一种基于IEC61850规约的GOOSE报文优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于IEC61850规约的GOOSE报文优化方法，属于继电保护技术领域。编码时，GOOSE报文的控制信息参数gocbRef、timeAllowedtoLive、datSet、goID、t、stNum、sqNum、test、confRev、ndsCom、numDatSetEntries按照GOOSE报文头的定义，按顺序依次把每个参数的值按照设定的固定长度直接组成控制帧；GOOSE报文数据区每个成员按顺序依次将对应的值排列组成数据帧；控制帧与数据帧的值直接组成一帧GOOSE报文。基于此方法使GOOSE报文的编码和解码时间大大减少，增强了GOOSE跳闸的实时性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于继电保护
，具体涉及一种基于IEC61850规约的GOOSE报文优化方法。
技术介绍
数字变电站中，GOOSE报文用来传输快速跳闸信号，快速跳闸信号实时性要求很高，某一设备事件发生时，能以最快的速度传输到目标设备。一帧GOOSE报文结构如表1所示。表1中前11个属性成员属于GOOSE报文的控制信息部分，用于控制GOOSE报文的传输。最后一个属性Data为GOOSE的数据区，包含了datSet引用的所有成员的数据值。表1gocbRefIMPLICITVISIBLE-STRINGtimeAllowedtoLiveIMPLICITINTEGERdatSetIMPLICITVISIBLE-STRINGgoIDIMPLICITVISIBLE-STRINGtIMPLICITUtcTimestNumIMPLICITINTEGERsqNumIMPLICITINTEGERtestIMPLICITBOOLEANconfRevIMPLICITINTEGERndsComIMPLICITBOOLEANnumDatSetEntriesIMPLICITINTEGERDataIMPLICITSEQUENCEOFDataGOOSE报文传输是发送侧按照ASN.1基本编码规则(BER)进行编码，接收侧按照ASN.1基本编码规则(BER)进行解码。ASN.1基本编码规则(ISO/IEC8825-1)原理为：基本编码规则的转换语法具有T-L-V(类型-长度-值，Type-Length-Value)或者是(标记-长度-值，Tag-Length-Value)三个一组的格式，如图1所示。所有域(T、L或V)都是一系列的8位位组。值V可以构造为T-L-V组合本身。图2为基于ASN.1编码的报文框架图，从中可以看出，使用该编码规则进行报文的编码和解码非常耗时，针对每一个参数都需要将长度解析出来后再把参数成员的值解析出来，编码解码占用较大时间，无法满足GOOSE跳闸实时性要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于IEC61850规约的GOOSE报文优化方法，用以解决基于ASN.1基本编码规则的GOOSE报文编码和解码耗时的问题，提高GOOSE跳闸的实时性。为解决上述技术问题，提供一种基于IEC61850规约的GOOSE报文优化方法，编码时，GOOSE报文的控制信息参数gocbRef、timeAllowedtoLive、datSet、goID、t、stNum、sqNum、test、confRev、ndsCom、numDatSetEntries按照GOOSE报文头的定义，按顺序依次把每个参数的值按照设定的固定长度直接组成控制帧；GOOSE报文数据区每个成员按顺序依次将对应的值排列组成数据帧；控制帧与数据帧的值直接组成一帧GOOSE报文。进一步地，若GOOSE报文控制信息参数的值的长度小于设定的固定长度，剩余位补0。进一步地，GOOSE报文控制信息参数中的gocbRef、datSet、goID的值的固定长度设为255，若值的长度小于255，剩余位补0。本专利技术的有益效果是：基于IEC61850规约进行GOOSE报文的编码，报文控制信息参数的值按照设定的固定长度直接组合，数据区数据成员同样按顺序直接排列组合，这使得数据区成员的类型和位置对于发送方和接收方都是已知的，按照数据偏移，即可直接设置数据到相应位置，解码时也可从对应位置直接读取数据。与基于ASN.1基本编码规则进行编码和解码的GOOSE报文传输相比，本专利技术的基于IEC61850规约的GOOSE报文的编码和解码时间大大减少，增强了GOOSE跳闸的实时性，提高了跳闸反应能力。附图说明图1是ASN.1基本编码规则格式；图2是基于ASN.1编码的GOOSE报文框架图；图3是基于ASN.1编码的一帧GOOSE报文；图4是基于IEC61850规约编码的GOOSE报文框架图；图5是基于IEC61850规约编码的一帧GOOSE报文。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术进行进一步地详细说明。如图3为基于ASN.1基本编码规则编码的一帧GOOSE报文，其中报文控制信息内容如下：gocbRef：WXH803ADAPIGO/LLN0$GO$GO_Gcb1；timeAllowedtoLive：10000；datSet：WXH803ADAPIGO/LLN0$dsGOOSE；goID：WXH803ADAPIGO/LLN0.GO_Gcb1；t：2016-07-1207:57.16.196289(2a)；stNum：1；sqNum：1；test：FALSE；confRev：1；ndsCom：FALSE；numDatSetEntries：24。数据区成员有24个，数据类型都为bool，值全部为FALSE：0；0；0；......0(共计24个)。将此信息按照本专利技术的技术方案来组织报文，基本框架如图4所示，一帧GOOSE报文如图5所示。GOOSE报文分为报文控制信息和数据区两部分，其中报文控制信息包括gocbRef、datSet、goID、timeAllowedtolive、t、stNum、sqNum、test、confRev、ndsCom、numDatsetEntries(numDatsetEntries表示报文数据区数据成员个数)；数据区数据包括第一个成员、第二个成员......第numDatsetEntries个成员。其中，gocbRef、datSet、goID数据类型为VISIBLE-STRING，timeAllowedtoLive、stNum、sqNum、confRev数据类型为INTEGER，t的数据类型为UtcTime，test、ndsCom的数据类型BOOLEAN。发送方组帧编码时，将GOOSE报文的控制信息参数gocbRef、timeAllowedtoLive、datSet、goID、t、stNum、sqNum、test、confRev、ndsCom、numDatSetEntries按顺序依次把每个参数的值按规定的固定长度直接组成控制帧。其中，数据类型为VISIBLE-STRING的固定长度设为255，长度小于255则剩余位补0；其他数据类型按照IEC61850规约定义固定长度，INTEGER长度为4，UtcTime长度为8，BOOLEAN长度为1。数据区每个成员按顺序依次排列组成数据帧。控制帧与数据帧组合成一帧GOOSE报文。接收方解码时，由于每个控制信息和数据区成员都是按照GOOSE报文的定义按顺序排列的，对于接收方来说，传输的数据区成员的位置和类型也都是已知的，根据偏移量，能够方便从GOOSE报文的数据部分读取出需要的数据区成员。如读取第4个成员数据，按照偏移地址4读取即可。在上述实施例中，为了节约空间将数据类型为VISIBLE-STRING的gocbRef、datSet、goID的长度固定为255，如若有足够的空间，可以将固定长度设置成更大的数值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于IEC61850规约的GOOSE报文优化方法，其特征在于，编码时，GOOSE报文的控制信息参数gocbRef、timeAllowedtoLive、datSet、goID、t、stNum、sqNum、test、confRev、ndsCom、numDatSetEntries按照GOOSE报文头的定义，按顺序依次把每个参数的值按照设定的固定长度直接组成控制帧；GOOSE报文数据区每个成员按顺序依次将对应的值排列组成数据帧；控制帧与数据帧的值直接组成一帧GOOSE报文。

【技术特征摘要】
1.一种基于IEC61850规约的GOOSE报文优化方法，其特征在于，编码时，GOOSE报文的控制信息参数gocbRef、timeAllowedtoLive、datSet、goID、t、stNum、sqNum、test、confRev、ndsCom、numDatSetEntries按照GOOSE报文头的定义，按顺序依次把每个参数的值按照设定的固定长度直接组成控制帧；GOOSE报文数据区每个成员按顺序依次将对应的值排列组成数...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑运召，温东旭，杨辉，杨震晖，徐涛，邢玉龙，万首丰，汪强，李优雅，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，许继电气股份有限公司，许昌许继软件技术有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南;41