CN102044914A

CN102044914A - 实现模拟馈线终端设备的方法及装置

Info

Publication number: CN102044914A
Application number: CN 201010598691
Authority: CN
Inventors: 欧阳默; 周启华
Original assignee: Aerospace Science and Industry Shenzhen Group Co Ltd
Current assignee: Aerospace Science and Industry Shenzhen Group Co Ltd
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2011-05-04
Anticipated expiration: 2030-12-21
Also published as: CN102044914B

Abstract

本发明涉及一种实现模拟馈线终端设备的方法，包括如下步骤：接收电参量设置模块传送来的、存储在指定存储地址中的、表示模拟采集电力馈线的电参量的数据；按照协议规定解析所述接收到的数据；得到所述数据中表示其电参量类型，并依据所述电参量选择不同的、用于存储电参量数值的存储器；在上述选中的存储器中存储所述解析后得到的表示电参量的数值。本发明还涉及一种实现模拟馈线终端设备的装置。实施本发明的实现模拟馈线终端设备的方法及装置，具有以下有益效果：成本低、通信速度快、效率高、不存在危险、减少实际终端硬件投入和接线、大大提高主站软件开发效率。

Description

实现模拟馈线终端设备的方法及装置

技术领域

本发明涉及数据处理领域，更具体地说，涉及一种实现模拟馈电终端设备的方法及装置。

背景技术

馈线终端设备FTU是装设在馈线开关旁的开关监控装置。这些馈线开关指的是户外的柱上开关，例如10kV馈线线路上的断路器、负荷开关、分段开关等。一般来说，1台FTU要求能监控1台柱上开关，主要原因是柱上开关大多分散安装，若遇同杆架设情况，这时可以1台FTU监控两台柱上开关。一般来讲，馈线终端设备具有监测、记录、传输的功能模块以实现相应的功能。对于馈线终端设备中的软件而言，现有技术中都是开发完成后在实际的硬件上进行测试或调试。由于不同的馈线终端设备具有不同的硬件，且其成本较高，因此这种测试或调试的方法效率低、危险较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述效率低、危险较大的缺陷，提供一种效率高、不存在危险的实现模拟馈线终端设备的方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种实现模拟馈线终端设备的方法，包括如下步骤：

A）接收电参量设置模块传送来的、存储在指定存储地址中的、表示采集电力馈线的电参量的数据；

B）按照协议规定解析所述接收到的数据；

C）得到所述数据中表示其电参量类型，并依据所述电参量选择不同的、用于存储电参量数值的存储器；

D）在上述选中的存储器中存储所述解析后得到的表示电参量的数值。

在本发明所述的实现模拟馈线终端设备的方法中，所述步骤A）中的数据是由另一进程或另一系统按照设定协议格式产生并传输的。

在本发明所述的实现模拟馈线终端设备的方法中，所述设定协议为IEC61850标准通信规约。

在本发明所述的实现模拟馈线终端设备的方法中，还包括如下步骤：

E）设置输入所述馈线终端设备中的电参量。

在本发明所述的实现模拟馈线终端设备的方法中，所述步骤E）进一步包括：

E1）初始化设置输入所述馈线终端设备中的所有电参量；

或E2）任意设置输入所述馈线终端设备中的一个或多个电参量。

在本发明所述的实现模拟馈线终端设备的方法中，所述电参量包括：电参量数值、数值精度等级、门限值以及采样间隔；所述数据存储方式包括事件顺序记录。

在本发明所述的实现模拟馈线终端设备的方法中，还包括如下步骤：显示步骤D）中存储的电参数类型或电参数数值。

本发明还涉及一种实现模拟馈线终端设备的装置，包括：

数据接收模块：用于接收传送来的、存储在指定存储地址中的、表示输入在馈线终端设备的电参量的数据；

数据解析模块：用于按照设定的协议规定解析所述接收到的数据；

数据类型判断模块：用于得到所述数据中表示其电参量类型，依据所述电参量选择不同的指定存储器；

数据存储模块：用于在上述选中的存储器中存储所述解析后得到的表示电参量的数值。

在本发明所述的实现模拟馈线终端设备的装置中，还包括用于产生模拟电力馈线上的电参量数据的数据值、并将所述数据输出的电参量设置模块；所述电参量数据包括电压、电流和功率。

在本发明所述的实现模拟馈线终端设备的装置中，还包括用于显示所述取得的电参数类型或电参数数值的显示模块。

实施本发明的实现模拟馈线终端设备的方法及装置，具有以下有益效果：由于将输入实际的馈线终端设备的电参量及开关状态变化产生的电参量转换为数据并通过指定协议格式的消息传输到指定的存储器，再将其解码、得到表示电参量的数值，并将其显示出来。所以，不用实际的馈线终端设备即可以检测馈线终端设备的软件是否工作正常。因此，本发明中实现模拟馈线终端设备的方法及装置成本低、通信速度快、效率高、不存在危险、减少实际终端硬件投入和接线、大大提供主站软件开发效率。

附图说明

图1是本发明实现模拟馈线终端设备的方法及装置实施例中方法的流程图；

图2是所述实施例中装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。

如图1所示，在本发明实现模拟馈线终端设备的方法及装置实施例中，实现模拟馈线终端设备的方法流程包括如下步骤：

步骤S11 设置输入到馈线终端设备的电参量：在本实施例中，使用计算机为馈线终端设备的软件提供一个运行的环境，使得该馈线终端设备软件在该运行环境中运行。同时，该馈线终端设备软件运行时，需要采集馈线线路上的实时数据，如电压、电流、功率等数据，利用电参量设置模块来模拟馈线线路上实时数据的发生，为达到数据发生的实时性，可以通过消息的方式将电参量设置模块上运行时产生的电参量的实时数据传送到模拟馈线终端设备软件中，并存储在指定的存储器之中；该馈线终端设备软件在运行时对这些电参量判别并以一定方式将其显示在上述计算机的屏幕上。这样，就在计算机上实现了对于馈线终端设备的模拟，使得不需要真实的馈线终端设备硬件也可以用来和调度主站、配网主站、通信主站等进行通信，特别是用于电力主站软件的开发进行通信调试或测试。也可用于馈线终端设备提供商的终端模拟、演示、推广。基本上，在本实施例中，通过电参量设置模块产生上述数据，电参量设置模块是一个独立进程，用于模拟电力馈线上的数据发生，如线路上的电压、电流、功率、相位、开关状态等，模拟馈线终端设备采集该电力馈线上的数据。在本步骤中，设置将要输入到上述馈线终端设备的电参量，这些电参量包括在实际环境中的各种参数，例如，电压值、电流值、相位、开关状态等等，这些参数控制了输入到上述馈线终端设备中的各种信号的实际形状，使得上述馈线终端设备软件与在实际环境中取得的输入值没有区别。

值得一提的是，在实际环境中，馈线终端设备对于馈线终端的监测可以大致分为两个步骤，初始时的状态和开始监测后的状态，其中，初始时的状态需要取得其所要监测的各种参数（包括开关状态）的初始值，之后，发现这些参数值突变或与设定的值不符时，产生报警信号或其他的提示。但是，上述两个步骤的动作基本上是相同的，都是采集参数、存储、判断以及显示，所以，在本实施例中，并没有严格区分上述两个步骤，而是描述了作为上述两个步骤的共同点。所以，步骤S11-S16，在运行时是不断循环的。这些动作既适合于初始数据的取得，也适合于后续的监控。

在本实施例中，上述设置与运行上述馈线终端设备的软件是在同一个计算机上，在其他实施例中，也可以不在同一个计算机上。

步骤S12 按协议格式传输所述电参量：在本步骤中，将上述设置的数据按照设定的协议格式，转换这些数据，并按照设定的协议将这些经过转换的数据传送到上述馈线终端设备软件。即使在同一部计算机上，上述馈线终端设备软件与上述设置电参量的设置部分都是分别在不同的进程上实现，在本实施例中，通过事先设置的端口在不同的进程之间通信，所以存在上述转换并传输的步骤；当上述两个部分不在同一台计算机上时，上述转换及传输过程就更有必要了，其同样是通过事先设定的端口并与计算机的通信端口连接从而与另一个计算机通信的。

步骤S13 接收所述电参量：在本步骤中，馈线终端设备的软件所在的进程接收上述传输来的数据，并将其放入端口接收的缓存中。

步骤S14 按协议格式解析所述电参量：在本步骤中，取出上述接收到的数据中的电参量，按照设定的协议格式，解析，得到描述这些电参量特性的数值。在本步骤中，解析是按照IEC61850的格式进行的，同样，在本实施例中，上述步骤S12中也是按照协议IEC61850的格式进行的。这两个步骤中的协议是相同的，并且有利于在进程的端口之间传送数据。

步骤S15 在指定位置存储取得的电参量类型或数值：在本步骤中，将上述步骤中取得的电参量的类型或数值存放在指定的存储器内，便于下一步运用。在上述步骤中，取得的电参量包括了表示电参量特性的数值，同时，还包括了该参数的编号或名称，在本步骤中，按照上述参量的编或名称可以找到该参量的正常值或设定值，并将其与取得的电参量数值比较，如果其间差别没有超出设定的范围，则给出一个该参量的标记，例如属于正常类型，将其与取得的该参量只存储在指定的存储器中；如果超出指定范围，则给出该参量的另一个标记，如属于报警范围，将其与取得的该参量只存储在指定的存储器中。在本步骤中，上述指定存储器是按照电参量的编号或名称来指定的，一个编号或名称的电参量对应于一个特定的存储器。

步骤S16 显示上述存储的电参量类型或数值：在本步骤中，读取上述指定存储器中的电参数值，显示该值并依据上述电参量参数的类型，调用不同的图标，与上述电参量参数一起显示。

上述步骤均使用面向对象的先进的软件技术实现；电参量参数设置的各项功能全部采用面对对象的语言开发，参数按地址保存到文件中；当接收到电参量参数的输出功率值时，进行功率按时间积分形成各种电量：有功无功电量以及电压、电流、频率的实时值。根据预先设置的突变门限，实时上报主站，将累计的各种电量写入不同地址，连续按时间积分累加、闪存等技术。

显示的电参量包括数据信息、开关状态、说明汉字和不同输出信息进行、运行指示灯、故障指示灯、发送指示灯、接收指示灯、操作按钮等。各种指示灯的形状采用图形处理技术，动态显示或隐藏，闪烁频率根据设置的参数设定。一般情况下，运行指示灯1秒闪烁一次，线路停电状态下2秒闪烁一次。

IEC61850标准通信协议部分用来完成计算机通信功能,解析通信报文、存储数据记录等。IEC61850标准通信是采用网络通信，因此可以在电脑之间进行网络通信，也可以在一个电脑上的两个端口号之间通信。

此外，电参量设置还可以设置遥测量值、输出遥信量、输入遥信量、输入脉冲量、模拟SOE（查询FTU虚拟机上发生顺序事件记录，简称SOE）发生。其中，遥测量可以设置成一定的精度等级（如：0.05级）、突变门限、满度值、采样间隔等；遥测量的满度值设定后，在设置的采样间隔上进行采样变化数据，采用绘图技术，遥测数据有变化显示成红色，不变化不变色；可以随时停止采样，或重新启动采样。遥信量可以设置成输出或者输入状态，可设置遥信数量、遥信电平(V)、分合状态。脉冲量可以设置脉冲宽度(ms)、脉冲电平(V)、脉冲数,启动后开始输入并计数，可以随时停止、或者继续输入脉冲到FTU虚拟机。SOE发生参数有基准量、变位量、间隔时间、变位数量、变化模式（逐个或全部）等参数；以上脉冲量和SOE设置后，在一段时间内完成动作，采用进度条、滚动条等技术，动态显示整个过程。

电参量设置还可以设置模拟开关动作过程、显示开关形状及状态、产生遥信量。

本实施例中在通信上采用消息机制处理技术，设计了两个串口和两个网络通信口，都是单独的消息处理，响应快、报文准确无误。各种报文及时显示。两个电脑串口对应于该计算机上的RS485、RS232。各个串口的通信参数可以设置COM口号、波特率、校验位、数据位、停止位；两个网络口的参数有主站的IP地址、端口号，初始设置主站端口号2600, 初始设置从站(或本进程)端口号2800。

当检测到突变遥测量和故障事件时，立即主动上报给主站。同时及时显示故障信息（如：“A相电流接地”）。在掉电后CPU进入静态功耗，上电后运行，并自动进入循环显示状态，主要显示当前变化的遥测量。在电参数设置时设置SOE启动输入后，能获得事件发生顺序，记录和保存各个遥信点变位时间及状态，形成SOE记录进行保存，并主动上报到主站。

本实施例中还揭示了一种模拟馈线终端设备的装置，如图2所示，该实现模拟馈线终端设备的装置，包括电参量设置模块1、数据接收模块2、数据解析模块3、数据类型判断模块4、数据存储模块5以及显示模块6。上述模块均由软件功能块组合而成；这些模块除电参量设置模块1外，均位于同一个计算机之中，而电参量设置模块1可以与上述各模块在同一计算机中，也可以不在同一计算机中。其中，电参量设置模块1用于设置输入上述馈线终端设备中的电参量；数据接收模块2用于接收传送来的、存储在指定存储地址中的、表示输入在馈线终端设备的电参量的数据；数据解析模块3用于按照协议规定解析上述接收到的数据；数据类型判断模块4用于得到上述数据中表示其电参量类型（参数正常或报警），依据所述电参量选择不同的存储器存储；数据存储模块5用于在上述选中的存储器中存储上述解析后得到的表示电参量的数值；显示模块6用于显示上述取得的电参数类型或电参数数值，其中，电参量的数值是读取后直接显示，而电参量的类型，包括正常或报警状态，需要读取后调出相应的图标并显示。

总之，在本实施例中，自动会启动符合IEC61850标准通信协议的上述模块。首先进入静态功耗运行，在电参数设置模块1上设置输出三相电压和三相电流后，其他模块进入运行状态。在运行中调节参数设置窗口上的电压、电流、频率等，将将获得电压、电流并显示；制造故障电流时，将检测到各种故障和发生时间。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种实现模拟馈线终端设备的方法，其特征在于，包括如下步骤：

B）按照协议规定解析所述接收到的数据；

2.根据权利要求1所述的实现模拟馈线终端设备的方法，其特征在于，所述步骤A）中的数据是由另一进程或另一系统按照设定协议格式产生并传输的。

3.根据权利要求2所述的实现模拟馈线终端设备的方法，其特征在于，所述设定协议为IEC61850标准通信规约。

4.根据权利要求3所述的实现模拟馈线终端设备的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

E）设置输入所述馈线终端设备中的电参量。

5.根据权利要求4所述的实现模拟馈线终端设备的方法，其特征在于，所述步骤E）进一步包括：

E1）初始化设置输入所述馈线终端设备中的所有电参量；

6. 根据权利要求5所述的实现模拟馈线终端设备的方法，其特征在于，所述电参量包括：电参量数值、数值精度等级、门限值以及采样间隔；所述数据存储方式包括事件顺序记录。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的实现模拟馈线终端设备的方法，其特征在于，还包括如下步骤：显示步骤D）中存储的电参数类型或电参数数值。

8. 一种实现模拟馈线终端设备的装置，其特征在于，包括：

数据接收模块：用于接收电参量设置模块传送来的、存储在指定存储地址中的、表示输入在馈线终端设备的电参量的数据；

数据类型判断模块：用于得到所述数据中表示其电参量类型，依据所述电参量选择不同的、用于存储电参量数值的存储器；

9.根据权利要求8所述的实现模拟馈线终端设备的装置，其特征在于，还包括用于产生模拟电力馈线上的电参量数据的数据值、并将所述数据输出的电参量设置模块；所述电参量数据包括电压、电流和功率。

10.根据权利要求8所述的实现模拟馈线终端设备的装置，其特征在于，还包括用于显示所述取得的电参数类型或电参数数值的显示模块。