名；2）TimeAllowedtoLive ，32位無符號(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）GolD,可視字符串，GOOS標(biāo)識(shí)符；5）T，Ute時(shí)間，狀態(tài)號(hào)St

24、Num加1時(shí)的時(shí)間；6）StNum 32位無符號(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；7）SqNum 32位無符號(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位無符號(hào)整形數(shù)，配置版本號(hào)，無符號(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) NdsCom，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) NumDatSe

25、tEntries，32位無符號(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ASDU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)

26、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。APCl協(xié)諫控削倍理l AS1>U （應(yīng)用脫外散粧敏丘）/ J 一標(biāo)記長度ASDLr fit H « CUtli)ASDU,Al'DU “屯用檢誼散據(jù)“禮）圖1-1多個(gè)ASDI連接成一個(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

27、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。SendMSVMessage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)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)是在數(shù)據(jù)集成員數(shù)據(jù)變化時(shí)傳輸， 并通過逐漸加 長直至最大重傳間隔時(shí)間重傳數(shù)據(jù)提高可靠性；Sen dMSVMessag報(bào)文是快速連續(xù)傳輸?shù)?，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，

28、減少網(wǎng)絡(luò)帶寬占用。Sen dMSVMessag®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)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)的容， 支持流量優(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SendGOOSEM

29、essa服務(wù)的通信協(xié)議棧相同。 SengMSVMessag服務(wù)也只用了國際 標(biāo)準(zhǔn)化組織開放系統(tǒng)互聯(lián)（ISO/OSI）中的4層，不經(jīng)過會(huì)話層、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。2.2. 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 Rrdrf

30、p 2 17S byLt-s 口“ wire,丄78 匕ytes caprur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)類型。該值為 0x8100 edat：ac:cd:C4:40:52 (<jL：ac:cd:0£!40i5：ii匚匚thfirnnrrv Crc: 00: 79:77:74 :3O:S2 (00:7£7174-:J r5L)eSTlnax1l：ri： 0L：0C；Cd：C4 ：40：<01 ：0c：<d：04

31、 ：40： 5?2-13SDUier-e0 ;科；齊：加仝門叮?廿R；p: 74 :2Type；呂O2RF0itLial L刖 g旳頂7匸a 7 so zi-v+rrI i_an -_*Z1D0- Prlari'ty: 4'9_ x =_些上乂J 3.兀0心 OCMOID： 0Typa； te匚 tiifl5D/sv fanipled ,ii up rransro 11 Lirraisabi- Jri i疔丘二 _gF a 節(jié)d卯 r:二J?start af asdusE IEC 6L8£0SIT/_ 岬戸卩片；Cx4_4=圧£3詫血百！ (jjcUdg f

32、teserdj*: uxuwJ 'XiS&UID* :IMUl/LLtJOlsvSsmvcbosample 匚cunt:1002'匚口nfaav ：sample syncheci ：!FALSESamples >):16171819202122曲2423263 TCI （標(biāo)志控制信息）域：Priority （用戶優(yōu)先級(jí)），用戶優(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。VLAN標(biāo)簽允許帶有優(yōu)先級(jí)的實(shí)現(xiàn)，長度為 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是無標(biāo)志幀的優(yōu)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

33、不可預(yù)測(cè)的延遲。CFI （標(biāo)準(zhǔn)格式指示位），一個(gè)一位長度標(biāo)識(shí)值。CFI值為0說明是規(guī)格式，1為非 規(guī)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)文類型）域：基于ISO/IEC 8802-3MAC子層的以太網(wǎng)類型被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)類型和以太網(wǎng)類型協(xié)議數(shù)據(jù)單元，分配值為0X88BA5 APPID（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)聯(lián)。9-2 SV的APPID值預(yù)留值圍是0x4000到0

34、x7fff。如APPID未配置，其缺省值為0x4000。缺省值用于表示缺乏配置。6 Length （長度）域：長度字節(jié)數(shù)包含從APPID開始以太網(wǎng)類型PDI和應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元APDU勺長度（見 圖2-1 ）。故長度應(yīng)是8+m其中m是 APDU勺長度，且m<1492與此不一致的幀或非法 長度域的幀將被丟棄。7 Reserved1 和 Reserved2 （保留 1 和保留 2）域：為未來標(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 APDU（報(bào)文容）域：一個(gè)APDI可以由多個(gè)ASDI而成。表1-1 I

35、EC 61850-9-2采樣值報(bào)文 APD U部分Tag LengthASDI數(shù)目 n （u16）ASDU1 ASDU2 ASDUn采用與基本編碼規(guī)則（BER）相關(guān)的ASN.1語法對(duì)通過ISO/IEC 8802-3傳輸?shù)牟蓸又?信息進(jìn)行編碼。基本編碼規(guī)則的轉(zhuǎn)換語法具有 T-L-V（類型-長度-值Type-Length-Value）或者是（標(biāo) 記-長度-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-L-V組合本身。表1-2 IEC 61850-9-2采樣值報(bào)文 APD U結(jié)構(gòu)容說明savPdu tagAPDU 標(biāo)記（=0x60）savPdu lengthAPDU長度（從noASDU tag開始）noASDU tagASDI數(shù)目 標(biāo)記（=0x80）noASDU lengthASDU數(shù)目長度noASDU valueASDI數(shù)目 值（=1）