GOOSE por dentro: APPID, GoCBRef, dataset, stNum, sqNum, ConfRev e TimeAllowedToLive
Aprenda a interpretar os campos que realmente explicam um GOOSE: multicast, VLAN/PCP, APPID, GoCBRef, dataset, stNum, sqNum, ConfRev, TimeAllowedToLive, test e retransmissão.
GOOSE e Sampled Values: o que olhar no quadro Ethernet
Como ler esta figura
MAC destino
Normalmente multicast para distribuir o fluxo a assinantes.
Na implementação: Valide grupo multicast, filtragem no switch e se as portas dos assinantes realmente recebem o tráfego.
VLAN / PCP
802.1Q carrega VLAN ID e prioridade de usuário, permitindo segmentação e tratamento de fila.
Na implementação: PCP não cria banda; apenas ajuda o switch a decidir prioridade quando há concorrência.
EtherType
Identifica GOOSE (0x88B8) ou Sampled Values (0x88BA).
Na implementação: Essa distinção torna simples filtrar e comprovar se o fluxo certo está no enlace.
APPID
Identifica a aplicação/instância do fluxo.
Na implementação: Compare APPID com SCL e com o assinante; duplicidade ou divergência dificulta interoperabilidade e diagnóstico.
APDU
No GOOSE contém estado, sequência, dataset e metadados; em SV contém amostras e metadados do stream.
Na implementação: No GOOSE acompanhe stNum/sqNum/ConfRev; em SV acompanhe smpCnt/smpSynch/svID e continuidade.
FCS e contadores da porta
Protegem o quadro Ethernet e evidenciam defeitos físicos ou congestionamento.
Na implementação: Antes de acusar o IED, cheque CRC, drops, queue discards e erros da interface dos switches.
IEC 61850: o mapa mental antes dos parâmetros
Como ler esta figura
MMS
Atende serviços cliente-servidor como leitura, escrita, reports e controles mapeados pela IEC 61850-8-1.
Na implementação: Valide associação, modelo do IED, datasets, report control blocks e control model.
GOOSE
Entrega eventos rápidos peer-to-peer por multicast Ethernet.
Na implementação: Valide SCL, dataset, GoCBRef, APPID, MAC, VLAN/PCP, stNum, sqNum e ConfRev.
Sampled Values
Distribui amostras digitalizadas do processo em fluxo contínuo.
Na implementação: Valide taxa de amostragem, svID, smpCnt, smpSynch, banda, prioridade e sincronismo.
PTP
Fornece referência temporal de alta precisão usando o perfil IEC/IEEE 61850-9-3 quando aplicável.
Na implementação: Observe grandmaster, BMCA, clockClass, priority, offset, path delay, boundary/transparent clocks e holdover.
SCL
É linguagem XML de engenharia/configuração, não um protocolo de tráfego do processo.
Na implementação: Controle versões ICD/IID/CID/SCD/SSD e valide consistência entre arquivo, IED e configuração de switches/ferramentas.
GOOSE — stNum/sqNum/ConfRev/APPID
| Campo | Função | Assinatura normal | Sintoma útil |
|---|---|---|---|
| APPID | Identifica o fluxo de aplicação no frame | Constante para o fluxo configurado | APPID inesperado pode indicar assinatura/publicação errada. |
| stNum | Número do estado do dataset | Incrementa quando o estado muda | Não muda apesar do processo mudar → publicação/lógica/dataset. |
| sqNum | Sequência de retransmissões do mesmo estado | Reinicia no novo estado e cresce nas repetições | Saltos/ausência ajudam a identificar perda ou captura incompleta. |
| ConfRev | Revisão da configuração | Igual à revisão esperada pelo subscriber | Mismatch pode invalidar interoperabilidade apesar de Ethernet OK. |
| TimeAllowedToLive | Validade temporal anunciada | Maior que o próximo intervalo esperado | Expiração causa subscriber considerar publisher indisponível. |
GOOSE — APPID, stNum, sqNum e ConfRev no mesmo diagnóstico
| Campo | O que representa | Mudança esperada | Falha que evidencia |
|---|---|---|---|
| APPID | Identificador de aplicação do fluxo GOOSE | Permanece coerente com o control block | Fluxo/publicação diferente do esperado. |
| stNum | Número do estado do DataSet | Incrementa quando o estado publicado muda | Lógica/DataSet não mudou apesar do processo. |
| sqNum | Sequência de retransmissões do mesmo estado | Reinicia no novo estado e cresce nas repetições | Gap, perda ou captura incompleta. |
| ConfRev | Revisão da configuração | Permanece igual à revisão esperada pelo subscriber | Publisher/subscriber com engenharia divergente. |
| TimeAllowedToLive | Validade temporal da mensagem | Compatível com o próximo intervalo de publicação | Subscriber declara perda do publisher após expiração. |
| EtherType | GOOSE diretamente sobre Ethernet | 0x88B8 | Dissector/protocolo diferente do esperado. |
O modelo mental: publicador, dataset e assinantes
GOOSE é multicast peer-to-peer. Um IED publica um dataset e um ou mais assinantes recebem o estado. O switch não entende a lógica de proteção; ele apenas entrega quadros conforme MAC, VLAN e políticas. A engenharia que liga publicador a assinante vem do SCL e da configuração dos IEDs.
Antes de olhar stNum ou sqNum, confirme se o quadro certo chega à porta certa: MAC multicast, VLAN, PCP, EtherType 0x88B8 e APPID. Depois passe para o conteúdo da APDU.
stNum e sqNum: mudança de estado versus retransmissão
stNum muda quando o estado do dataset muda. sqNum evolui nas retransmissões associadas ao mesmo estado. Essa dupla permite distinguir uma nova condição do processo de uma repetição do mesmo GOOSE para aumentar confiabilidade. Ao provocar uma entrada, você deve observar a mudança correspondente de estado e a sequência de retransmissões.
Se stNum muda no publicador mas o assinante não reage, o problema está depois da geração do GOOSE: assinatura, SCL, rede, dataset ou lógica. Se nem stNum muda, volte à origem do dado e à configuração do GoCB.
ConfRev, GoCBRef, dataset, APPID e TimeAllowedToLive
ConfRev representa revisão da configuração associada ao controle/dataset. Divergência entre o que o assinante espera e o que o publicador transmite pode indicar que arquivos/configurações não estão sincronizados. GoCBRef identifica o control block e dataset identifica o conjunto de dados publicado. APPID ajuda a distinguir aplicações no enlace Ethernet.
TimeAllowedToLive informa por quanto tempo o assinante pode considerar válida a expectativa de nova mensagem antes de declarar perda. Ele acompanha a estratégia de retransmissão. No comissionamento, interrompa deliberadamente o publicador ou caminho e meça o tempo até o assinante sinalizar perda/qualidade conforme projeto.
Checklist de Wireshark e switch
Filtre GOOSE, selecione o fluxo e registre MAC, VLAN, PCP, APPID, GoCBRef, dataset, stNum, sqNum, ConfRev, test/simulation quando aplicável e timestamps. Compare um evento bom com um ruim. No switch, veja drops, erros, multicast filtering e redundância.
Não resolva problema GOOSE somente aumentando prioridade. PCP ajuda quando há concorrência, mas não corrige loop, oversubscription, assinante mal configurado, SCL divergente ou perda física.
Leitura conjunta dos campos: como reconstruir o estado de uma publicação GOOSE
Os campos ganham significado quando analisados juntos. APPID e MAC multicast ajudam a localizar a aplicação na LAN; GoCBRef identifica o Control Block; datSet aponta para o conjunto de dados publicado. Quando o estado do dataset muda, stNum deve refletir uma nova condição e sqNum passa a acompanhar as retransmissões daquele estado. TimeAllowedToLive informa ao assinante o horizonte esperado para nova mensagem; perder esse horizonte é diferente de simplesmente perder um frame isolado. ConfRev permite detectar mudança de configuração que pode tornar a assinatura incompatível mesmo quando a rede entrega os quadros.
Em uma captura de comissionamento, registre primeiro um período estável e observe o padrão de retransmissão. Depois provoque uma única mudança no processo e identifique qual membro do dataset mudou, quando stNum avançou e como sqNum evoluiu nas mensagens seguintes. Compare VLAN ID e PCP com a engenharia de rede e confirme a entrega no switch/IED assinante. Por fim, altere apenas em bancada uma configuração que faça ConfRev mudar e confirme como o assinante reage. Essa sequência ensina muito mais do que conferir cada campo isoladamente em uma lista.
- APPID/MAC/VLAN: identificar fluxo e domínio Ethernet correto.
- GoCBRef/datSet: ligar mensagem à configuração SCL e aos dados publicados.
- stNum: correlacionar mudança de estado real com nova publicação.
- sqNum: acompanhar retransmissões sem confundir com nova mudança de processo.
- ConfRev: detectar divergência de configuração entre publisher e subscriber.
- TimeAllowedToLive: interpretar supervisão da assinatura e ausência de mensagens.
Publisher e subscriber: como provar que o problema está na rede ou na engenharia SCL
Se o publisher transmite e o subscriber não atua, divida o diagnóstico em três fronteiras. Primeiro confirme que o IED publicador realmente mudou o dataset e avançou stNum. Depois prove que o quadro chega à porta/VLAN do assinante com MAC multicast, APPID, VLAN ID e PCP esperados. Por fim, confira se o subscriber está configurado para GoCBRef/datSet e ConfRev compatíveis. Um switch pode entregar perfeitamente uma mensagem que o IED descarta porque a engenharia SCL não corresponde à versão recebida.
O inverso também ocorre: configuração SCL pode estar correta, mas multicast não alcançar a porta por VLAN, filtragem ou política de rede. Use port mirroring/TAP e contadores para localizar a primeira ausência. Em PRP/HSR, observe duplicação e descarte como parte da arquitetura, sem confundir cópias legítimas com retransmissões GOOSE. O teste de campo deve provocar uma mudança única, registrar stNum/sqNum e medir tempo até o estado do subscriber. Essa sequência fornece uma evidência clara para equipes de proteção e telecom sem depender de “funciona no outro relé”.
Referências técnicas
As explicações do Portal são autorais. Use as fontes oficiais e materiais públicos de implementação abaixo para confirmar edição, escopo, capacidades e comportamento do equipamento utilizado no seu projeto.
- IEC 61850-8-1:2011+AMD1:2020 CSV — IEC. Mapeia ACSI para MMS e ISO/IEC 8802-3, incluindo serviços e GOOSE.
- ITT600 — Integrated Testing Tool — Hitachi Energy. Exemplo de ferramenta de fabricante para explorar SCL, MMS, GOOSE, SV, simulação e diagnóstico de IEC 61850.
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Os próximos conteúdos foram escolhidos pelo mecanismo deste artigo. A ideia é formar uma sequência técnica, não apenas listar páginas do mesmo tema.