CN104467176B - 一种电网在线监测方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电网在线监测方法及系统，该方法包括：状态监测子站接收由状态监测主站下发的设备台账信息，并根据设备台账信息生成SCD扩展模板文件；状态监测子站与在线监测装置建立连接，并将SCD扩展模板文件发送至在线监测装置，使在线监测装置按照SCD扩展模板文件的格式要求将SCD扩展模板文件中的装置相关信息填充完整；状态监测子站获取由在线监测装置填充完整的SCD扩展模板文件，然后将各个在线监测装置的SCD扩展模板文件整合生成整站的SCD文件。本发明提供的系统和方法解决了由于在线监测建模流程混乱，模型不规范导致的信息孤岛，减少了传统方案的冗繁的建模过程，提高了准确性和可靠性。

Description

一种电网在线监测方法及系统
技术领域
本发明涉及电力设备监测领域，尤其涉及一种电网在线监测方法及系统。
背景技术
近年来，电网在线监测与状态检修技术在国内外逐步展开，并取得显著成果。然而，当前电力企业控制中心端与各个变电站之间，以及中心端状态监测系统与其他系统之间，数据信息模型和通信接口高度异构，难以充分利用不同的信息进行设备的状态评估和寿命预测。电网在线监测建模流程混乱，通常由子站根据各自私有规范建模，并将模型发送给主站。由于建模流程不规范，导致主站端系统形成信息孤岛，且主站端系统即使获得了各个子站上报的信息，由于格式和流程的混乱，也很难将信息整理合并，导致主站端系统无法对全网的设备状态进行评估。
发明内容
为解决当前电力企业控制中心端与各个变电站之间，以及中心端状态监测系统与其他系统之间，由于数据信息模型和通信接口高度异构，难以充分利用不同的信息进行设备的状态评估和寿命预测的问题，本发明提供一种电网在线监测方法及系统，用于电网状态监测系统，包括状态监测主站系统、状态监测子站系统和状态监测装置。该系统和方法明确了主站系统、子站系统、监测装置在建模过程中的角色和责任，规范了电网在线监测建模的流程，解决了由于在线监测建模流程混乱，模型不规范导致的信息孤岛，减少了传统方案的冗繁的建模过程，提高了准确性和可靠性。
本发明提供的电网在线监测方法包括：
状态监测子站接收由状态监测主站下发的设备台账信息，并根据所述设备台账信息生成符合SCD(变电站配置描述，Substation Configuration Description)扩展模板格式的SCD扩展模板文件；
状态监测子站与在线监测装置建立连接，并将所述SCD扩展模板文件发送至所述在线监测装置，使所述在线监测装置按照所述SCD扩展模板文件的格式要求，并根据在线监测装置的ICD(IED Capability Description，IED配置描述)文件，将所述SCD扩展模板文件中的装置相关信息填充完整；
所述状态监测子站获取由所述在线监测装置填充完整的SCD扩展模板文件，然后将各个在线监测装置的SCD扩展模板文件整合生成整站的SCD文件；
其中，所述在线监测装置按照所述SCD扩展模板文件的格式要求，并根据在线监测装置的ICD文件，将所述SCD扩展模板文件中的装置相关信息填充完整中，所述SCD扩展模板文件的格式要求为：
对位于Substation父类节点下的监测位置LNode节点的属性增加扩展属性ext:DOIDesc用来存储从ICD中抽取出来的数据对象的扩展描述，用来表示此监测位置对应的监测位置描述信息和业务数据；
对于Substaion节点下所有节点增加扩展属性ext:mRID唯一标识属性，此属性即设备台账信息模型设备的资产标识mRID；
IED(Intelligent Electronic Device，智能电子设备)节点增加扩展属性ext:mRID，即设备台账信息模型中设备的资产标识mRID，需要填写对应资产导出模型中的二次设备的资产ID，用于进行二次设备关联。
其中，所述状态监测子站接收由状态监测主站下发的设备台账信息，并根据所述设备台账信息生成符合SCD扩展模板格式的SCD扩展模板文件之前，还包括：生产管理系统按照IEC61968标准生成设备台账信息，并将设备台账模型提供给所述状态监测主站；由所述状态监测主站将所述设备台账信息通过ftp发送给所述状态监测子站。
其中，所述状态监测子站与在线监测装置建立连接，并将所述SCD扩展模板文件发送至所述在线监测装置包括：状态监测子站启动61850客户端与在线监测装置建立连接，并通过IEC61850文件服务发送所述SCD扩展模板文件。
其中，所述SCD扩展模板文件的内容包括变电站所有一次设备和二次设备的台账信息，以及状态监测子站为在线监测装置自动分配的IED名称和通信参数；所述台账信息包括资产编号和设备名称。
对应的，本发明还提供一种电网在线监测系统，包括：状态监测子站以及在线监测装置；
状态监测子站用于接收设备台账信息，并根据所述设备台账信息生成符合SCD扩展模板格式的SCD扩展模板文件后，将所述SCD扩展模板文件发送至所述在线监测装置；状态监测子站还用于将所述在线监测装置填充完整装置相关信息后的SCD扩展模板文件整合生成整站的SCD文件；
在线监测装置用于按照所述SCD扩展模板文件的格式要求，并根据在线监测装置的ICD文件，将所述SCD扩展模板文件中的装置相关信息填充完整；
其中，所述SCD扩展模板文件的格式要求为：
对位于Substation父类节点下的监测位置LNode节点的属性增加扩展属性ext:DOIDesc用来存储从ICD中抽取出来的数据对象的扩展描述，用来表示此监测位置对应的监测位置描述信息和业务数据；
对于Substaion节点下所有节点增加扩展属性ext:mRID唯一标识属性，此属性即设备台账信息模型设备的资产标识mRID；
IED节点增加扩展属性ext:mRID，即设备台账信息模型中设备的资产标识mRID，需要填写对应资产导出模型中的二次设备的资产ID，用于进行二次设备关联。
其中，所述电网在线监测系统还包括：生产管理系统和状态监测主站；
生产管理系统用于按照IEC61968标准生成设备台账信息，并将设备台账模型提供给所述状态监测主站；
状态监测主站用于将所述设备台账信息通过ftp发送给所述状态监测子站。
其中，状态监测子站包括：
信息收发模块，用于收发状态监测子站与状态监测主站、在线监测装置之间的信息；包括：接收由状态监测主站下发的设备台账信息；启动61850客户端与在线监测装置建立连接，并通过IEC61850文件服务发送所述SCD扩展模板文件；接收在线监测装置反馈的填充完整装置相关信息后的SCD扩展模板文件；
文件处理模块，用于根据所述信息收发模块所接收的设备台账信息生成符合SCD扩展模板格式的SCD扩展模板文件；以及将所述信息收发模块所接收的所述在线监测装置填充完整装置相关信息后的SCD扩展模板文件整合生成整站的SCD文件。
其中，所述SCD扩展模板文件的内容包括变电站所有一次设备和二次设备的台账信息，以及状态监测子站为在线监测装置自动分配的IED名称和通信参数；所述台账信息包括资产编号和设备名称。
本发明提供的电网在线监测方法及系统一方面可以解决了由于在线监测建模流程混乱，模型不规范导致的信息孤岛，减少了传统方案的冗繁的建模过程，提高了准确性和可靠性。另一方面，由于本发明提供的电网在线监测方法及系统采取成熟的建模方案，所以更容易建模实施。
附图说明
图1是本发明提供的电网在线监测方法第一实施例流程示意图；
图2是本发明提供的电网在线监测方法第二实施例流程示意图；
图3为本发明提供的电网在线监测系统第一实施例结构示意图；
图4为本发明提供的电网在线监测系统第二实施例结构示意图；
图5为本发明提供的电网在线监测系统中状态监测子站结构示意图。
具体实施方式
本发明提供的电网在线监测方法及系统一方面可以解决了由于在线监测建模流程混乱，模型不规范导致的信息孤岛，减少了传统方案的冗繁的建模过程，提高了准确性和可靠性。另一方面，由于本发明提供的电网在线监测方法及系统采取成熟的建模方案，所以更容易建模实施。
参见图1，为本发明提供的电网在线监测方法第一实施例流程示意图。如图1所示，该电网在线监测方法包括：
步骤S101，状态监测子站接收由状态监测主站下发的设备台账信息，并根据所述设备台账信息生成符合SCD(变电站配置描述，Substation Configuration Description)扩展模板格式的SCD扩展模板文件。
步骤S102，状态监测子站与在线监测装置建立连接，并将所述SCD扩展模板文件发送至所述在线监测装置。
步骤S103，所述在线监测装置按照所述SCD扩展模板文件的格式要求，并根据在线监测装置的ICD文件，将所述SCD扩展模板文件中的装置相关信息填充完整。
步骤S104，所述状态监测子站获取由所述在线监测装置填充完整的SCD扩展模板文件，然后将各个在线监测装置的SCD扩展模板文件整合生成整站的SCD文件。
本发明实施例提供的电网在线监测方法一方面可以解决了由于在线监测建模流程混乱，模型不规范导致的信息孤岛，减少了传统方案的冗繁的建模过程，提高了准确性和可靠性。另一方面，由于本发明提供的电网在线监测方法及系统采取成熟的建模方案，所以更容易建模实施。
参见图2，为本发明提供的电网在线监测方法第二实施例流程示意图。在本实施例中，将更为详细的描述该电网在线监测方法的流程和步骤。如图2所示，该电网在线监测方法包括：
步骤S201，生产管理系统按照IEC61968标准生成设备台账信息，并将设备台账模型提供给所述状态监测主站；由所述状态监测主站将所述设备台账信息通过ftp发送给状态监测子站。
步骤S202，状态监测子站接收由状态监测主站下发的设备台账信息，并根据所述设备台账信息生成符合SCD(变电站配置描述，Substation Configuration Description)扩展模板格式的SCD扩展模板文件；所述SCD扩展模板文件的内容包括变电站所有一次设备和二次设备的台账信息，以及状态监测子站为在线监测装置自动分配的IED名称和通信参数；所述台账信息包括资产编号和设备名称。
步骤S203，状态监测子站启动61850客户端与在线监测装置建立连接，并通过IEC61850文件服务发送所述SCD扩展模板文件至所述在线监测装置。
步骤S204，所述在线监测装置按照所述SCD扩展模板文件的格式要求，并根据在线监测装置的ICD文件，将所述SCD扩展模板文件中的装置相关信息填充完整；所述SCD扩展模板文件的格式要求为：
对位于Substation父类节点下的监测位置LNode节点的属性增加扩展属性ext:DOIDesc用来存储从ICD中抽取出来的数据对象的扩展描述，用来表示此监测位置对应的监测位置描述信息和业务数据。
对于Substaion节点下所有节点增加扩展属性ext:mRID唯一标识属性，此属性即设备台账信息模型设备的资产标识mRID。
IED节点增加扩展属性ext:mRID，即设备台账信息模型中设备的资产标识mRID，需要填写对应资产导出模型中的二次设备的资产ID，用于进行二次设备关联。
步骤S205，所述状态监测子站获取由所述在线监测装置填充完整的SCD扩展模板文件，然后将各个在线监测装置的SCD扩展模板文件整合生成整站的SCD文件。
本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例提供的方法包含了从生产管理系统获得的设备台账信息，为与生产管理系统的应用融合奠定了基础。另外，本发明公开的SCD扩展模板格式由于采用了设备台账信息模型中的资产标识mRID，可以能很好的描述设备台账信息，并能将一次系统和二次系统很好的关联，为状态监测高级应用提供了模型数据支撑。本发明的建模流程和方法，一方面减少了传统方案的冗繁的建模过程，提高了准确性和可靠性，另一方面，由于采取成熟的建模方案，所以更容易建模实施。在现有技术中，电网在线监测实际上是采用的由下而上的汇报流程，底层的在线监测装置在上层状态监测子站或主站的出发下，将设备的状态信息进行上报，但由于各个在线监测装置、状态监测子站根据各自私有规范上报信息，使得主站端获得的信息格式和流程的混乱，难将信息整理合并，形成信息孤岛。而本发明提供的方法，在现有的基础上，由状态监测子站根据接收的设备台账信息生成符合SCD扩展模板格式的SCD扩展模板文件，由在线监测装置按照格式要求填写上报，保证了信息格式的统一，方便主站的统计整理。
参见图3，为本发明提供的电网在线监测系统第一实施例结构示意图。如图3所示，该电网在线监测系统包括：状态监测子站3以及在线监测装置4；
状态监测子站3用于接收设备台账信息，并根据所述设备台账信息生成符合SCD扩展模板格式的SCD扩展模板文件后，将所述SCD扩展模板文件发送至所述在线监测装置4；状态监测子站3还用于将所述在线监测装置4填充完整装置相关信息后的SCD扩展模板文件整合生成整站的SCD文件。
在线监测装置4用于按照所述SCD扩展模板文件的格式要求，并根据在线监测装置的ICD文件，将所述SCD扩展模板文件中的装置相关信息填充完整。
本发明实施例提供的电网在线监测系统一方面可以解决了由于在线监测建模流程混乱，模型不规范导致的信息孤岛，减少了传统方案的冗繁的建模过程，提高了准确性和可靠性。另一方面，由于本发明提供的电网在线监测方法及系统采取成熟的建模方案，所以更容易建模实施。
参见图4，为本发明提供的电网在线监测系统第二实施例结构示意图。在本实施例中，将更为详细的描述该系统的结构和各个模块的功能。如图4所示，该电网在线监测系统包括：生产管理系统1，状态监测主站2，状态监测子站3和在线监测装置4。
生产管理系统1用于按照IEC61968标准生成设备台账信息，并将设备台账模型提供给所述状态监测主站2。
状态监测主站2用于将所述设备台账信息通过ftp发送给所述状态监测子站3。
状态监测子站3用于接收设备台账信息，并根据所述设备台账信息生成符合SCD扩展模板格式的SCD扩展模板文件后，将所述SCD扩展模板文件发送至所述在线监测装置4；状态监测子站3还用于将所述在线监测装置4填充完整装置相关信息后的SCD扩展模板文件整合生成整站的SCD文件。更为具体的，所述状态监测子站3如图5所示，包括：
信息收发模块31，用于收发状态监测子站与状态监测主站、在线监测装置之间的信息。具体包括：接收由状态监测主站下发的设备台账信息；启动61850客户端与在线监测装置建立连接，并通过IEC61850文件服务发送所述SCD扩展模板文件；以及接收在线监测装置反馈的填充完整装置相关信息后的SCD扩展模板文件。
文件处理模块32，用于根据所述信息收发模块31所接收的设备台账信息生成符合SCD扩展模板格式的SCD扩展模板文件；以及将所述信息收发模块所接收的所述在线监测装置填充完整装置相关信息后的SCD扩展模板文件整合生成整站的SCD文件。更为具体的，所述SCD扩展模板文件的内容包括变电站所有一次设备和二次设备的台账信息，以及状态监测子站为在线监测装置自动分配的IED名称和通信参数；所述台账信息包括资产编号和设备名称。
在线监测装置4用于按照所述SCD扩展模板文件的格式要求，并根据在线监测装置的ICD文件，将所述SCD扩展模板文件中的装置相关信息填充完整。更为具体的，所述SCD扩展模板文件的格式要求为：
对位于Substation父类节点下的监测位置LNode节点的属性增加扩展属性ext:DOIDesc用来存储从ICD中抽取出来的数据对象的扩展描述，用来表示此监测位置对应的监测位置描述信息和业务数据。
对于Substaion节点下所有节点增加扩展属性ext:mRID唯一标识属性，此属性即设备台账信息模型设备的资产标识mRID。
IED节点增加扩展属性ext:mRID，即设备台账信息模型中设备的资产标识mRID，需要填写对应资产导出模型中的二次设备的资产ID，用于进行二次设备关联。
本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例提供的系统包含了从生产管理系统获得的设备台账信息，为与生产管理系统的应用融合奠定了基础。另外，本发明公开的SCD扩展模板格式由于采用了设备台账信息模型中的资产标识mRID，可以能很好的描述设备台账信息，并能将一次系统和二次系统很好的关联，为状态监测高级应用提供了模型数据支撑。本发明的建模流程和方法，一方面减少了传统方案的冗繁的建模过程，提高了准确性和可靠性，另一方面，由于采取成熟的建模方案，所以更容易建模实施。在现有技术中，电网在线监测实际上是采用的由下而上的汇报流程，底层的在线监测装置在上层状态监测子站或主站的出发下，将设备的状态信息进行上报，但由于各个在线监测装置、状态监测子站根据各自私有规范上报信息，使得主站端获得的信息格式和流程的混乱，难将信息整理合并，形成信息孤岛。而本发明提供的系统，在现有的基础上，由状态监测子站根据接收的设备台账信息生成符合SCD扩展模板格式的SCD扩展模板文件，由在线监测装置按照格式要求填写上报，保证了信息格式的统一，方便主站的统计整理。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AcessMemory，RAM)等。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电网在线监测方法，其特征在于，包括：
状态监测子站接收由状态监测主站下发的设备台账信息，并根据所述设备台账信息生成符合变电站配置描述SCD扩展模板格式的SCD扩展模板文件；
状态监测子站与在线监测装置建立连接，并将所述SCD扩展模板文件发送至所述在线监测装置，使所述在线监测装置按照所述SCD扩展模板文件的格式要求，并根据在线监测装置的配置描述ICD文件，将所述SCD扩展模板文件中的装置相关信息填充完整；
所述状态监测子站获取由所述在线监测装置填充完整的SCD扩展模板文件，然后将各个在线监测装置的SCD扩展模板文件整合生成整站的SCD文件；
其中，所述在线监测装置按照所述SCD扩展模板文件的格式要求，并根据在线监测装置的配置描述ICD文件，将所述SCD扩展模板文件中的装置相关信息填充完整中，所述SCD扩展模板文件的格式要求为：
对位于Substation父类节点下的监测位置LNode节点的属性增加扩展属性ext:DOIDesc用来存储从配置描述ICD中抽取出来的数据对象的扩展描述，用来表示此监测位置对应的监测位置描述信息和业务数据；
对于Substaion节点下所有节点增加扩展属性ext:mRID唯一标识属性，此属性即设备台账信息模型设备的资产标识mRID；
智能电子设备IED节点增加扩展属性ext:mRID，即设备台账信息模型中设备的资产标识mRID，需要填写对应资产导出模型中的二次设备的资产ID，用于进行二次设备关联。
2.如权利要求1所述的电网在线监测方法，其特征在于，所述状态监测子站接收由状态监测主站下发的设备台账信息，并根据所述设备台账信息生成符合SCD扩展模板格式的SCD扩展模板文件之前，还包括：生产管理系统按照IEC61968标准生成设备台账信息，并将设备台账模型提供给所述状态监测主站；由所述状态监测主站将所述设备台账信息通过ftp发送给所述状态监测子站。
3.如权利要求1所述的电网在线监测方法，其特征在于，所述状态监测子站与在线监测装置建立连接，并将所述SCD扩展模板文件发送至所述在线监测装置包括：状态监测子站启动61850客户端与在线监测装置建立连接，并通过IEC61850文件服务发送所述SCD扩展模板文件。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电网在线监测方法，其特征在于，所述SCD扩展模板文件的内容包括变电站所有一次设备和二次设备的台账信息，以及状态监测子站为在线监测装置自动分配的智能电子设备IED名称和通信参数；所述台账信息包括资产编号和设备名称。
5.一种电网在线监测系统，其特征在于，包括：状态监测子站以及在线监测装置；
状态监测子站用于接收设备台账信息，并根据所述设备台账信息生成符合SCD扩展模板格式的SCD扩展模板文件后，将所述SCD扩展模板文件发送至所述在线监测装置；状态监测子站还用于将所述在线监测装置填充完整装置相关信息后的SCD扩展模板文件整合生成整站的SCD文件；
在线监测装置用于按照所述SCD扩展模板文件的格式要求，并根据在线监测装置的配置描述ICD文件，将所述SCD扩展模板文件中的装置相关信息填充完整；
其中，所述SCD扩展模板文件的格式要求为：
对位于Substation父类节点下的监测位置LNode节点的属性增加扩展属性ext:DOIDesc用来存储从配置描述ICD中抽取出来的数据对象的扩展描述，用来表示此监测位置对应的监测位置描述信息和业务数据；
对于Substaion节点下所有节点增加扩展属性ext:mRID唯一标识属性，此属性即设备台账信息模型设备的资产标识mRID；
智能电子设备IED节点增加扩展属性ext:mRID，即设备台账信息模型中设备的资产标识mRID，需要填写对应资产导出模型中的二次设备的资产ID，用于进行二次设备关联。
6.如权利要求5所述的电网在线监测系统，其特征在于，所述电网在线监测系统还包括：生产管理系统和状态监测主站；
生产管理系统用于按照IEC61968标准生成设备台账信息，并将设备台账模型提供给所述状态监测主站；
状态监测主站用于将所述设备台账信息通过ftp发送给所述状态监测子站。
7.如权利要求5所述的电网在线监测系统，其特征在于，状态监测子站包括：
信息收发模块，用于收发状态监测子站与状态监测主站、在线监测装置之间的信息；包括：接收由状态监测主站下发的设备台账信息；启动61850客户端与在线监测装置建立连接，并通过IEC61850文件服务发送所述SCD扩展模板文件；接收在线监测装置反馈的填充完整装置相关信息后的SCD扩展模板文件；
文件处理模块，用于根据所述信息收发模块所接收的设备台账信息生成符合SCD扩展模板格式的SCD扩展模板文件；以及将所述信息收发模块所接收的所述在线监测装置填充完整装置相关信息后的SCD扩展模板文件整合生成整站的SCD文件。
8.如权利要求5至7中任一项所述的电网在线监测系统，其特征在于，所述SCD扩展模板文件的内容包括变电站所有一次设备和二次设备的台账信息，以及状态监测子站为在线监测装置自动分配的智能电子设备IED名称和通信参数；所述台账信息包括资产编号和设备名称。
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变电站设备智能状态监测系统的设计及应用;刘娟等;《电力建设》;20120601;第33卷(第6期);第6-10页 *

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