CN103716306B - 变电站和调度主站的无缝通信方法 - Google Patents

变电站和调度主站的无缝通信方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变电站和调度主站的无缝通信方法，包括：在变电站中设置一个IEC61850代理服务器；将所述IEC61850代理服务器作为IED装置添加到所述变电站的SCD模型中；通过所述IEC61850代理服务器对所述变电站中的IED装置进行仿真代理；调度主站与所述变电站中的IED装置通过所述IEC61850代理服务器进行通信。通过本发明实现变电站与主站间信息传输的改进，可有效地解决信息传中的准确性和可靠性问题，信息和模型的无缝传输，为智能变电站的许多应用功能提供了基础信息的优质高效信息传输和交换的方式，从而为电网调度监控构建良好的基础平台。

Description

变电站和调度主站的无缝通信方法
技术领域
本发明涉及变电站技术领域，尤其涉及一种变电站和调度主站的无缝通信方法。
背景技术
变电站自动化系统与调度监控主站的通过数据信息的交换配合，为电网的运行监控和全网安全经济运行提供了基础保障，然而由于变电站自动化系统与调度监控主站间发展应用方向和应用深度的差异，尚未建立在厂站与控制中心之间可以灵活、动态地传送全景信息的标准，主站与厂站之间目前主要采用1995-2002年间制定的信息传输协议IEC60870-5-104标准进行通信。目前的变电站至调度通信一体化系统主要有两种方式：IEC61850 OVER IEC104和IEC61850 OVER MMS，第一种方式仍旧保留变电站与调度IEC104的通讯协议，利用“IEC61850模型转换软件”和“SCD配置文件”同时生成CIM XML模型和IEC61850FCDA数据类点表，分别提供给调度和变电站远动机，实现通信；第二种方式变电站远动机提供IEC61850SERVER方式接口，并提供符合IEC61850或IEC61970的变电站信息模型，通过MMS协议和变电站远动机通信。
目前变电站至调度主站的通信方式，仍以数据点数和信息表对照使用的静态方式传输远动信息，不能实现电网信息模型的实时、动态的统一和传输，严重制约了电网自动化的发展应用，因此，迫切需要一种自动化信息传输技术，实现智能变电站与调度监控主站间的自动化信息无缝联接。
发明内容
基于此，本发明提供了一种变电站和调度主站的无缝通信方法。
一种变电站和调度主站的无缝通信方法，包括以下步骤：
在变电站中设置一个IEC61850代理服务器；其中，所述IEC61850代理服务器采用IEC61850协议进行通信；
将所述IEC61850代理服务器作为IED装置添加到所述变电站的SCD模型中；
通过所述IEC61850代理服务器对所述变电站中的IED装置进行仿真代理；
调度主站与所述变电站中的IED装置通过所述IEC61850代理服务器进行通信。
与一般技术相比，本发明变电站和调度主站的无缝通信方法可以实现调度和变电站自动化系统间信息的无缝连接，实现调度系统内变电站数据的源端维护，并具备保护故障信息处理系统的功能。变电站和调度主站之间模型、协议和图形保持一致，达到远动和保信一体化以及实现调度所需信息的动态配置。通过本发明实现变电站与主站间信息传输的改进，将可以完成厂站与主站之间信息和数据模型的传输，实现信息的自解析，从而有效地解决信息传中的准确性和可靠性问题，减少变电站工程中厂站与主站间核对信息的大量工程量。信息和模型的无缝传输，为智能变电站的许多应用功能提供了基础信息的优质高效信息传输和交换的方式，从而为电网调度监控构建良好的基础平台。
附图说明
图1为本发明变电站和调度主站的无缝通信方法的流程示意图；
图2为SCD文件的配置过程示意图；
图3为多代理通信方式示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。
请参阅图1，为本发明变电站和调度主站的无缝通信方法的流程示意图。
本发明变电站和调度主站的无缝通信方法，包括以下步骤：
S101在变电站中设置一个IEC61850代理服务器；其中，所述IEC61850代理服务器采用IEC61850协议进行通信；
S102将所述IEC61850代理服务器作为IED装置添加到所述变电站的SCD模型中；
S103通过所述IEC61850代理服务器对所述变电站中的IED装置进行仿真代理；
S104调度主站与所述变电站中的IED装置通过所述IEC61850代理服务器进行通信。
作为其中一个实施例，所述IEC61850代理服务器包括一个的数据集，所述数据集包括所述变电站的公共信息和所述IEC61850代理服务器自身的信息。
增加一个IEC61850代理服务器IED装置，在SCD文件中增加一个IEC61850代理服务器IED装置，内有一个设备类型为发布订阅LD，实例名为“SUBPUB”，用来组织跨IED的数据集，包含全站的公共信息(如跨间隔计算信号)和智能机自身的信息(如对下工况)，图2展示了本方案SCD文件的配置过程。
作为其中一个实施例，在变电站中设置一个IEC61850代理服务器之前，对IEC61850模型进行扩展，使扩展后的IEC61850模型支持调度主站对多个变电站进行通信。
IEC61850模型扩展，为支持调度对多个变电站采用IEC61850通讯，将LOGICAL-DEVICE类属性ObjectName和ObjectReference的LDName扩充定义为SubStationName:LDName,其中SubStationName由SCD文件的SubStation的name属性提供。
作为其中一个实施例，所述IEC61850代理服务器采用多代理方式的IEC61850 8-1MMS协议进行通信。
采用多代理方式的IEC61850 8-1MMS协议进行通讯，IEC61850代理服务器仿真代理N+1台IED装置。
作为其中一个实施例，所述IEC61850代理服务器对所述IED装置下通讯访问点AccessPoint为S1的LOGICAL-DEVICE进行仿真。
只仿真IED下通讯访问点AccessPoint为S1的所有LOGICAL-DEVICE，对GOOSE和SV不仿真，调度主站只需对代理服务器进行关联，然后调度主站和装置IED间就完全采用IEC61850定义通讯服务进行通讯，即图3中的虚拟连接，图3为多代理通信方式示意图。
远动/保信一体化，将保信专业的相关信息也加入调度与变电站无缝连接方案，实现保护事件/保护定值/录播文件的上送。
对动态数据集的支持，IEC61850中数据集是ACSI通讯服务的基本数据单元，支持调度对信息集动态配置，实现变电站信息按调度要求上送，降低变电站和调度间采用IEC61850 8-1MMS协议后的通讯负荷。
不同的调度主站需要的信息范围不同，若不加以调整，直接将IEC61850用作远动协议，将极大增大通道和调度系统的负荷，通过定义符合IEC61850标准的调度子集文件，实现调度转发信息的离线配置，并可由调度主站通过第5步描述的动态数据集进行在线配置。调度子集文件的实际是SCD文件的一个子集，格式完全和IEC61850-6定义的SCL文件模型相同，但去除了Substain，Lnode等部分。
作为其中一个实施例，调度主站与所述变电站中的IED装置通过所述IEC61850代理服务器进行通信之前，将IEC61850通信接口划分为实时通道和非实时通道。
将IEC61850通讯接口分成实时通道和非实时通道，远动/保护事件从实时通道传送，配置文件/保护定值/录播文件从非实时通道传送，具体信息类型根据国网或南网的IEC61850规范定义的报告控制块名称区分。
与一般技术相比，本发明变电站和调度主站的无缝通信方法可以实现调度和变电站自动化系统间信息的无缝连接，实现调度系统内变电站数据的源端维护，并具备保护故障信息处理系统的功能。变电站和调度主站之间模型、协议和图形保持一致，达到远动和保信一体化以及实现调度所需信息的动态配置。通过本发明实现变电站与主站间信息传输的改进，将可以完成厂站与主站之间信息和数据模型的传输，实现信息的自解析，从而有效地解决信息传中的准确性和可靠性问题，减少变电站工程中厂站与主站间核对信息的大量工程量。信息和模型的无缝传输，为智能变电站的许多应用功能提供了基础信息的优质高效信息传输和交换的方式，从而为电网调度监控构建良好的基础平台。
本发明使用IEC61850所定义的SCD模型作为变电站和主站间的共享模型；通过定义符合IEC61850模型的调度子集文件作为变电站和调度的转发文件；使用IEC61850 8-1定义的MMS协议作为变电站和调度的通讯协议；通过对IEC61850模型进行扩展，以实现同一调度对多个变电站使用本方案的需要，由于本方案IEC61850通讯服务中的ObjectName和ObjectReference带有变电站名称，将面向对象通讯的概念扩展到多厂站间，比使用地址方式区分多厂站提高了可靠性。
本发明能传输所有符合IEC61850通讯服务的信息，如远动、保护、录波、日志、取代等，将来IEC61850标准扩展的服务也能支持。在变电站和调度间实现无缝通讯时，采用的模型和通讯服务完全基于IEC61850标准，在变电站和调度间通讯时将不存在任何信息损失和不一致。
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 (5)

1.一种变电站和调度主站的无缝通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
在变电站中设置一个IEC61850代理服务器；其中，所述IEC61850代理服务器采用IEC61850协议进行通信；
将所述IEC61850代理服务器作为IED装置添加到所述变电站的SCD模型中；
通过所述IEC61850代理服务器对所述变电站中的IED装置进行仿真代理；
调度主站与所述变电站中的IED装置通过所述IEC61850代理服务器进行通信；
对所述变电站中的IED装置进行仿真代理的步骤，包括以下步骤：
所述IEC61850代理服务器对所述IED装置下通讯访问点AccessPoint为S1的LOGICAL-DEVICE进行仿真；
所述在变电站中设置一个IEC61850代理服务器的步骤中，所述IEC61850代理服务器包括一个数据集，所述数据集包括所述变电站的公共信息和所述IEC61850代理服务器自身的信息；
所述在变电站中设置一个IEC61850代理服务器的步骤之前，包括以下步骤：
对IEC61850模型进行扩展，使扩展后的IEC61850模型支持调度主站对多个变电站进行通信；
所述对IEC61850模型进行扩展的步骤，包括以下步骤：
将LOGICAL-DEVICE类属性ObjectName和ObjectReference的LDName扩充定义为SubStationName:LDName；其中，所述SubStationName由SCD模型的SubStation的name属性提供。
2.根据权利要求1所述的变电站和调度主站的无缝通信方法，其特征在于，所述在变电站中设置一个IEC61850代理服务器的步骤中，所述IEC61850代理服务器采用多代理方式的IEC61850 8-1MMS协议进行通信。
3.根据权利要求1所述的变电站和调度主站的无缝通信方法，其特征在于，所述调度主站与所述变电站中的IED装置通过所述IEC61850代理服务器进行通信的步骤之前，包括以下步骤：
将IEC61850通信接口划分为实时通道和非实时通道。
4.根据权利要求3所述的变电站和调度主站的无缝通信方法，其特征在于，所述调度主站与所述变电站中的IED装置通过所述IEC61850代理服务器进行通信的步骤，包括以下步骤：
远动时间和保护事件从实时通道传送。
5.根据权利要求3所述的变电站和调度主站的无缝通信方法，其特征在于，所述调度主站与所述变电站中的IED装置通过所述IEC61850代理服务器进行通信的步骤，包括以下步骤：
配置文件、保护定值和录播文件从非实时通道传送。
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