基于智能分布式馈线自动化的配电网故障自愈方法

技术领域

本发明涉及配电网故障自愈领域，具体涉及基于智能分布式馈线自动化的配电网故障自愈方法。

背景技术

随着科技的发展，传统配电网中已经接入了大量的分布式电源（DistributedGenerator，DG），使其从单电源辖射状结构变为多电源复杂结构，这种结构的变化使得潮流与故障电流从简单的单向流动发展为双向流动。因此，新型配电网对于传统保护控制方案的要求越来越高，现有策略已经不能适应于当前应用环境的要求。

随着分布式电源、分布式储能和电动汽车的发展，大量的电力电子设备已经被连接到配电网。为了保证配电网的可靠性，提出了分布式馈线自动化（FA）技术，它可以快速准确地完成故障定位、隔离和服务恢复（FLISR），并且不受电力电子设备的影响。而馈线自动化则是有源配电网自愈研究的重要组成部分，实现馈线自动化，需要合理的配电网结构，利用智能终端（STU）之间的通讯系统实现馈线自动化的功能。

作为FA系统的核心技术之一，区段定位方法可以识别多端口保护区域的故障并应对多向流动，并已广泛应用于FA系统。而智能终端作为FA系统的重要组成部分，它需要通过通信从其他保护器件（PD）获取数据，因此通信系统的设计是其中的重要组成部分。通讯系统是终端用户与终端之间联系的主要介质，是有源配电网电流差动保护方案数据传输的重要也是基础技术之一。

然而，现有的FA系统主要存在以下问题：1）各个制造商的智能终端信息通信中采用了私有信息模型和通信机制，缺乏标准信息模型和通信机制的支持，不同智能终端的互操作性无法实现，导致配电网故障自愈的有效性不好。2）现有的通信技术难以满足有源配电网馈线自动化主站与智能终端之间的实时性能要求，导致配电网故障自愈的实时性不足。因此，如何设计一种能够提高基于智能分布式馈线自动化的配电网故障自愈的有效性和实时性的方法是亟需解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种基于智能分布式馈线自动化的配电网故障自愈方法，能够满足有源配电网馈线自动化主站与智能终端之间的实时性能要求，并且能够有效提供标准信息模型和通信机制的支持，进而实现不同智能终端的互操作性，从而能够提高基于智能分布式馈线自动化的配电网故障自愈的有效性和实时性。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

基于智能分布式馈线自动化的配电网故障自愈方法，包括：

S1：对智能终端进行分类，并设置智能终端在故障自愈中的功能；

S2：基于智能终端的分类结果和在故障自愈中的功能，为智能终端设计实现馈线自动化的控制策略；

S3：为含智能终端的有源配电网设置分布式控制假设，并生成对应的故障隔离方案；

S4：为有源配电网建立基于XMPP映射的分布式馈线自动化系统，并将智能终端作为XMPP客户端，与分布式馈线自动化系统的XMPP服务器连接；同时将GOOSE与UDP的组合通讯方案应用于实现智能终端之间的通信和交互；

S5：在配电网发生线路故障时，通过各类智能终端之间的通信和交互实现故障检测，并结合故障隔离方案和控制策略实现故障区段的隔离和非故障区段的供电恢复。

优选的，步骤S1中，智能终端按位置及功能的区别分类为联络开关处智能终端、节点处智能终端和断路器处智能终端。

优选的，步骤S1中，智能终端在线路故障自愈中的功能包括：

1）当分布式馈线自动化系统正常运行时，智能终端监控相应的主开关设备状态信息，并报告给主站；

2）在分布式馈线自动化系统出现故障时，各智能终端通过点对点实时交互信息进行故障定位，隔离故障区段，恢复无故障区段的电源，并向主站汇报处理的情况。

优选的，步骤S3中，控制策略包括：

智能终端对分布式馈线自动化系统的故障电流进行采集和处理，然后通过智能终端之间以及与对应开关之间的信息交互，来实现对其所在开关的相应控制，以达到故障检测、故障隔离、故障恢复的作用。

优选的，步骤S2中，配电网的分布式控制假设包括：

1）在每个区段的两端安装开关，所有开关均为断路器，并保证断路器处智能终端分布的连续性；

2）每个本地断路器的开和关可以由本地智能终端独立控制；

3）每个智能终端具备数据采集、数据处理和计算的功能；

4）各个智能终端通过通信网络相互连接。

优选的，步骤S2中，配电网的故障隔离方案包括：

1）智能终端在检测到故障电流后，向临近的智能终端请求故障电流数据，并从故障发生后的波数时间开始计算一周波时间内流向它所控制的每个开关的故障电流数据，以实现收集故障电流信息；

2）请求智能终端和本地智能终端之间设置有特定的配电区段，每个智能终端配置了特定的IP地址，请求智能终端的位置通过收到故障电流数据请求命令的智能终端来确定；本地智能终端在指定区域配置一个开关，并将流过此开关的电流信息传递给请求智能终端，以实现确定请求智能终端的位置，明确提供电流信息的区域；

3）除区间的起点和终点外，区间的其他智能终端接收多个智能终端发送的电流信息，通过选择区间两端的电流数据进行对比，各个智能终端根据区段定位方法确定故障区段，以实现故障定位；

4）智能终端通过对比接收的电流数据信息，分别对故障电流幅值和相位比较，两者满足其一的故障判据，则确定该故障为区间内故障；如果是区间故障，相应的断路器会被跳开控制，否则，智能终端会在一定时间后恢复，处理下一次的故障，以实现对比接收的电流数据信息，确定是否发生区间内故障；

5）当故障区下游的智能终端收到上游智能终端的数据请求时，下游智能终端处于未启动状态，智能终端在另一端传输全零数据，通过上游智能终端的电流数据确定故障区段；下游智能终端传输全零的故障电流数据时，上游智能终端向其下游的弱电智能终端发送远程遥控分闸命令，启动跳闸功能，彻底隔离故障区；以实现故障区域隔离，防止分布式电源继续对该故障区域提供短路电流。

优选的，步骤S3中，通过对智能终端进行建模仿真来测试控制策略的有效性。

优选的，通过MATLAB/Simulink对智能终端进行建模仿真。

优选的，步骤S4中，XMPP服务器的配置包括：

1）在主站中设置单个服务器或在前端处理器中运行XMPP服务器应用程序；

2）设置次区域，即按馈线组配置服务器。

优选的，步骤S4中，为分布式馈线自动化系统设置基于GOOSE与UDP结合的安全保护方案。

本发明中基于智能分布式馈线自动化的配电网故障自愈方法与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明基于智能终端的分类结果和在故障自愈中的功能为智能终端设计实现馈线自动化的控制策略，同时为含智能终端的有源配电网设置分布式控制假设并生成对应的故障隔离方案，使得能够在配电网发生线路故障时，通过故障隔离方案和控制策略实现故障区段的隔离和非故障区段的供电恢复，从而能够提高基于智能分布式馈线自动化的配电网故障自愈的有效性。

本发明为有源配电网建立基于XMPP映射的分布式馈线自动化系统，并将智能终端作为XMPP客户端与分布式馈线自动化系统的XMPP服务器连接，同时将GOOSE与UDP的组合通讯方案应用于实现智能终端之间的通信和交互，一方面，本发明通过XMPP协议映射实现常规数据的传输，能够满足有源配电网馈线自动化主站与智能终端之间的实时性能要求，从而能够提高基于智能分布式馈线自动化的配电网故障自愈的有效性。另一方面，本发明通过GOOSE与UDP的组合通讯方案实现智能终端之间的通信和交互，使得能够提供标准信息模型和通信机制的支持，能够实现不同智能终端之间的互操作性，并且与任意单个通讯协议相比，极大的提高了实时数据传输效率，从而能够提高基于智能分布式馈线自动化的配电网故障自愈的实时性。

附图说明

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为基于智能分布式馈线自动化的配电网故障自愈方法的逻辑框图；

图2为智能分布式馈线自动化的结构图；

图3为智能分布式馈线自动化的支路图；

图4为断路器处智能终端建模的流程图；

图5为下游节点STU建模的流程图；

图6为上游节点STU建模的流程图；

图7为实现STU与联络开关处STU通信的流程图；

图8为联络开关处STU建模的流程图；

图9为基于XMPP建立的分布式馈线自动化系统的结构图；

图10为三种传输协议对比示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件能够以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。例如“水平”仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

实施例：

本实施例中公开了一种基于智能分布式馈线自动化的配电网故障自愈方法。

如图1所示，基于智能分布式馈线自动化的配电网故障自愈方法，包括：

S1：对智能终端（后续也称为STU）进行分类，并设置智能终端在故障自愈中的功能；

S2：基于智能终端的分类结果和在故障自愈中的功能，为智能终端设计实现馈线自动化（后续也称为FA）的控制策略；

S3：为含智能终端的有源配电网设置分布式控制假设，并生成对应的故障隔离方案；

本实施例中，有源配电网是指大量接入分布式电源、功率双向流动的配电网。

S4：为有源配电网建立基于XMPP映射的分布式馈线自动化系统，并将智能终端作为XMPP客户端，与分布式馈线自动化系统的XMPP服务器连接；同时将GOOSE与UDP的组合通讯方案应用于分布式馈线自动化系统的通信（如开关动作和保护跳闸），并实现智能终端之间的通信和交互；

本实施例中，GOOSE与UDP的组合通讯方案是指，基于实时 GOOSE与采样值消息之间的通讯由应用层直接映射至数据链路层的特点，将GOOSE映射到UDP, 并采用通用的UDP/IP协议栈进行传输。UDP无需建立连接即可直接进行数据传送，能够实现多种通信模式，符合 GOOSE多波传送方式和实时需求。

同时，本专利申请还设计了GOOSE与UDP结合的安全保护方案，用以保证智能终端之间的通信和交互的安全性。

其中安全保护方案采用基于哈希获取随机子集的一次性签名验证策略，将其中的密钥设置为30min定期更新，签名的过程包括：生成密钥、签名和验证。

S5：在配电网发生线路故障时，通过各类智能终端之间的通信和交互实现故障检测，并结合故障隔离方案和控制策略实现故障区段的隔离和非故障区段的供电恢复。

本发明基于智能终端的分类结果和在故障自愈中的功能为智能终端设计实现馈线自动化的控制策略，同时为含智能终端的有源配电网设置分布式控制假设并生成对应的故障隔离方案，使得能够在配电网发生线路故障时，通过故障隔离方案和控制策略实现故障区段的隔离和非故障区段的供电恢复，从而能够提高基于智能分布式馈线自动化的配电网故障自愈的有效性。

本发明为有源配电网建立基于XMPP映射的分布式馈线自动化系统，并将智能终端作为XMPP客户端与分布式馈线自动化系统的XMPP服务器连接，同时将GOOSE与UDP的组合通讯方案应用于实现智能终端之间的通信和交互，一方面，本发明通过XMPP协议映射实现常规数据的传输，能够满足有源配电网馈线自动化主站与智能终端之间的实时性能要求，从而能够提高基于智能分布式馈线自动化的配电网故障自愈的有效性。另一方面，本发明通过GOOSE与UDP的组合通讯方案实现智能终端之间的通信和交互，使得能够提供标准信息模型和通信机制的支持，能够实现不同智能终端之间的互操作性，并且与任意单个通讯协议相比，极大的提高了实时数据传输效率，从而能够提高基于智能分布式馈线自动化的配电网故障自愈的实时性。

具体实施过程中，智能终端按位置及功能的区别分类为联络开关处智能终端、节点处智能终端和断路器处智能终端。

本实施例中，通过不同类型的智能终端对线路不同部分进行检测，实现各部分的通信：

联络开关处智能终端的功能是：检测各个联络开关是否发出合闸的信号；

节点处智能终端的功能是：实现上游和下游的通信以及开关任务；

断路器处智能终端的功能是：通过母线电流信息判断是否为故障。

本发明通过对智能终端进行分类来实现对线路不同部分进行检测以及各部分的通信，进而能够更好的为智能终端设计实现馈线自动化的控制策略，从而能够辅助提高配电网故障自愈的有效性。

具体实施过程中，智能终端在线路故障自愈中的功能包括：

1）当分布式馈线自动化系统正常运行时，智能终端监控相应的主开关设备状态信息，并报告给主站；

本实施例中，该功能的作用是：将系统的运行信息上传给主站，由主站实时记录和监测该系统当前的运行状态，判断是否有异常情况。

主站是指，在控制中心内对采集到的配电网运行数据进行加工、处理，为调度人员提供配电网运行监视和远方控制与调节的人机界面计算机子系统。

2）在分布式馈线自动化系统出现故障时，各智能终端通过点对点实时交互信息进行故障定位，隔离故障区段，恢复无故障区段的电源，即FLISR功能，并向主站汇报处理的情况。

本实施例中，该功能的作用是：实现故障的及时处理，以及供电恢复。

具体的，当配电线路发生短路故障时，出口断路器和相应的智能终端检测故障电流，并且断路器跳闸，重新移动故障，检测到故障电流的智能终端启动馈线自动化功能，并根据是否有故障电流流过相邻开关来判断故障区段。出口断路器是指电网和负荷之间一个可以控制断开的点，重新移动故障是指人为将故障点移动。

如图2所示，由于STU0和STU1分别检测到CB1和开关S1处存在故障电流，因此判断故障未发生在CB1的相邻部分。STU2检测到靠近开关S1的开关S2处没有故障电流，并判断故障发生在K1点所在的区段。在确定故障区段后，参与决策控制的STU运行FLISR算法生成故障隔离和恢复方案。STU1和STU2执行命令，分别断开开关S1和开关S2，隔离故障段，并发送确认信息。STU3和STU0执行命令，依次闭合触点开关S3和断路器CB1，以重新存储电源。

本发明通过设计智能终端在线路故障自愈中的功能，能够更好的为智能终端设计实现馈线自动化的控制策略，从而能够辅助提高配电网故障自愈的有效性。

具体实施过程中，控制策略包括：智能终端对分布式馈线自动化系统的故障电流进行采集和处理，然后通过智能终端之间以及与对应开关之间的信息交互，来实现对其所在开关的相应控制，以达到故障检测、故障隔离、故障恢复的作用；

针对故障检测：初始化智能终端，当线路中断路器处智能终端检测到故障电流时，故障点上游节点智能终端会得到故障信号，并将该信号传递给下游节点智能终端，下游节点智能终端对进线开关的状态进行判断，若开关断开，则判断故障发生在该上下游节点之间；

针对故障隔离，在故障检测完成后，智能终端向对应的分段开关发出断开指令，实现故障隔离；

针对故障恢复，故障点的下游区域为故障待恢复区域，在上游故障检修完毕时，联络开关处智能终端发出闭合信号，对应开关闭合，恢复供电。

如图3所示，联络开关和断路器开关分别是LB和CB，正常状态下分段开关++为断开。

针对故障检测，当F处发生故障时，线路中STUC检测到故障电流，从而继续相应的控制动作。故障发生时，此时故障电流将会被STU1检测，记住为“1”，此时STU1将把此信息传递给STU2，此时STU2开始对开关的开合状态进行判断，若该进线开关为断开状态，则智能终端判定为故障发生在1节点和2节点之间此时，故障检测实现完成；针对故障隔离及供电恢复，当故障检测之后，STU1、STU2对Q12、Q21进行控制，发出断开指令，从而对该区段进行隔离，STU2、STU1与联络开关处STUL进行信息交互，将隔离信息传递给联络开关，STUL对隔离开关状态进行判断，若联络开关处于闭合，此时需要对断路器开关进行闭合动作。分布式FA处理完成，区段2~3正常供电。

具体实施过程中，配电网的分布式控制假设包括：

1）在每个区段的两端安装开关，所有开关均为断路器，并保证断路器处智能终端分布的连续性；

本实施例中，该分布式控制假设的作用是：保证在该区段发生故障后，能将该区域完全从系统中分离，同时保证断路器终端分布的连续性，避免故障定位出错。

2）每个本地断路器的开和关可以由本地智能终端独立控制；

本实施例中，该分布式控制假设的作用是：保证智能终端的自主性和独立性。

3）每个智能终端具备数据采集、数据处理和计算的功能；

本实施例中，该分布式控制假设的作用是：防止因智能终端的性能原因导致控制策略的失效。

4）各个智能终端通过通信网络相互连接。

本实施例中，该分布式控制假设的作用是：保证每个智能终端的连接方式为通信网络，避免出现其他的连接方式对控制策略有干扰。

具体实施过程中，配电网的故障隔离方案包括：

1）智能终端在检测到故障电流后，向临近的智能终端请求故障电流数据，并从故障发生后的波数时间开始计算一周波时间内流向它所控制的每个开关的故障电流数据，以实现收集故障电流信息；

本实施例中，该故障隔离方案的作用是：收集故障电流信息。

2）请求智能终端和本地智能终端之间设置有特定的配电区段，每个智能终端配置了特定的IP地址，请求智能终端的位置通过收到故障电流数据请求命令的智能终端来确定；本地智能终端在指定区域配置一个开关，并将流过此开关的电流信息传递给请求智能终端，以实现确定请求智能终端的位置，明确提供电流信息的区域；

本实施例中，该故障隔离方案的作用是：确定请求智能终端的位置，明确提供电流信息的区域。

3）除区间的起点和终点外，区间的其他智能终端接收多个智能终端发送的电流信息，通过选择区间两端的电流数据进行对比，各个智能终端根据区段定位方法确定故障区段，以实现故障定位；

本实施例中，该故障隔离方案的作用是：实现故障定位。

4）智能终端通过对比接收的电流数据信息，分别对故障电流幅值和相位比较，两者满足其一的故障判据，则确定该故障为区间内故障；如果是区间故障，相应的断路器会被跳开控制，否则，智能终端会在一定时间后恢复，处理下一次的故障，以实现对比接收的电流数据信息，确定是否发生区间内故障；

本实施例中，该故障隔离方案的作用是：对比接收的电流数据信息，确定是否发生区间内故障。

5）当故障区下游的智能终端收到上游智能终端的数据请求时，下游智能终端处于未启动状态，智能终端在另一端传输全零数据，通过上游智能终端的电流数据确定故障区段；下游智能终端传输全零的故障电流数据时，上游智能终端向其下游的弱电智能终端发送远程遥控分闸命令，启动跳闸功能，彻底隔离故障区；以实现故障区域隔离，防止分布式电源继续对该故障区域提供短路电流。

本实施例中，该故障隔离方案的作用是：实现故障区域隔离，防止分布式电源继续对该故障区域提供短路电流。

具体实施过程中，通过对智能终端进行建模仿真来测试控制策略的有效性。其中，通过MATLAB/Simulink对智能终端进行建模仿真。

本实施例中，对所提及的各个模块搭建仿真模型，每个模块建模过程以同三个模块的控制策略为基础。

1）断路器处STUC：该模块的作用主要用于控制此处断路器的开合，同时也会接收来自联络开关的信号；

2）支路节点处STU：分为三个部分，第一部分主要作用是与上游STU进行通讯任务和相应的开关操作，第二个部分主要作用是与下游STU进行通讯任务和相应的开关操作，第三个部分主要是本个STU与联络开关的通讯和相应的开关操作；

3）联络开关处STU：接收各个STU第三部分所发出的“联络开关是否合闸”的信号。

针对断路器处智能终端建模流程如图4所示。

下游节点STU建模流程如图5所示：实现与上游STU的信息交互。

上游节点STU建模流程如图6所示：实现本STU和下游STU的信息交互。

实现该STU与联络开关处的STU的通信流程如图7所示。

联络开关处STU建模流程如图8所示。

本发明通过对智能终端进行建模仿真来测试控制策略的有效，使得能够更好的为智能终端设计实现馈线自动化的控制策略，从而能够辅助提高配电网故障自愈的有效性。

具体实施过程中，为实现分布式FA在STU中的实时性，现有FA系统存在三个问题：

1）各个制造商的STU信息通信中采用了私有信息模型和通信机制，缺乏标准信息模型和通信机制的支持，导致不同STU的互操作性无法实现；

2）现有的通信技术难以满足有源配电网馈线自动化主站与STU之间的实时性能要求；

3）STU之间的通信缺乏统一的服务方案和必要的安全保护技术。

为此，本专利申请建立基于XMPP映射的分布式馈线自动化系统，并将智能终端作为XMPP客户端，与分布式馈线自动化系统的XMPP服务器连接；同时将GOOSE与UDP的组合通讯方案应用于分布式馈线自动化系统的通信，并实现智能终端之间的通信和交互。

XMPP（可扩展通讯和表示协议，Extensible Messaging and Presence Protocol）是一种基于标准通用标记语言的子集XML的协议，它继承了在XML环境中灵活的发展性。基于XMPP的应用具有超强的可扩展性。经过扩展以后的XMPP可以通过发送扩展的信息来处理用户的需求，以及在XMPP的顶端建立如内容发布系统和基于地址的服务等应用程序。而且，XMPP包含了针对服务器端的软件协议，使之能与另一个进行通话，这使得开发者更容易建立客户应用程序或给一个配好系统添加功能。

如图9所示，STU既可以用作IEC 61850客户端，也可以用作IEC 61850服务器，但它们都是用于XMPP通信的XMPP客户端。它们需要通过TCP/IP协议连接到XMPP服务器，服务器会传输它们以实现客户端之间的对话服务器的配置可以根据系统的大小和服务器承受的轻负载和重负载来选择。

XMPP服务器的配置包括：

1）在主站中设置单个服务器或在前端处理器中运行XMPP服务器应用程序；

2）设置次区域，即按馈线组配置服务器。

本实施例中，XMPP服务器配置的原则是基于该系统的大小以及需要服务器承受多大量的信息，按照处理信息量的大小在主站或前端处理器中设置单个服务器；按照系统的大小，设置馈线组配置服务器。

当XMPP用于数据传输时，普通数据包的大小通常为几千字节；由于它已通过XMPP服务器传输，加密和解密，因此在网络阻塞或大数据包的情况下，实际传输延迟可能很大。抽象通信服务接口（ACSI）没有通信功能，没有指定特定的消息格式和编码/解码语法;因此，IEC 61850将ACSI的信息模型和服务映射到特定的通信服务映射（如MMS和XMPP），其中MMS使用ASN.1对业务编码做出相应的格式规定，编码格式为BER，而XMPP映射也使用类似的数据单元结构，但编码模式为XER。

本发明通过XMPP协议映射实现常规数据的传输，能够满足有源配电网馈线自动化主站与智能终端之间的实时性能要求，从而能够提高基于智能分布式馈线自动化的配电网故障自愈的有效性。

GOOSE（面向通用对象的变电站事件，Generic Object Oriented SubstationEvent）是指面向通用对象的变电站事件。它是IEC61850中的一种快速报文传输机制，用于传输变电站内IED之间重要的实时性信号。GOOSE采用网络信号代替了常规变电站装置之间硬接线的通信方式，大大简化了变电站二次电缆接线。

Internet 协议集支持一个无连接的传输协议，该协议称为用户数据报协议（UDP，User Datagram Protocol）。UDP为应用程序提供了一种无需建立连接就可以发送封装的IP数据包的方法。

具体的，为了实现消息在IP层的快速传输，采用了GOOSE通过UDP的方式，具有基于点对点通信、协议控制选项少、消息延迟时间短、传输速度快等特点。同时，满足分布式FA对控制命令的实时性能要求。GOOSE通过UDP采用发布者/订阅者机制。为了保证数据的实时性能，在网络层IP协议的服务类型（TOS）字段中设置优先级。TOS被认为是由差异化服务代码点（DSCP）和显式拥塞通知（ECN）组成的；为了保证数据的可靠性，采用了快速多次重传机制。同时，消息是否丢失或通信是否中断，可以根据消息的允许生存期来判断。根据状态号和序列号，可以判断传输的消息是否有帧丢失、顺序错误或重复，对于更重要的信息（如交换机动作），采用双帧接收机制，保证传输信息的可靠性。当使用GOOSE传输机制实现FLISR功能时，如代理模式分布式FA，采用组播应用关联进行通信，故障指示数据集通过报告服务发送到服务恢复控制器（SRC）进行故障段判断，SRC通过操作服务完成非故障段的故障隔离和恢复。

本实施例中，通过在网络层IP协议的服务类型字段中设置等级制度，来保证数据的实时性，多采用组播关联通信，在发生故障时，将信息传递给服务恢复控制服务器，进而判断故障点的位置，其次利用服务恢复控制器完成故障隔离和恢复操作；同时采用快速多次重传机制，保证数据的可靠性；并根据消息的允许存在时间，判断通信是否中断；根据序列号和状态号判断消息是否丢失或者多次出现。

本发明通过GOOSE与UDP的组合通讯方案实现智能终端之间的通信和交互，使得能够提供标准信息模型和通信机制的支持，能够实现不同智能终端之间的互操作性，并且与任意单个通讯协议相比，极大的提高了实时数据传输效率，从而能够提高基于智能分布式馈线自动化的配电网故障自愈的实时性。

本实施例中，还进行了典型故障隔离测试：

如图2所示，当S1和S2之间发生永久性故障时，QF1、S1和S2检测到故障电流的同时，开关发布GOOSE信息，由于S3没有检测到故障，S2判断故障下，所以快速跳闸，开路故障。由于S1和S2同时检测到故障，S1判断不存在故障，并自动根据后备保护跳闸延时工作。从S1、S2接收GOOSE信息后判断故障段并隔离故障。故障段已隔离后，S2发布GOOSE信息。S3获得GOOSE信息后，闭合S3开关，恢复S2和S3段之间的电能。

如图10所示，GOOSE通过UDP通讯的方案的实时传输明显优于单独通讯协议，并且随着节点数以及传输数据字节的增加，优势更加明显。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。