CN104701985A - 一种变电站改造过程中的接口平滑过渡方法及系统 - Google Patents

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吕航
李力
鲍凯鹏
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    • Y04S10/16—Electric power substations

Abstract

本发明公开了一种变电站改造过程中的接口平滑过渡方法，建立通用接口转换装置与常规间隔设备及过程层网络设备间的连接；提取变电站配置描述(SCD)文件中对应所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的接口配置信息，并依据所述接口配置信息配置所述接口转换装置；确定所述常规间隔设备已改造成数字化间隔设备时，建立所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接。

Description

一种变电站改造过程中的接口平滑过渡方法及系统
技术领域
本发明涉及常规变电站数字化改造的相关技术，尤其涉及一种变电站改造过程中的接口平滑过渡方法及系统。
背景技术
IEC61850系列标准的颁布与推广应用为智能变电站的发展奠定了基础，智能变电站在系统可靠性、经济性、维护简便性方面均比常规变电站有大幅度提升，因此智能变电站技术已在国内迅速推广应用，常规变电站的数字化改造工程也越来越多。
常规变电站的数字化改造是逐间隔改造，改造过程中首先进行常规间隔设备的数字化改造，同时保留常规跨间隔设备继续运行，常规间隔设备改造后的数字化间隔设备需具备数字接口接入数字化跨间隔设备，同时需具备常规接口通过临时电缆接入常规跨间隔设备，以保证常规跨间隔设备正常运行，在常规间隔设备完成数字化改造后，需对其改造后的数字化间隔设备进行测试并验证变电站配置描述(SCD，Substation Configuration Description)文件正确后投入运行，并在所有的常规间隔设备及常规跨间隔设备均完成数字化改造后，拆除临时电缆，退出常规跨间隔设备，如图1所示。
然而，现上述方案仅能适应常规互感器应用的场景，且要求改造后的数字化间隔设备需具备常规接口与常规跨间隔设备通信，造成数字化间隔设备接口设计复杂，改造工作量大，实施复杂，通用性较差，同时改造过程中需要敷设大量临时电缆，经济性不高。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种变电站改造过程中的接口平滑过渡方法及系统，能够有效的解决常规变电站数字化改造过程中常规间隔设备及数字化间隔设备同时接入跨间隔设备的问题，且操作简单、兼容性好、经济性高。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种变电站改造过程中的接口平滑过渡方法，所述方法包括：
建立通用接口转换装置与常规间隔设备及过程层网络设备间的连接；
提取变电站配置描述SCD文件中对应所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的接口配置信息，并依据所述接口配置信息配置所述接口转换装置；
确定所述常规间隔设备已改造成数字化间隔设备时，建立所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接。
上述方案中，所述建立通用接口转换装置与常规间隔设备及过程层网络设备间的连接包括：
通过电缆分别建立所述常规间隔设备的第一接口与所述接口转换装置的采样接口之间的连接、所述常规间隔设备的第二接口与所述接口转换装置的开关量接口之间的连接，并通过光缆建立所述采样接口对应的所述接口转换装置的数字化接口与所述过程层网络设备间的连接、所述开关量接口对应的所述接口转换装置的数字化接口与所述过程层网络设备间的连接。
上述方案中，所述提取变电站配置描述SCD文件中对应所述常规间隔设备的数字化间隔设备的接口配置信息之前，所述方法还包括：配置所述SCD文件；
相应的，所述提取变电站配置描述SCD文件中对应所述常规间隔设备的数字化间隔设备的接口配置信息之后，所述方法还包括：
测试数字化跨间隔设备并验证所述SCD文件正确后，运行所述数字化跨间隔设备。
上述方案中，所述建立所述数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接包括：
通过光缆建立所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的数字化采样接口与所述过程层网络设备间的直接连接，以及所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的数字化开关量接口与所述过程层网络设备间的直接连接。
上述方案中，所述常规间隔设备的数量为一个或多个，当所述常规间隔设备的数量为多个时，所述确定所述常规间隔设备已改造成数字化间隔设备时，建立所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接，包括：
确定所述多个常规间隔设备均已改造成数字化间隔设备时，分别建立多个常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接；
或者，按照对所述多个常规间隔设备的改造顺序，确定第一常规间隔设备已改造成数字化间隔设备时，建立所述第一常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接；确定第二常规间隔设备已改造成数字化间隔设备时，建立所述第二常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接；以此类推，直至所有常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接建立完成。
上述方案中，所述通用接口转换装置的采样接口为依据IEC61850数字化标准设计的采样接口；所述通用接口转换装置的开关量接口为依据IEC61850数字化标准设计的开关量接口。
本发明实施例所提供的变电站改造过程中的接口平滑过渡方法及系统，建立通用接口转换装置与常规间隔设备及过程层网络设备间的连接；提取SCD文件中对应所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的接口配置信息，并依据所述接口配置信息配置所述接口转换装置；确定所述常规间隔设备已改造成数字化间隔设备时，建立所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接。如此，能够有效的解决常规变电站数字化改造过程中常规间隔设备及数字化间隔设备同时接入跨间隔设备的问题，且操作简单、兼容性好、经济性高。
附图说明
图1为现有技术中常规变电站的数字化改造方法流程示意图；
图2为本发明实施例一变电站改造过程中的接口平滑过渡方法流程示意图；
图3为本发明实施例二变电站改造过程中的接口平滑过渡方法流程示意图；
图4为本发明实施例通用接口转换装置与多个常规间隔设备以及过程层网络设备间的连接关系示意图；
图5为本发明实施例第一常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与过程层网络设备的直接连接建立后的示意图；
图6为本发明实施例通用接口转换装置退出运行后的示意图。
具体实施方式
在本发明实施例中，建立通用接口转换装置与常规间隔设备及过程层网络设备间的连接；提取SCD文件中对应所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的接口配置信息，并依据所述接口配置信息配置所述接口转换装置；确定所述常规间隔设备已改造成数字化间隔设备时，建立所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接。
图2为本发明实施例一变电站改造过程中的接口平滑过渡方法流程示意图，如图2所示，本发明实施例变电站改造过程中的接口平滑过渡方法包括：
步骤201：建立通用接口转换装置与常规间隔设备及过程层网络设备间的连接；
这里，所述通用接口转换装置依据IEC61850数字化标准协议设计，包括可连接多个间隔设备的采样接口和开关量接口，以及多个可连接过程层网络设备的数字化接口；建立通用接口转换装置与常规间隔设备及过程层网络设备间的连接后，所述通用接口转换装置可将采集的常规间隔设备的常规采样信息转换为数字化采样信息，然后传输给过程层网络设备，以使所述过程层网络设备将所述数字化采样信息输出给数字化跨间隔设备，同时，通过建立通用接口转换装置与常规间隔设备及过程层网络设备间的连接，所述通用接口转换装置还可实现所述常规间隔设备侧的常规开关量与过程层网络侧传输的数字化开关量的双向转换。
本步骤具体包括：通过电缆分别建立所述常规间隔设备的第一接口与所述接口转换装置的采样接口之间的连接、所述常规间隔设备的第二接口与所述接口转换装置的开关量接口之间的连接，并通过光缆建立所述采样接口对应的所述接口转换装置的数字化接口与所述过程层网络设备间的连接、所述开关量接口对应的所述接口转换装置的数字化接口与所述过程层网络设备间的连接；其中，所述常规间隔设备的第一接口即为所述常规间隔设备的采样接口，所述常规间隔设备的第二接口即为所述常规间隔设备的开关量接口。
步骤202：提取SCD文件中对应所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的接口配置信息，并依据所述接口配置信息配置所述接口转换装置；
本步骤之前，所述方法还包括：配置所述SCD文件；
相应的，所述提取变电站配置描述SCD文件中对应所述常规间隔设备的数字化间隔设备的接口配置信息之后，所述方法还包括：
测试数字化跨间隔设备并验证所述SCD文件正确后，运行所述数字化跨间隔设备；这里，所述数字化跨间隔设备通过光缆与所述过程层网络设备连接；对所述SCD文件的配置、对所述数字化跨间隔设备的测试及对所述SCD文件的验证均为现有技术，此处不作赘述。
所述依据所述接口配置信息配置所述接口转换装置包括：按照对应所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的接口配置信息，配置所述接口转换装置的数字化接口，以实现所述接口转换装置的各数字化接口信息与对应所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的接口配置信息完全一致，避免了重复配置与验证SCD文件，保证了数字化改造前后同一间隔设备与跨间隔设备间交互的数字化信息完全一致。
步骤203：确定所述常规间隔设备已改造成数字化间隔设备时，建立所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接；
这里，将所述常规间隔设备改造成数字化间隔设备为现有技术，不做赘述；
当所述常规间隔设备已改造成数字化间隔设备时，所述常规间隔设备的第一接口相应的已改造成为数字化采样接口，所述常规间隔设备的第二接口相应的已改造成为数字化开关量接口；
所述建立所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接包括：
通过光缆建立所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的数字化采样接口与所述过程层网络设备间的直接连接，以及所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的数字化开关量接口与所述过程层网络设备间的连接；如此，所述通用接口转换装置可退出运行，重复应用于其它变电站的数字化改造工程，所述数字化跨间隔设备无需做任何改动，无需提供常规接口，仅提供数字化接口即可，接口设计简单，工作量小，整个常规间隔设备的数字化改造过程中，所述数字化跨间隔设备全程投入运行，改造全程无需修改SCD文件，不增加重新验证SCD文件正确性的工作量。
进一步的，所述常规间隔设备的数量为一个或多个，当所述常规间隔设备的数量为多个时，所述确定所述常规间隔设备已改造成数字化间隔设备时，建立所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接，包括：
确定所述多个常规间隔设备均已改造成数字化间隔设备时，分别建立多个常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接；
或者，按照对所述多个常规间隔设备的改造顺序，确定第一常规间隔设备已改造成数字化间隔设备时，建立所述第一常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接；确定第二常规间隔设备已改造成数字化间隔设备时，建立所述第二常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接；以此类推，直至所有常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接建立完成。
图3为本发明实施例二变电站改造过程中的接口平滑过渡方法流程示意图，如图3所示，本发明实施例变电站改造过程中的接口平滑过渡方法包括：
步骤301：建立通用接口转换装置与多个常规间隔设备，以及过程层网络设备间的连接；
这里，所述通用接口转换装置依据IEC61850数字化标准协议设计，包括可连接多个间隔设备的采样接口和开关量接口，以及多个可连接过程层网络设备的数字化接口；建立通用接口转换装置与常规间隔设备及过程层网络设备间的连接后，所述通用接口转换装置可将采集的常规间隔设备的常规采样信息转换为数字化采样信息，然后传输给过程层网络设备，以使所述过程层网络设备将所述数字化采样信息输出给数字化跨间隔设备，同时，通过建立通用接口转换装置与常规间隔设备及过程层网络设备间的连接，所述通用接口转换装置还可实现所述常规间隔设备侧的常规开关量与过程层网络侧传输的数字化开关量的双向转换。
在本实施例中，所述多个常规间隔设备的数目为N个，N可以为10，所述10个常规间隔设备均包含第一接口及第二接口；
本步骤具体包括：通过电缆分别建立所述多个常规间隔设备的第一接口与所述接口转换装置的采样接口之间的连接、所述多个常规间隔设备的第二接口与所述接口转换装置的开关量接口之间的连接，并通过光缆建立所述采样接口对应的所述接口转换装置的数字化接口与所述过程层网络设备间的连接、所述开关量接口对应的所述接口转换装置的数字化接口与所述过程层网络设备间的连接；如图4所示为本发明实施例通用接口转换装置与多个常规间隔设备，以及过程层网络设备间的连接关系示意图。
步骤302：配置SCD文件，并提取所述SCD文件中对应所述多个常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的接口配置信息，并依据所述接口配置信息配置所述接口转换装置；
本步骤具体包括：按照对应所述多个常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的接口配置信息，配置所述接口转换装置的数字化接口，以实现所述接口转换装置的各数字化接口信息与对应所述多个常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的接口配置信息完全一致，避免了重复配置与验证SCD文件，保证了数字化改造前后同一间隔设备与跨间隔设备间交互的数字化信息完全一致。
步骤303：测试数字化跨间隔设备并验证所述SCD文件正确后，运行所述数字化跨间隔设备；
这里，所述数字化跨间隔设备通过光缆与所述过程层网络设备连接。
步骤304：按照对所述多个常规间隔设备的改造顺序，确定第一常规间隔设备已改造完成时，建立所述第一常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接；确定第二常规间隔设备已改造完成时，建立所述第二常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接；以此类推，直至所有常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接建立完成；
这里，建立所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接包括：
通过光缆建立所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的数字化采样接口与所述过程层网络设备间的直接连接，以及所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的数字化采样接口与所述过程层网络设备间的连接；如图5所示为第一常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与过程层网络设备的直接连接建立后的示意图；当所有常规间隔设备改造后的数字化间隔设备均已建立与所述过程层网络设备间的直接连接时，所述通用接口转换装置可退出运行，重复应用于其它变电站的数字化改造工程，所述数字化跨间隔设备无需做任何改动，无需提供常规接口，仅提供数字化接口即可，接口设计简单，工作量小，整个常规间隔设备的数字化改造过程中，所述数字化跨间隔设备全程投入运行，改造全程无需修改SCD文件，不增加重新验证SCD文件正确性的工作量，既适用于常规互感器+合并单元或电子式互感器等不同数字化采样方式，也可适应采用GOOSE技术的数字化开关量通信方式，并适用于所有按标准IEC61850规约设计的二次设备；如图6所示为通用接口转换装置退出运行后的示意图。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种变电站改造过程中的接口平滑过渡方法，其特征在于，所述方法包括：
建立通用接口转换装置与常规间隔设备及过程层网络设备间的连接；
提取变电站配置描述SCD文件中对应所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的接口配置信息，并依据所述接口配置信息配置所述接口转换装置；
确定所述常规间隔设备已改造成数字化间隔设备时，建立所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述建立通用接口转换装置与常规间隔设备及过程层网络设备间的连接包括：
通过电缆分别建立所述常规间隔设备的第一接口与所述接口转换装置的采样接口之间的连接、所述常规间隔设备的第二接口与所述接口转换装置的开关量接口之间的连接，并通过光缆建立所述采样接口对应的所述接口转换装置的数字化接口与所述过程层网络设备间的连接、所述开关量接口对应的所述接口转换装置的数字化接口与所述过程层网络设备间的连接。
3.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述提取变电站配置描述SCD文件中对应所述常规间隔设备的数字化间隔设备的接口配置信息之前，所述方法还包括：配置所述SCD文件；
相应的，所述提取变电站配置描述SCD文件中对应所述常规间隔设备的数字化间隔设备的接口配置信息之后，所述方法还包括：
测试数字化跨间隔设备并验证所述SCD文件正确后，运行所述数字化跨间隔设备。
4.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述建立所述数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接包括：
通过光缆建立所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的数字化采样接口与所述过程层网络设备间的直接连接，以及所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备的数字化开关量接口与所述过程层网络设备间的直接连接。
5.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述常规间隔设备的数量为一个或多个，当所述常规间隔设备的数量为多个时，所述确定所述常规间隔设备已改造成数字化间隔设备时，建立所述常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接，包括：
确定所述多个常规间隔设备均已改造成数字化间隔设备时，分别建立多个常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接；
或者，按照对所述多个常规间隔设备的改造顺序，确定第一常规间隔设备已改造成数字化间隔设备时，建立所述第一常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接；确定第二常规间隔设备已改造成数字化间隔设备时，建立所述第二常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接；以此类推，直至所有常规间隔设备改造后的数字化间隔设备与所述过程层网络设备间的直接连接建立完成。
6.根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述通用接口转换装置的采样接口为依据IEC61850数字化标准设计的采样接口；所述通用接口转换装置的开关量接口为依据IEC61850数字化标准设计的开关量接口。
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