基于信息冗余的变电站信息校验纠错方法
【专利说明】
[00011 本申请是申请日：2015.05.12,【申请号】"201510240821.7"，发明名称："基于信息 冗余的变电站信息校验纠错方法"的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及电力工程技术领域，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。
【背景技术】
[0003] 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。
[0004] 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。
[0005] -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。
[0006] 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。
【发明内容】
[0007] 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。
[0008] -种基于信息冗余的变电站信息校验纠错方法，包括：
[0009] 建立各个设备间的冗余信息源；
[0010] 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；
[0011] 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ig息存储在冗余ig息存储表中；
[0012] 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。
[0013] 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。
【附图说明】
[0014] 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；
[0015] 图2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；
[0016] 图3为基于多信号源的信息冗余方式的结构示意图；
[0017]图4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；
[0018] 图5为过程层报文帧结构示意图；
[0019] 图6为GOOSE报文重发包机制示意图；
[0020]图7为一个不例的电气一次接线图；
[0021] 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；
[0022] 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】
[0023] 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。
[0024] -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为本发明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。
[0025] 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）。
[0026] 作为一个实施例的方案，本发明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：
[0027]建立各个设备间的冗余信息源；
[0028] 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；
[0029] 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ig息存储在冗余ig息存储表中；
[0030]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。
[0031 ]进一步地，对于建立各个设备间的冗余信息源的方法，可以包括如下：测控装置、 故障录波、PMU、电能计量和元件保护装置通过合并单元发送方式，并通过过程层网络中不 同路径获取一次系统电量信息;各设备间根据所述一次系统电量信息构成互为冗余信号源 的冗余设备。
[0032] 上述方案为基于多信号源的信息冗余及信息校验与纠错方法。信息交换网络化与 标准化是智能变电站区别于普通变电站的重要特征。网络化的数据交换给变电站带来充分 的数据共享和信息冗余。传统意义上来说，合并单元是变电站通信网络的唯一采样值信源。 但在智能变电站体系下，合并单元作为信息的发布方与保护测控、故障录波、监控五防、PMU 等构成发布-订阅关系。尽管采样值订阅设备的信号源是相同的，但其获取信息的交换路 径、交换方式各不相同，本发明的方案，在合并单元正确工作的前提下，将采样值的后备信 息与所得信息校验纠错。
[0033] 参考图2所示，图2为基于多信号源的信息冗余方式的结构示意图，测控装置、故障 录波、PMU、电能计量和元件保护装置均由合并单元发送经由过程层网络中不同路径获取一 次系统电量信息，各设备间构成了互为冗余信号源的冗余设备。
[0034] 根据设备间信息的冗余关系，各设备间均建立基于多信号源的冗余信息存储表， 参考表1所示，表1是一个例子的冗余信息存储表，以所要校验报文的APPID为主键，对所有 订阅该信息设备进行信息对比校验和纠错。
[0035] 弄 1
[0038] 具体的，可以首先建立各类报文的冗余信息源，然后将多种订阅设备的信息汇聚 存储，并根据多种来源的信息对比纠错已有信息。即根据图5所示设备间冗余方式，初始化 设备间冗余信息的订阅关系，建立如表1所示冗余信息存储表，系统运行状态下，各设备接 受订阅报文，并从