CN105207366A - 基于iec61850的配电终端即插即用模型配置工具及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于IEC61850的配电终端即插即用模型配置工具及其实现方法，通过用户机上运行的配置软件工具，配电终端上运行的配置软件后台，与配电主站之间的信息交互，由后台程序自动生成基于IEC61850标准的自描述模型，用于实现配电终端的即插即用，以及现场部署过程中配电终端在配电主站系统的自动上线功能，可方便地进行配电终端的现场安装、调试及运维。同时该配置工具的实现方法简单，有效改进现场部署终端的配置工作并提高自动上线的效率；大大缩短配电主站与配电终端现场FTU、DTU进行对点等调试的时间，对于配电终端系统数量众多、分布及其分散的配电自动化系统的调试及维护来说具有非常重要的意义。

Description

基于IEC61850的配电终端即插即用模型配置工具及其实现方法

技术领域

本发明涉及一种配电终端配置工具，特别是涉及一种基于IEC61850的配电终端即插即用模型配置工具及其实现方法。

背景技术

作为智能电网建设中的重要的一环，智能配电网是将现代计算机技术、通信网络技术集于一体，对配电网上的设备进行远方实时监视、协调及控制，这是电力系统现代化发展的必然趋势。配电终端作为智能配电网的关键设备，它们通过通信系统完成相互之间以及与配网自动化主站之间的信息交互。目前配电终端与配电主站之间的“三遥”数据需要人工进行数据点表的核对，大量配电终端的接入导致配网自动化施工、维护的工作量都非常大。因此，实现配电终端的即插即用成为了配网自动化的关键。

国际电工委员会(IEC)制定的《IEC61850变电站通信网络和系统标准》采用分布式的体系结构和面向对象的建模方法，实现了数据对象的自我描述，为不同厂商的智能电子设备实现互操作和系统无缝集成提供了有效途径。

但目前配电终端即插即用实现中采用的配电终端自描述技术，需要对自描述文件进行配置或修改，而自描述文件的修改繁冗复杂，工程人员不易准确、高效地完成该工作。

因此，需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。

发明内容

本发明目的是针对现有技术的不足，提供一种基于IEC61850的配电终端即插即用模型配置工具及其实现方法，解决了可快速实现配电终端的即插即用的技术问题，以及现场部署过程中配电终端在配电主站系统的自动上线功能。

为实现本发明的目的，本发明提出了一种基于IEC61850的配电终端即插即用模型配置工具，该模型配置工具包括：配置软件工具，配置软件后台，配电主站模型服务功能模块；

所述配置软件工具运行在用户机上，用于提供配电终端的配置数据的视觉表示与可视化配置；

所述配置软件后台运行在配电终端上，用于辅助所述配置软件工具完成配置并生成自描述模型文件；

所述配电主站模型服务功能模块运行在配电主站上，用于与配电终端之间建立子描述模型进行交互，接收配电终端采集的配电网实时运行信息，并对配电网设备进行控制。

本发明的基于IEC61850的配电终端即插即用模型配置工具与现有技术相比，通过工具与用户进行信息交互，最终由后台程序自动生成基于IEC61850标准的自描述模型，用于实现配电终端的即插即用，以及现场部署过程中配电终端在配电主站系统的自动上线功能，可方便地进行配电终端的现场安装、调试及运维。

对应地，本发明还提出了一种基于IEC61850的配电终端即插即用模型配置工具的实现方法，该实现方法包括如下步骤：

(1)、配电主站生成注册码，通过用户机上运行的配置软件工具从配电主站获取注册码并进行用户注册；

(2)、配电终端上运行的配置软件后台校验注册码，校验通过并登录后，提供模型数据，用户登录配置界面，打开即插即用模型配置工具进行可视化配置，并提交到配电终端；

(3)、配电终端通过网络通信读取用户提交的配置数据并格式化用户配置数据；

(4)、配电终端的模型处理模块将用户配置数据解析提取为自描述模型文件并向配电主站发送；

(5)、配电主站上运行的配电主站服务功能模块根据自描述模型文件订阅配电终端模型服务，接收配电终端采集的信息，并对配电网设备进行控制。

本发明的基于IEC61850的配电终端即插即用模型配置工具的实现方法与现有技术相比：实现方法简单，有效改进现场部署终端的配置工作并提高自动上线的效；大大缩短配电主站与配电终端现场FTU、DTU进行对点等调试的时间，减少人为错误，提高可靠性；对于配电终端系统数量众多、分布及其分散的配电自动化系统的调试及维护来说具有非常重要的意义。

附图说明

图1是本发明的基于IEC61850的配电终端即插即用模型配置工具工作原理示意图；

图2是本发明的基于IEC61850的配电终端即插即用遥信模型视觉表示示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

请参阅图1所示，本发明提出了一种基于IEC61850的配电终端即插即用模型配置工具，该模型配置工具包括：配置软件工具，配置软件后台，配电主站模型服务功能模块；配置软件工具运行在用户机上，用于提供配电终端的配置数据的视觉表示与可视化配置；配置软件后台运行在配电终端上，用于辅助所述配置软件工具完成配置并生成自描述模型文件；配电主站模型服务功能模块运行在配电主站上，用于与配电终端之间建立子描述模型进行交互，接收配电终端采集的配电网实时运行信息，并对配电网设备进行控制。

其中，用户机上运行的配置软件工具，用于提供多个线路、节点、模型描述之间的关系配置，并提供配电终端即插即用模型的视觉表示，其中各个关系配置用于实现配电终端各个数据节点的自描述，具体地，该配置软件工具包括如下配电终端读写操作：

(1)、用于读取配电终端中的现有的逻辑节点描述与模型，可增加或删减模型。

(2)、用于配置、生成配电终端多个线路、节点、模型描述之间的数据关系视觉表示，并将配置数据写入配电终端，由配电终端生成自描述文件。

配电终端上运行的配置软件后台，提供给所述配置软件工具所需的逻辑节点模型与描述，并接收新配置的数据生成自描述模型，进而与配电主站交互自描述模型实现新配置的服务。

具体地，用户机上运行的配置软件工具要求输入线路数、遥信点数、遥测点数；输入后生成遥信、遥测、遥控点配置页面，每个点可拉线完成配置，或点击下拉菜单选择线路号与信号中文描述；若在默认列表没有所需模型描述，可以添加新的描述及其模型，在配电终端后台数据库中存有各逻辑节点描述与其即插即用模型，请参阅图2所示，所有配置表会生成视觉表示。

优选地，配电终端与配电主站之间基于IEC61850标准建立自描述模型进行交互；根据IEC61850-80-1标准，将IEC61850标准的自描述模型文件解析成IEC104规约通信点表；根据IEC104规约通信点表，配电主站端接收配电终端采集的配电网实时运行信息，并对配电网设备进行控制。

自描述模型文件采用XML格式的纯文本的IEC61850标准配置语言SCL进行编码，编码的过程包括：文件头、通讯参数、设备自描述。

配电终端采用的通信服务为https服务，功能包括：定制证书的ssl加密数据流交互，登陆用户名密码认证，定制md5算法的注册码验证。

配电终端系统以开放式的IP通信网络为基础，可配置为仅内部连接可用或整个网络可用。

请再参阅图1所示，对应地，本发明还提出了一种基于IEC61850的配电终端即插即用模型配置工具的实现方法，包括如下步骤：

(1)、配电主站生成注册码，通过用户机上运行的配置软件工具从配电主站获取注册码并进行用户注册；

(2)、配电终端上运行的配置软件后台校验注册码，校验通过并登录后，提供模型数据，用户登录配置界面，打开即插即用模型配置工具进行可视化配置，并提交到配电终端；

(3)、配电终端通过网络通信读取用户提交的配置数据并格式化用户配置数据；

(4)、配电终端的模型处理模块将用户配置数据解析提取为自描述模型文件并向配电主站发送；

(5)、配电主站上运行的配电主站服务功能模块根据自描述模型文件订阅配电终端模型服务，接收配电终端采集的信息，并对配电网设备进行控制。

其中，配电终端https服务部署包括：装置启动时按https配置启动Server，设置系统对文件访问的权限；初始化侦听的socket，listen_socket()；Release模式将进程自己置为守护进程daemon()；当有新的客户端连接时，将发起一个新进程来处理请求fork()，子进程通过handle_request()来处理该求。

注册邀请码的实现包括：注册用户名、用户类型、日期按一定规则形成字符串，计算该字符串的md5码，按一定规则从md5中提取4位数作为邀请码。邀请码由配电主站软件生成提供给用户注册，注册时配电终端按同一算法对之校验，校验通过方可注册。

配电终端配置界面的实现包括：进入页面需要注册，需输入用户名与密码以及注册码。完成注册后登录，登录后要求输入线路数、遥信点数、遥测点数；输入后生成遥信点配置页面与遥测点配置页面，每个点仅需点击下拉菜单选择线路号与信号中文描述；若在默认下拉列表没有所需描述，可以添加新的描述及其模型名称，在配电终端后台数据库中存有各逻辑节点描述与其即插即用模型。

配电终端页面提交数据并生成即插即用模型实现包括：页面将配置数据打包为json数据提交给配电终端的cgi程序，cgi程序将json数据解析并按一定格式映射到模型文件，并将模型文件推送到配电主站，进而刷新该配电终端的在配电主站侧的配置。

自描述模型文件的实现：自描述模型文件采用IEC61850标准的分层分布的思想将设备的描述内容分为设备描述信息(IED)、模拟量数据集(dsRelayAin)和开关量数据集(dsRelayDin)三个部分。其中，IED节点内容包括装置版本号、生产厂商、型号以及健康状态等信息；dsRelayAin节点内容包括包括数据域名称(doName)、数据点号(index)和数据描述(desc)三个部分，其中数据域名称(doName)作为配电主站与配电终端之间对数据类型进行检索使用，数据点号对应实际硬件采集序号使用，其定义与IEC104规约点号意义相同，数据描述用来描述该数据在配电网工程中的实际意义。

Claims (5)

1.一种基于IEC61850的配电终端即插即用模型配置工具，其特征在于：包括：配置软件工具，配置软件后台，配电主站模型服务功能模块；

所述配置软件工具运行在用户机上，用于提供配电终端的配置数据的视觉表示与可视化配置；

所述配置软件后台运行在配电终端上，用于辅助所述配置软件工具完成配置并生成自描述模型文件；

所述配电主站模型服务功能模块运行在配电主站上，用于与配电终端之间建立子描述模型进行交互，接收配电终端采集的配电网实时运行信息，并对配电网设备进行控制。

2.如权利要求1所述的即插即用模型配置工具，其特征在于，所述配置软件工具包括如下配电终端读写操作：

用于读取配电终端中的现有的逻辑节点描述与模型，可增加或删减模型；

用于配置、生成配电终端多个线路、节点、模型描述之间的数据关系视觉表示，并将配置数据写入配电终端，由配电终端生成自描述文件。

3.如权利要求1所述的即插即用模型配置工具，其特征在于：所述配置软件后台，提供给所述配置软件工具所需的逻辑节点模型与描述，并接收新配置的数据生成自描述模型，进而与配电主站交互模型实现新配置的服务。

4.如权利要求1或2所述的即插即用模型配置工具，其特征在于：所述配置软件工具要求输入线路数、遥信点数、遥测点数；输入后生成遥信、遥测、遥控点配置页面，每个点可拉线完成配置，或点击下拉菜单选择线路号与信号中文描述；若在默认列表没有所需模型描述，可以添加新的描述及其模型。

5.如权利要求1所述的即插即用模型配置工具的实现方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)、配电主站生成注册码，通过用户机上运行的配置软件工具从配电主站获取注册码并进行用户注册；

(2)、配电终端上运行的配置软件后台校验注册码，校验通过并登录后，提供模型数据，用户登录配置界面，打开即插即用模型配置工具进行可视化配置，并提交到配电终端；

(3)、配电终端通过网络通信读取用户提交的配置数据并格式化用户配置数据；

(4)、配电终端的模型处理模块将用户配置数据解析提取为自描述模型文件并向配电主站发送；

(5)、配电主站上运行的配电主站服务功能模块根据自描述模型文件订阅配电终端模型服务，接收配电终端采集的信息，并对配电网设备进行控制。