基于信息冗余的變電站信息校驗(yàn)糾錯(cuò)方法
【專利說(shuō)明】
[00011 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日：2015.05.12,【申請(qǐng)?zhí)枴?201510240821.7"，發(fā)明名稱："基于信息 冗余的變電站信息校驗(yàn)糾錯(cuò)方法"的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及電力工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于信息冗余的變電站信息校驗(yàn) 糾錯(cuò)方法。
【背景技術(shù)】
[0003] 隨著智能變電站推廣建設(shè)，智能變電站呈現(xiàn)出設(shè)備建模標(biāo)準(zhǔn)化、一次設(shè)備智能化、 二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化等特征。以信息交換和網(wǎng)絡(luò)共享為技術(shù)特征的智能變電站技術(shù)，在給變電 站帶來(lái)組織架構(gòu)、運(yùn)行方式、技術(shù)原理等各方面發(fā)展的同時(shí)，智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)也在傳輸 延時(shí)、誤碼率、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等方面直接影響著變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0004] 目前，智能變電站過(guò)程層和間隔層的測(cè)量、保護(hù)、控制等主要功能完全依賴于采樣 值(SV)報(bào)文和面向通用對(duì)象的變電站事件(GOOSE)報(bào)文的信息交互，而當(dāng)前的工程實(shí)踐中 在信息交互和使用的過(guò)程中不進(jìn)行報(bào)文正確性校驗(yàn)，僅對(duì)交換報(bào)文進(jìn)行大量存儲(chǔ)記錄，方 便在事故發(fā)生后通過(guò)查找存儲(chǔ)報(bào)文人工排查事故原因。這種事后糾錯(cuò)的信息處理方式無(wú)益 于變電站通信網(wǎng)絡(luò)可靠性的提升，無(wú)法在異常或事故情況為變電站提供實(shí)時(shí)的控制或恢復(fù) 措施。
[0005] -般情況下，變電站通信網(wǎng)絡(luò)使用采樣值SV報(bào)文和面向變電站通用事件GOOSE報(bào) 文進(jìn)行信息傳輸和保護(hù)控制，盡管這兩類報(bào)文幀結(jié)構(gòu)中具有反映報(bào)文是否有效的品質(zhì)位， 但品質(zhì)位內(nèi)容是在信源設(shè)備中形成的，只反映報(bào)文生成過(guò)程中的品質(zhì)問(wèn)題，無(wú)法反映信息 交換過(guò)程中出現(xiàn)的報(bào)文損壞、誤碼問(wèn)題，當(dāng)前變電站實(shí)際運(yùn)行中不提供行之有效的信息校 驗(yàn)和信息糾錯(cuò)方法，只對(duì)變電站中運(yùn)行過(guò)程中的報(bào)文進(jìn)行存儲(chǔ)記錄，通過(guò)人工在事故后檢 查存儲(chǔ)報(bào)文內(nèi)容進(jìn)行故障排查和恢復(fù)。
[0006] 然而，檢查存儲(chǔ)報(bào)文排查故障的信息校驗(yàn)和糾錯(cuò)方式是一種事后處理方式，難以 滿足變電站實(shí)時(shí)性、可靠性的運(yùn)行要求，并且，人工校驗(yàn)的信息糾錯(cuò)方式不僅帶來(lái)繁復(fù)的工 作量，也存在人工失誤的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種基于信息冗余的變電站信息校驗(yàn)糾 錯(cuò)方法，提高獲取信息正確性，同時(shí)也為網(wǎng)絡(luò)狀況判定提供了有效途徑，保證智能變電站安 全穩(wěn)定運(yùn)行，降低智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)信息誤碼、信息錯(cuò)誤和信息丟失風(fēng)險(xiǎn)。
[0008] -種基于信息冗余的變電站信息校驗(yàn)糾錯(cuò)方法，包括：
[0009] 建立各個(gè)設(shè)備間的冗余信息源；
[0010] 根據(jù)設(shè)備間冗余方式，初始化設(shè)備間冗余信息的訂閱關(guān)系，建立冗余信息存儲(chǔ)表；
[0011] 在系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下，各設(shè)備接受訂閱報(bào)文，并從其他冗余設(shè)備訂閱APPID相同的冗 余報(bào)文，將所得報(bào)文ig息存儲(chǔ)在冗余ig息存儲(chǔ)表中；
[0012] 將各設(shè)備與其他設(shè)備信息不符的冗余設(shè)備篩選出來(lái)，將錯(cuò)誤信息和糾正報(bào)文發(fā)回 信號(hào)源，并發(fā)出異常告警。
[0013] 上述基于信息冗余的變電站信息校驗(yàn)糾錯(cuò)方法，在信息冗余方式上提出多信號(hào)源 冗余，反映了偶然性誤碼和信道永久損壞所造成的信息異常情況，提供了解決偶然性誤碼 和信道永久損壞所造成的信息異常情況方案，根據(jù)冗余信息特征狀態(tài)判斷數(shù)據(jù)是否異常并 進(jìn)行糾錯(cuò)，滿足了變電站實(shí)時(shí)性、可靠性的運(yùn)行要求，減少了信息糾錯(cuò)的工作量和極大降低 了失誤的可能性。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為一個(gè)實(shí)施例的基于信息冗余的變電站信息校驗(yàn)糾錯(cuò)方法整體架構(gòu)示意圖；
[0015] 圖2是基于GOOSE報(bào)文協(xié)議的信息校驗(yàn)與糾錯(cuò)方法一個(gè)應(yīng)用實(shí)例算法流程圖；
[0016] 圖3為基于多信號(hào)源的信息冗余方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是基于多信號(hào)源的信息冗余方式的信息校驗(yàn)與糾錯(cuò)方法一個(gè)應(yīng)用實(shí)例算法流 程圖；
[0018] 圖5為過(guò)程層報(bào)文幀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖6為GOOSE報(bào)文重發(fā)包機(jī)制示意圖；
[0020]圖7為一個(gè)不例的電氣一次接線圖；
[0021] 圖8是基于一次系統(tǒng)連接方式的信息冗余與校驗(yàn)糾錯(cuò)方法一個(gè)應(yīng)用實(shí)例算法流程 圖；
[0022] 圖9為三種信息冗余方式與糾錯(cuò)方法反映不同的通信網(wǎng)絡(luò)異常類型示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 變電站通信網(wǎng)絡(luò)信息產(chǎn)生錯(cuò)誤或誤碼的主要環(huán)節(jié)包括信息源、交換節(jié)點(diǎn)和交換鏈 路三方面，交換信息出現(xiàn)錯(cuò)誤和誤碼分為偶然性錯(cuò)誤、誤碼(如暫時(shí)性的電磁干擾)和永久 性錯(cuò)誤、誤碼(如光功率損耗、設(shè)備故障等)兩種。
[0024] -般情況下，對(duì)于偶然性的信息誤碼情況可通過(guò)重復(fù)性的發(fā)包機(jī)制規(guī)避，而對(duì)于 永久性的信息誤碼則需要針對(duì)錯(cuò)誤環(huán)節(jié)提供冗余的信號(hào)源或信息交換路徑。為提升智能變 電站通信網(wǎng)絡(luò)可靠性，如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一個(gè)實(shí)施例的基于信息冗余的變電 站信息校驗(yàn)糾錯(cuò)方法整體架構(gòu)示意圖。
[0025] 如圖1所示，本方法包括信息冗余方法和信息糾錯(cuò)方法兩個(gè)方面，信息冗余方法主 要包括多信號(hào)源冗余、報(bào)文協(xié)議冗余和/或設(shè)備組織方式(一次系統(tǒng)連接方式），與之對(duì)應(yīng)的 分別為多信號(hào)源冗余信息糾錯(cuò)(多信號(hào)源信息對(duì)比），報(bào)文協(xié)議冗余信息糾錯(cuò)(重發(fā)冗余報(bào) 文對(duì)比）和/或設(shè)備組織方式冗余信息糾錯(cuò)(一次電氣量等式約束）。
[0026] 作為一個(gè)實(shí)施例的方案，本發(fā)明提供一種基于信息冗余的變電站信息校驗(yàn)糾錯(cuò)方 法，可以包括如下步驟：
[0027]建立各個(gè)設(shè)備間的冗余信息源；
[0028] 根據(jù)設(shè)備間冗余方式，初始化設(shè)備間冗余信息的訂閱關(guān)系，建立冗余信息存儲(chǔ)表；
[0029] 在系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下，各設(shè)備接受訂閱報(bào)文，并從其他冗余設(shè)備訂閱APPID相同的冗 余報(bào)文，將所得報(bào)文ig息存儲(chǔ)在冗余ig息存儲(chǔ)表中；
[0030]將各設(shè)備與其他設(shè)備信息不符的冗余設(shè)備篩選出來(lái)，將錯(cuò)誤信息和糾正報(bào)文發(fā)回 信號(hào)源，并發(fā)出異常告警。
[0031 ]進(jìn)一步地，對(duì)于建立各個(gè)設(shè)備間的冗余信息源的方法，可以包括如下：測(cè)控裝置、 故障錄波、PMU、電能計(jì)量和元件保護(hù)裝置通過(guò)合并單元發(fā)送方式，并通過(guò)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)中不 同路徑獲取一次系統(tǒng)電量信息;各設(shè)備間根據(jù)所述一次系統(tǒng)電量信息構(gòu)成互為冗余信號(hào)源 的冗余設(shè)備。
[0032] 上述方案為基于多信號(hào)源的信息冗余及信息校驗(yàn)與糾錯(cuò)方法。信息交換網(wǎng)絡(luò)化與 標(biāo)準(zhǔn)化是智能變電站區(qū)別于普通變電站的重要特征。網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)據(jù)交換給變電站帶來(lái)充分 的數(shù)據(jù)共享和信息冗余。傳統(tǒng)意義上來(lái)說(shuō)，合并單元是變電站通信網(wǎng)絡(luò)的唯一采樣值信源。 但在智能變電站體系下，合并單元作為信息的發(fā)布方與保護(hù)測(cè)控、故障錄波、監(jiān)控五防、PMU 等構(gòu)成發(fā)布-訂閱關(guān)系。盡管采樣值訂閱設(shè)備的信號(hào)源是相同的，但其獲取信息的交換路 徑、交換方式各不相同，本發(fā)明的方案，在合并單元正確工作的前提下，將采樣值的后備信 息與所得信息校驗(yàn)糾錯(cuò)。
[0033] 參考圖2所示，圖2為基于多信號(hào)源的信息冗余方式的結(jié)構(gòu)示意圖，測(cè)控裝置、故障 錄波、PMU、電能計(jì)量和元件保護(hù)裝置均由合并單元發(fā)送經(jīng)由過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)中不同路徑獲取一 次系統(tǒng)電量信息，各設(shè)備間構(gòu)成了互為冗余信號(hào)源的冗余設(shè)備。
[0034] 根據(jù)設(shè)備間信息的冗余關(guān)系，各設(shè)備間均建立基于多信號(hào)源的冗余信息存儲(chǔ)表， 參考表1所示，表1是一個(gè)例子的冗余信息存儲(chǔ)表，以所要校驗(yàn)報(bào)文的APPID為主鍵，對(duì)所有 訂閱該信息設(shè)備進(jìn)行信息對(duì)比校驗(yàn)和糾錯(cuò)。
[0035] 弄 1
[0038] 具體的，可以首先建立各類報(bào)文的冗余信息源，然后將多種訂閱設(shè)備的信息匯聚 存儲(chǔ)，并根據(jù)多種來(lái)源的信息對(duì)比糾錯(cuò)已有信息。即根據(jù)圖5所示設(shè)備間冗余方式，初始化 設(shè)備間冗余信息的訂閱關(guān)系，建立如表1所示冗余信息存儲(chǔ)表，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下，各設(shè)備接 受訂閱報(bào)文，并從