（一）什么是GOOSE技術(shù)？

GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event），即面向?qū)ο蟮淖冸娬臼录珿OOSE技術(shù)是IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)過(guò)程層應(yīng)用的最重要的技術(shù)之一。

GOOSE傳輸采用以太網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)和流量?jī)?yōu)先級(jí)技術(shù)，其報(bào)文含有VLAN標(biāo)簽定義的優(yōu)先級(jí)/虛擬局域網(wǎng)標(biāo)識(shí)域，用于將可靠性高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、優(yōu)先級(jí)要求高的報(bào)文優(yōu)先傳輸或者與其他網(wǎng)絡(luò)流量分開。

（二）GOOSE技術(shù)在IEC 61850變電站系統(tǒng)中的作用

隨著變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)品如通信協(xié)議、應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)描述等也不斷增加，且不同廠商設(shè)備之間具有不同的網(wǎng)絡(luò)、通信協(xié)議以及信息描述方法，導(dǎo)致各廠商之間無(wú)法進(jìn)行互操作，最終造成系統(tǒng)維護(hù)難、可靠性降低，給整個(gè)變電站系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)巨大風(fēng)險(xiǎn)。

因此，需要一個(gè)具有廣泛適用性、功能強(qiáng)大的通信協(xié)議，使來(lái)自不同廠商的IED可以相互通信，不同廠商的系統(tǒng)可以集成為一個(gè)系統(tǒng)，構(gòu)建數(shù)字化變電站。

IEC 61850是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化變電站的關(guān)鍵技術(shù)，IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)建立了三類信息服務(wù)模型，即MMS（制造報(bào)文規(guī)范）、GOOSE（面向?qū)ο蟮淖冸娬臼录V（采樣值），其中GOOSE通信機(jī)制規(guī)范了間隔層IED之間以及間隔層IED與過(guò)程層智能終端之間的開關(guān)量報(bào)文的快速傳輸，如狀態(tài)量、控制信息等，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)信息共享、設(shè)備閉鎖功能、開關(guān)類設(shè)備的跳合閘控制等功能。

構(gòu)建IEC 61850變電站， GOOSE技術(shù)主要功能如有在傳統(tǒng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，二次回路的設(shè)計(jì)中通過(guò)端子到端子的電纜連接實(shí)現(xiàn)裝置之間的配合，以及裝置至一次設(shè)備的出口，存在數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性/速度低、數(shù)據(jù)傳輸流量小、安裝接線工程大等多方面的不足。而基于IEC 61850變電站的建設(shè)，采用GOOSE技術(shù)可以解決這些不足。

首先，GOOSE報(bào)文攜帶優(yōu)先級(jí)/VLAN標(biāo)志，支持VLAN標(biāo)簽協(xié)議的以太網(wǎng)交換機(jī)會(huì)根據(jù)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，如圖1。

圖1：交換機(jī)優(yōu)先傳輸GOOSE報(bào)文

而且，GOOSE傳輸服務(wù)是應(yīng)用層經(jīng)表示層后，直接映射到數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，不經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層，傳輸延時(shí)短，提高可靠性同時(shí)降低傳輸延遲，從而滿足實(shí)時(shí)性要求較高的繼電保護(hù)應(yīng)用，如圖2。國(guó)內(nèi)外主流IEC 61850設(shè)備廠家均支持GOOSE技術(shù)。

圖2：通信分層概念模型與GOOSE通信協(xié)議棧對(duì)比

同時(shí)，采用GOOSE傳輸方式，可以通過(guò)“虛擬端子”的“連接”，無(wú)接點(diǎn)、無(wú)端子、無(wú)接線，實(shí)現(xiàn)各裝置之間信息的交換；而且 GOOSE是采用組播傳輸方式，即一個(gè)數(shù)據(jù)源（發(fā)布者）向多個(gè)接收者（訂閱者）發(fā)送數(shù)據(jù)的最佳方式，尤其適合數(shù)據(jù)流量大、實(shí)時(shí)性要求高，數(shù)據(jù)需要共享的數(shù)據(jù)通信，這一點(diǎn)非常適用于變電站內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)的IED（智能電子設(shè)備）之間數(shù)據(jù)交換與共享。

CET作為國(guó)內(nèi)主流廠家，自主研發(fā)的PMC-951X保護(hù)測(cè)控裝置，支持GOOSE功能，可以實(shí)現(xiàn)間隔層設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信與共享。

GOOSE數(shù)據(jù)交換關(guān)系通過(guò)“虛擬端子”的概念來(lái)描述，通過(guò)將虛擬端子輸出“連接”到虛擬端子輸入實(shí)現(xiàn)信息的傳遞，這個(gè)“連接”不是物理電纜的連接，而是蘊(yùn)含在以太網(wǎng)GOOSE報(bào)文中的虛擬連接。

裝置具有96個(gè)虛端子輸入，128個(gè)虛端子輸出，可靈活選擇裝置61850模型中定義的BOOL量、模擬量數(shù)據(jù)。裝置對(duì)GOOSE信號(hào)的發(fā)送、接收均采用快速編解碼、優(yōu)先處理機(jī)制，信號(hào)傳輸具備極小的延遲。其中P1、P2、P3以太網(wǎng)口最大傳輸延遲時(shí)間<10ms。

另外，GOOSE雙網(wǎng)冗余通信，可以提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。在繼電保護(hù)系統(tǒng)中，一旦通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)癱瘓或者故障，繼電保護(hù)系統(tǒng)將失去保護(hù)功能，威脅電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。采用GOOSE雙網(wǎng)冗余通信，可以確保GOOSE報(bào)文快速性的前提下，提供網(wǎng)絡(luò)冗余，避免因?yàn)閱尉W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障或癱瘓而導(dǎo)致繼電保護(hù)功能喪失，提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。