CN104378413B - 一种智能变电站仿真系统数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能变电站仿真系统数据传输方法，利用仿真系统传输数据的层次，构建了一个三级仿真数据传输中心，每个级别传输的数据内容、传输侧重点、传输的方式不同；保证数据传输的完整、系统控制的时效、仿真过程的准确，降低大量数据传输过程中计算机资源的消耗；能够有效缩小大部分仿真数据的传输范围，降低大部分数据的传输距离，因而减少数据传输所占用的系统资源，提高时效性。该方法用于提高电力系统运行的安全可靠性，适用于智能变电站中的110～1000kV智能变电站站仿真培训系统。

Description

一种智能变电站仿真系统数据传输方法

技术领域

本发明属于电力工程的继电保护自动化领域，具体涉及一种智能变电站仿真系统数据传输方法。

背景技术

随着国家电网交流1000kV特高压变电站安吉站的投运和其它一系列站点加速建设，特高压站对电网的安全稳定所起的作用越来越重，迫切需要开发仿真系统；它主要针对1000kV特高压变电站一二次设备系统的故障、异常场景的仿真和展示，来作为运维人员的练兵场，快捷安全地提升人员的业务素质和技术水平；在软件仿真的智能变电站仿真培训系统中，由于系统支持的功能众多，需要划分为多个功能子系统。这些子系统对变电站各种一次、二次设备的各种功能进行仿真的过程中会占据大量系统资源，因而挤占系统传输需要的资源，同时仿真子系统之间的数据高效传输对变电站仿真培训系统的稳定运行、积极协调具有很高的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能变电站仿真系统数据传输方法，用于提高电力系统运行的安全可靠性。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种智能变电站仿真系统数据传输方法，根据仿真系统传输数据的层次，构建了一个三级仿真数据传输中心，每个级别传输的数据内容、传输侧重点、传输的方式不同；所述仿真系统根据功能的需要，划分为多个功能子系统，各个仿真子系统之间利用第一级仿真数据传输中心进行数据传输；所述仿真子系统中的一次设备子系统和二次设备子系统包含众多的仿真设备，这些设备按照电压等级或者间隔划分为不同的设备群，这些群与群之间的数据传输和群与子系统之间的数据传输组成第二级仿真数据传输中心的主要任务；群中设备之间的数据传输占据系统数据传输量的很大一部分，这些数据反映设备的运行状态变化和设备之间的互动，这些传输工作在子系统级仿真数据中心通过在设备之间的建立直接连接来完成，仿真设备的运行状态和发生的一些异常及告警事件，通过仿真数据传输中心的61850功能模块，转化为符合站内传输规范的传输数据，再传给仿真的监控系统客户端，完成变电站一体化监控的仿真。

系统级仿真数据传输中心主要包括设备列表、系统控制信号列表、一般发送列表、一般接收列表等四个模块。

仿真系统传输中心建立有多个实例，分为一个主系统级实例和多个子系统级实例，子系统使用的实例挂接在主系统实例下面，形成级联。

一次系统设备和二次系统设备之间的数据传输，是通过子系统数据中心的信令传输和对实时库的读写来完成。

群中心中的仿真设备之间通过建立直接信道连接进行传输数据。

本发明智能变电站仿真系统数据传输方法利用仿真系统传输数据的层次，构建了一个三级仿真数据传输中心，每个级别传输的数据内容、传输侧重点、传输的方式不同；保证数据传输的完整、系统控制的时效、仿真过程的准确，降低大量数据传输过程中计算机资源的消耗；能够有效缩小大部分仿真数据的传输范围，降低大部分数据的传输距离，因而减少数据传输所占用的系统资源，提高时效性。

附图说明

图1本发明智能变电站仿真系统数据传输方法原理图；

图2为一二次设备群示意图；

图3为一二次设备的数据传输示意图；

图4为间隔层和站控层数据传输示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

智能变电站仿真系统数据传输方案的实现方法，其特征在于所述方法包括下列步骤：

步骤1，根据仿真系统传输数据的层次，构建了一个三级仿真数据传输中心，每个级别传输的数据内容、传输侧重点、传输的方式不同；所述仿真系统根据功能的需要，划分为多个功能子系统，各个仿真子系统之间利用第一级仿真数据传输中心进行数据传输。

系统级仿真数据传输中心主要包括设备列表、系统控制信号列表、一般发送列表、一般接收列表等四个模块。设备列表模块接收并保存各个子系统的注册信号、一二次设备仿真系统中各个设备的注册信号，便于确定数据传输的目的，建立传输链路；系统控制信号类表主要传输系统控制信号，具有较高的响应级别及传输级别，加速关键数据的传递，一般发送和接收列表，对一般的数据进行传输，级别稍低；仿真系统其它的子系统，挂接在本仿真传输中心，各子系统把数据直接传给中心，由中心转发。本实施例的仿真中心可以建立三个实例，分为一个主系统级实例和两个子系统级实例，子系统使用的实例挂接在主系统实例下面，形成级联，具体结构参见图1。

步骤2，一、二次设备子系统包含的设备众多，按照变电站电压等级分为高、中、低三个群，对所有一次设备归类；二次设备也按照电压和所处的间隔，对设备归类，如图2所示。

步骤3，这些设备按照电压等级或者间隔划分为不同的设备群，这些群与群之间的数据传输和群与子系统之间的数据传输组成第二级仿真数据传输中心的主要任务；利用子系统级的数据中心，建立一次设备与二次设备群之间的直接连接，用于一次群和二次群之间的数据请求、数据变化的信令传输。一次设备把数据写入实时库中，二次设备得到数据变化信令，再从实时库库中读取量测数据。整体构成如图3所示。

步骤4，群中设备之间的数据传输占据系统数据传输量的很大一部分，这些数据反映设备的运行状态变化和设备之间的互动，这些传输工作在子系统级仿真数据中心通过在设备之间的建立直接连接来完成；对于群中心所管理的仿真设备，特别是二次仿真设备之间，需要传递大量的开入、开出、闭锁等等实时信号，要求信号及时准确不冲突。在子系统数据传输中心，各个群内的设备比较少，可以建立设备之间的直接连接，传递设备与间隔内的各种流动信号、设备产生的量测数据、各种事件。

步骤5，智能变电站间隔层和站控层数据的传输仿真，必须依照IEC61850的规范。如图4所示，二次设备数据传输中心和61850功能模块建立双向连接，把监控需要的的各种仿真数据传递给该模块，它完成仿真数据向站内规范的传输协议的转换，再向仿真监控系统传输，即仿真设备的运行状态和发生的一些异常及告警事件，通过仿真数据传输中心的61850功能模块，转化为符合站内传输规范的传输数据，再传给仿真的监控系统客户端，完成变电站一体化监控的仿真。

基于这五个典型的步骤，建立的智能变电站仿真系统的数据传输方案，对数据进行清晰分类、分层，能够对仿真系统的数据传输建立充分高效的支持。

以上实施例仅用于帮助理解本发明的核心思想，不能以此限制本发明，对于本领域的技术人员，凡是依据本发明的思想，对本发明进行修改或者等同替换，在具体实施方式及应用范围上所做的任何改动，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种智能变电站仿真系统数据传输方法，其特征在于：所述仿真系统根据功能的需要，划分为多个功能子系统，各个仿真子系统之间利用第一级仿真数据传输中心进行数据传输；所述仿真子系统中的一次设备子系统和二次设备子系统包含众多的仿真设备，这些设备按照电压等级或者间隔划分为不同的设备群，这些群与群之间的数据传输和群与子系统之间的数据传输组成第二级仿真数据传输中心的主要任务；群中设备之间的数据传输占据系统数据传输量的很大一部分，这些数据反映设备的运行状态变化和设备之间的互动，这些传输工作在子系统级仿真数据中心通过在设备之间的建立直接连接来完成，仿真设备的运行状态和发生的一些异常及告警事件，通过仿真数据传输中心的61850功能模块，转化为符合站内传输规范的传输数据，再传给仿真的监控系统客户端，完成变电站一体化监控的仿真；每个级别的仿真数据传输中心传输的数据内容、传输侧重点、传输方式不同。

2.根据权利要求1所述的智能变电站仿真系统数据传输方法，其特征在于：系统级仿真数据传输中心主要包括设备列表、系统控制信号列表、一般发送列表、一般接收列表等四个模块。

3.根据权利要求2所述的智能变电站仿真系统数据传输方法，其特征在于：仿真系统传输中心建立有多个实例，分为一个主系统级实例和多个子系统级实例，子系统使用的实例挂接在主系统实例下面，形成级联。

4.根据权利要求1所述的智能变电站仿真系统数据传输方法，其特征在于：一次系统设备和二次系统设备之间的数据传输，是通过子系统数据中心的信令传输和对实时库的读写来完成。

5.根据权利要求1所述的智能变电站仿真系统数据传输方法，其特征在于：群中心中的仿真设备之间通过建立直接信道连接进行传输数据。