基于信息冗余的变电站信息校验纠错方法技术

本方法包括信息冗余方法和信息纠错方法两个方面，信息冗余方法主要包括多信号源冗余、报文协议冗余和/或设备组织方式，与之对应的分别为多信号源冗余信息纠错，报文协议冗余信息纠错和/或设备组织方式冗余信息纠错；在信息冗余方式上提出协议冗余，信号源冗余和基于一次电气等式约束冗余三种方式，三种信息冗余方式和纠错方法从不同的冗余信息获取方式入手，根据冗余信息特征状态或约束条件判断数据是否异常；满足了变电站实时性、可靠性的运行要求，减少了信息纠错的工作量和极大降低了失误的可能性。

【技术实现步骤摘要】
基于信息冗余的变电站信息校验纠错方法
本专利技术涉及电力工程
，特别是涉及一种基于信息冗余的变电站信息校验纠错方法。
技术介绍
随着智能变电站推广建设，智能变电站呈现出设备建模标准化、一次设备智能化、二次系统网络化等特征。以信息交换和网络共享为技术特征的智能变电站技术，在给变电站带来组织架构、运行方式、技术原理等各方面发展的同时，智能变电站通信网络也在传输延时、误码率、网络状态等方面直接影响着变电站安全稳定运行。目前，智能变电站过程层和间隔层的测量、保护、控制等主要功能完全依赖于采样值(SV)报文和面向通用对象的变电站事件(GOOSE)报文的信息交互，而当前的工程实践中在信息交互和使用的过程中不进行报文正确性校验，仅对交换报文进行大量存储记录，方便在事故发生后通过查找存储报文人工排查事故原因。这种事后纠错的信息处理方式无益于变电站通信网络可靠性的提升，无法在异常或事故情况为变电站提供实时的控制或恢复措施。一般情况下，变电站通信网络使用采样值SV报文和面向变电站通用事件GOOSE报文进行信息传输和保护控制，尽管这两类报文帧结构中具有反映报文是否有效的品质位，但品质位内容是在信源设备中形成的，只反映报文生成过程中的品质问题，无法反映信息交换过程中出现的报文损坏、误码问题，当前变电站实际运行中不提供行之有效的信息校验和信息纠错方法，只对变电站中运行过程中的报文进行存储记录，通过人工在事故后检查存储报文内容进行故障排查和恢复。然而，检查存储报文排查故障的信息校验和纠错方式是一种事后处理方式，难以满足变电站实时性、可靠性的运行要求，并且，人工校验的信息纠错方式不仅带来繁复的工作量，也存在人工失误的可能性。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于信息冗余的变电站信息校验纠错方法，提高获取信息正确性，同时也为网络状况判定提供了有效途径，保证智能变电站安全稳定运行，降低智能变电站通信网络信息误码、信息错误和信息丢失风险。一种基于信息冗余的变电站信息校验纠错方法，包括：根据GOOSE报文的报文特性对变电站信息进行报文协议信息冗余；其中，所述报文为基于IEC61850标准的GOOSE报文；将冗余的报文协议信息与当前报文协议信息中具有相同APPID和StNum的报文内容进行校验和判定，如果内容不符，则替换当前的报文内容并发出异常告警；对该APPID、StNum下的报文更改次数进行计数，当更改次数达到设定次数后，判定交换信道出现异常或故障，发出链路异常告警；其中，SqNum为发送序列号，StNum为事件序列号。上述基于信息冗余的变电站信息校验纠错方法，在信息冗余方式上提出协议冗余，反映了信道偶然性误码通信网络异常类型，提供了解决信道偶然性误码所造成信息异常的快速解决方案，根据冗余信息特征状态判断数据是否异常并进行纠错，满足了变电站实时性、可靠性的运行要求，减少了信息纠错的工作量和极大降低了失误的可能性。一种基于信息冗余的变电站信息校验纠错方法，包括：建立各个设备间的冗余信息源；根据设备间冗余方式，初始化设备间冗余信息的订阅关系，建立冗余信息存储表；在系统运行状态下，各设备接受订阅报文，并从其他冗余设备订阅APPID相同的冗余报文，将所得报文信息存储在冗余信息存储表中；将各设备与其他设备信息不符的冗余设备筛选出来，将错误信息和纠正报文发回信号源，并发出异常告警。上述基于信息冗余的变电站信息校验纠错方法，在信息冗余方式上提出多信号源冗余，反映了偶然性误码和信道永久损坏所造成的信息异常情况，提供了解决偶然性误码和信道永久损坏所造成的信息异常情况方案，根据冗余信息特征状态判断数据是否异常并进行纠错，满足了变电站实时性、可靠性的运行要求，减少了信息纠错的工作量和极大降低了失误的可能性。一种基于信息冗余的变电站信息校验纠错方法，包括：基于一次系统连接关系，将每一种电气量信息建立合并单元间的信息订阅关系，建立一次电气量等式约束，进入下一步骤；正常运行过程中，由订阅终端即时接收并解析订阅报文，并通过检测网络中是否有保护动作以实时判断网络是否出现故障，如果网络是在正常运行状况下，进入下一步骤；根据解析内容获取一次系统电气量信息并进行结构化的覆盖性存储，当所有订阅报文得到解析和存储时，对设定的信息内容进行校验，如果校验结果不符合一次电气量等式约束，进入下一步骤；查找出出现异常的合并单元，并进行告警。上述基于信息冗余的变电站信息校验纠错方法，在信息冗余方式上提出一次电气约束的信息冗余，反映了由于信号源(如变电站中合并单元或一次电压电流互感器)故障所带来的数据问题，提供了解决由于信号源故障而导致数据出现问题的方案，根据约束条件判断数据是否异常并进行纠错，满足了变电站实时性、可靠性的运行要求，减少了信息纠错的工作量和极大降低了失误的可能性。附图说明图1为一个实施例的基于信息冗余的变电站信息校验纠错方法整体架构示意图；图2为过程层报文帧结构示意图；图3为GOOSE报文重发包机制示意图；图4是基于GOOSE报文协议的信息校验与纠错方法一个应用实例算法流程图；图5为基于多信号源的信息冗余方式的结构示意图；图6是基于多信号源的信息冗余方式的信息校验与纠错方法一个应用实例算法流程图；图7为一个示例的电气一次接线图；图8是基于一次系统连接方式的信息冗余与校验纠错方法一个应用实例算法流程图；图9为三种信息冗余方式与纠错方法反映不同的通信网络异常类型示意图。具体实施方式变电站通信网络信息产生错误或误码的主要环节包括信息源、交换节点和交换链路三方面，交换信息出现错误和误码分为偶然性错误、误码(如暂时性的电磁干扰)和永久性错误、误码(如光功率损耗、设备故障等)两种。一般情况下，对于偶然性的信息误码情况可通过重复性的发包机制规避，而对于永久性的信息误码则需要针对错误环节提供冗余的信号源或信息交换路径。为提升智能变电站通信网络可靠性，如图1所示，图1为本专利技术提出的一个实施例的基于信息冗余的变电站信息校验纠错方法整体架构示意图。如图1所示，本方法包括信息冗余方法和信息纠错方法两个方面，信息冗余方法主要包括多信号源冗余、报文协议冗余和/或设备组织方式(一次系统连接方式)，与之对应的分别为多信号源冗余信息纠错(多信号源信息对比)，报文协议冗余信息纠错(重发冗余报文对比)和/或设备组织方式冗余信息纠错(一次电气量等式约束)。作为一个实施例的方案，本专利技术提供一种基于信息冗余的变电站信息校验纠错方法，可以包括如下步骤：根据GOOSE报文的报文特性对变电站信息进行报文协议信息冗余；其中，所述报文为基于IEC61850标准的GOOSE报文；将冗余的报文协议信息与当前报文协议信息中具有相同APPID和StNum的报文内容进行校验和判定，如果内容不符，则替换当前的报文内容并发出异常告警；对该APPID、StNum下的报文更改次数进行计数，当更改次数达到设定次数(一般为3次)后，判定交换信道出现异常或故障，发出链路异常告警；其中，SqNum为发送序列号，StNum为事件序列号。上述方案基于IEC61850标准的GOOSE报文信息冗余与信息校验，具体的，IEC61850是电力系统自动化的通用标准，IEC61850实现了智能变电站的工程运作标准化。IEC61850中规本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于信息冗余的变电站信息校验纠错方法，其特征在于，包括：根据GOOSE报文的报文特性对变电站信息进行报文协议信息冗余；其中，所述报文为基于IEC61850标准的GOOSE报文；将冗余的报文协议信息与当前报文协议信息中具有相同APPID和StNum的报文内容进行校验和判定，如果内容不符，则替换当前的报文内容并发出异常告警；对该APPID、StNum下的报文更改次数进行计数，当更改次数达到设定次数后，判定交换信道出现异常或故障，发出链路异常告警；其中，SqNum为发送序列号，StNum为事件序列号。

【技术特征摘要】
1.一种基于信息冗余的变电站信息校验纠错方法，其特征在于，包括：根据GOOSE报文的报文特性对变电站信息进行报文协议信息冗余；其中，所述报文为基于IEC61850标准的GOOSE报文；将冗余的报文协议信息与当前报文协议信息中具有相同APPID和StNum的报文内容进行校验和判定，如果内容不符，则替换当前的报文内容并发出异常告警；对该APPID、StNum下的报文更改次数进行计数，当更改次数达到设定次数后，判定交换信道出现异常或故障，发出链路异常告警；其中，APPID表示应用标记，StNum为事件序列号；基于一次系统连接关系，将每一种电气量信息建立合并单元间的信息订阅关系，建立一次电气量等式约束，进入下一步骤；正常运行过程中，由订阅终端即时接收并解析订阅报文，并通过检测网络中是否有保护动作以实时判断网络是否出现故障，如果网络是在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琨，陈桥平，李一泉，陈志光，邓旭阳，黄勇，苏忠阳，张鹏，陆伟，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，武汉中元华电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44