Linux环境下GOOSE报文传输方案的研究与设计 Research and Design of GOOSE Message Transmission Scheme in Linux System.pdfVIP

第25卷第12期 电力科学与工程 V01．25，No．12 2009年12月 ElectricPowerScienceand Dec．，2009 Engineering 付旭，徐磊 (华北电力大学计算机科学与技术学院，北京102206) 摘要：根据IEC61850对通信实时性的要求，GOOSE报文与其他网络应用传输的报文有所差异，不能再使 用TCP／IP协议栈与常规的socket编程，而是需要直接与设备驱动通信来完成报文的发送和接收．对GOOSE 报文的结构及工作方式进行了分析研究，通过设备系统接口与驱动程序通信，实现了Linux系统下GOOSE 报文的数据链路层直接传输。 关键词：IEC61850；GOOSE报文；以太网设备驱动程序；Linux系统 中图分类号：TM78文献标识码：A 需要快速传递信息的场合。 0 引 言 近几年来，变电站自动化系统的数字化趋势越 计，体现了该报文通信特点。 来越明显，这一趋势对整个变电站自动化系统也提 出了更高的要求。基于数字化通信在变电站系统中 1 GOOSE报文传输的研究 举足轻重的重要性，IEC组织对其制定了一套国际 1．1 性的通信标准IEC61850。IEC61850标准对变电GoOSE报文编码 站系统中所有的通信报文做了详细的规定和分类， 并对各种报文的传输作了特殊的通信服务映射。它 映射到以太网协议栈，但在标准的以太网报文头加 解决了不同设备和不同系统之间传输时的不兼容， bit的虚拟局域网 入了一个Tag。Tag中包含了12 bit的报文优先级码 真正实现了设备的互操作性。IEC61850规定了若标识码(IEEE802．1q)和3 干种报文来传输变电站实时数据，每种报文传输值 的侧重点不同。例如侧重实时性的采样值传输 到第0级。通常，第7级为网络管理保留，在网络 (SAV)Ⅲ、通用变电站状态事件(6SSE)、面向通紧急情况下使用，音视频应用一般占用第6、5级，· 用对象的变电站事件(GOOSE)报文。其中，SAVGOOSE报文可以定为4级。 用于采样值传输及相关服务，关注时间约束，要求 其数据链路层报文格式如图1所示。 成组地在时间与频率受控的情况下快速传送电流、 l物理层源地址 Tag 报文类型 报文内容 电压模拟量，可采用多播技术一对多地传送，一般 不重发，只保留必威体育精装版数据。GSSE报文负责传输双 i 值为志ssBs 比特的状态变位信息，当每次检测出1个或者多个 I TPID=0x811 0 O O Ox)0D【… 状态值发生改变，就发送GSSE报文。GOOSE保 证变电站事件(例如跳闸命令、报警、保护启动、 802．1q报 码，GOOSE报文的虚拟局域 闭锁等公共数据)在系统范围内(例如间隔层之间、 文类型标 优先级为4 网标识码 间隔层与变电站层、间隔层与过程层)快速传输， 识码 用于紧急跳闸、启动故障录波、启动闭锁／解锁等 图1 GOOSE报文的以太网帧格式 收稿日期：2009—10-12． 作者简介：付旭(1984一)，男，华北电力大学计算机科学与技术学院硕士研究生． 万方数据 第12期 付旭，等Linux环境下GOOSE报文传输方案的研究与设计 由于GOOSE报文是直接从