基于IEC61850的GOOSE報文通信系統(tǒng)的相關研究.pdf

1、近些年來，國家正在大力支持電網朝智能化的方向進行改革，并且進行了巨大的投入。現今，如何實現各種電力設備的智能化，與如何實現智能設備間的電力通信，發(fā)展智能電網，都是主要的研究方向。智能電網具有許多重要的特征，如信息的智能化，互通化，采集和數據處理的自動化等，其中信息化更是智能電網的首要特征。信息化的實現首先需要有一個全網統(tǒng)一的通信標準，IEC61850這個新一代基于網絡通信的變電站自動化系統(tǒng)國際標準應運而生。它的出現不僅解決了智能變電站中

2、的“孤島”現象，而且實現了IED間的互換性和互操作性，從而使設備間的便利通訊成為了可能。
　　所謂“互換性”是指，不同廠商生產的智能設備，在不改變系統(tǒng)內的任一其他智能設備的情況下，不同廠商的智能設備可以隨意替換的能力。所謂“互操作性”是指，不管智能設備屬于或者不屬于同一個生產廠家，它們之間都能進行信息交換，并根據信息進行協(xié)同操作。如何開發(fā)智能設備，實現智能變電站的電力通信網絡，是當下研究的研究熱點和重點。而GOOSE作為IEC61

3、850中的一個亮點，在電力系統(tǒng)各領域的作用變得日益重要。GOOSE屬于GSE兩種報文結構中的一種，它主要用于傳輸變電站中的跳閘、閉鎖等狀態(tài)量信息和開關信息。本文通過對IEC61850協(xié)議的研究與理解，對GOOSE的通信實現做了相應的研究。
　　本文首先對IEC61850和GOOSE的研究背景進行了研究，并對國內外的相關研究進行了調研分析。接著，本文對IEC61850協(xié)議的主要結構內容以及GOOSE報文的幀格式和BER編碼規(guī)則進行了

4、介紹。同時，結合IEC61850對如何實現GOOSE通信進行了硬件及軟件方面的設計與研究。
　　由于GOOSE在實時性和可靠性傳輸要求方面具有相當高的要求，論文中設計采用Altera公司的現場可編程門陣列FPGA芯片EP4CE22E22I7N單CPU構架模式。同時，對如何運用WinPcap搭建以太網實驗環(huán)境做了相應的介紹。最后，針對GOOSE報文本身的幾個性能和特征做了相關的實驗研究。經過測試實驗表明，此套設備在滿足實時性和可靠性