CN106646105A - 一种主站与行波测距装置之间的数据传输方法 - Google Patents

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苏浩辉
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何珏
孙萌
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Abstract

一种主站与行波测距装置之间的数据传输方法，属于电网传输线故障检测技术领域。该主站与行波测距装置之间的数据传输方法包括一个主站和多个行波测距装置，数据传输方法包括建立多个行波测距装置的信息模型、开启多个行波测距装置的信息交换服务和主站接收多个行波测距装置的数据信息的步骤；该主站与行波测距装置之间的数据传输方法基于通信标准IEC61850，统一了主站和行波测距装置之间的数据通信标准，克服了主站厂家与行波测距装置厂家繁琐的通信规约商定、编写等联调工作繁琐、费时费力、易出错的不足，提高了主站厂家和行波测距装置厂家联调效率、降低了主站厂家和行波测距装置厂家联调出错率。

Description

一种主站与行波测距装置之间的数据传输方法
技术领域
一种主站与行波测距装置之间的数据传输方法，属于电网传输线故障检测技术领域。
背景技术
当输电线路发生故障的时候，快速、准确地确定故障位置，对保证电力系统的安全稳定和经济运行具有十分重要的意义，行波故障测距技术由于精度高、适用范围宽、方便使用等特点，在电力系统已得到了广泛的应用，对于电力系统中使用的由多个行波测距装置及主站组成的行波测距系统，行波测距装置需要完成行波信号转换、故障检测及判别、故障数据采样，向主站传输故障数据等功能，主站完成接收行波测距装置传输来的故障数据，进行故障数据的分析和测距，以及定位结果的显示等。
目前行波测距装置和主站厂家比较多，使得主站和行波测距装置的数据通信方式多样化，最常采用的通信协议为扩展IEC103通信规约或出于技术保护而采用自定义通信规约的方式，这样便造成通信标准的不统一，使得主站厂家和行波测距装置厂家需要每次进行通信规约的商定和编写，费时费力、且容易出错。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种提高主站厂家和行波测距装置厂家联调效率、降低主站厂家和行波测距装置厂家联调出错率的主站与行波测距装置之间的数据传输方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该主站与行波测距装置之间的数据传输方法包括一个主站和多个行波测距装置，所述数据传输方法包括以下步骤：
建立多个行波测距装置的信息模型，每个行波测距装置被建模为一个智能电子设备IED对象，信息模型采用CID文件表示；
开启多个行波测距装置的信息交换服务，每个行波测距装置均开启关联服务、数据读写服务、数据集服务、报告服务和文件服务；
主站接收多个行波测距装置的数据信息，主站通过所述关联服务建立与每个行波测距装置的通信连接，主站通过所述数据读写服务、数据集服务读取每个行波测距装置的模型信息，主站通过接收所述报告服务，接收每个行波测距装置上传的各类告警信息，主站通过所述文件服务，接收每个行波测距装置上传的行波波形文件。
优选的，所述IED对象为一个容器，所述容器包含服务器对象，所述服务器描述了一个行波测距装置外部可访问的行为，每个服务器至少应有一个访问点，所述访问点表示为通信服务，与具体物理网络无关，一个访问点可以支持多个物理网口。
优选的，所述建模的规则包括：把若干具有公用特性的逻辑节点组合成一个逻辑设备，把需要通信的每个最小功能单元建模为一个逻辑节点对象，把属于同一功能对象的数据和数据属性放在同一个逻辑节点对象中。
优选的，所述告警信息被预定义为故障信号数据集和启动录波数据集；所述故障信号数据集，包含行波测距装置的状态信息；所述启动录波数据集，包含故障发生时的触发告警和上传的波形文件信息。
优选的，所述行波测距装置的状态信息包括GPS异常、电源异常、装置异常信息。
优选的，所述开启多个行波测距装置信息交换服务，依据IEC61850通信标准执行。
优选的，所述主站接收多个行波测距装置的数据信息，依据IEC61850通信标准执行。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
1、该主站与行波测距装置之间的数据传输方法，通过建立多个行波测距装置信息模型、开启多个行波测距装置信息交换服务和主站接收多个行波测距装置的数据信息的步骤，统一了主站和行波测距装置之间的数据通信标准，克服了主站与行波测距装置厂家繁琐的通信规约商定、编写等联调工作繁琐、费时费力、易出错的不足，提高了主站厂家和行波测距装置厂家联调效率、降低了主站厂家和行波测距装置厂家联调出错率。
2、依据IEC61850通信标准开启多个行波测距装置信息交换服务和进行主站对多个行波测距装置数据信息的接收，实现了主站和行波测距装置之间数据通信的标准化，使得后续相关工程实施变得规范、统一和透明。
3、采用面向对象的信息模型的建模，每个IED包含一个服务器，每个服务器又包含一个逻辑设备，逻辑设备包含逻辑节点，逻辑节点包含数据对象，数据对象则是由数据属性构成的公用数据类的命名实例，可通过抽象通信服务接口和服务器通信访问数据对象。
4、告警信息被预定义为故障信号数据集和启动录波数据集，可准确反映行波测距装置的实时状态信息，便于相关数据接口的访问。
附图说明
图1 主站与行波测距装置组网系统示意图。
图2 主站与行波测距装置之间的数据传输方法步骤流程图。
其中：1、主站 2、行波测距装置 3、综合数据通信网 4、站点。
具体实施方式
下面结合附图1~2对本发明主站与行波测距装置之间的数据传输方法做进一步说明。
参照图1，该主站与行波测距装置组网系统示意图，包括一个主站1和多个行波测距装置2，多个行波测距装置2通过综合数据通信网3，将各站点4线路之间的故障点行波测距信息上传至主站1，该主站1为行波测距主站系统，综合数据通信网3通常采用IP网络、光线串口和Modem拨号通信网络中的任一种，主站1和多个行波测距装置2的工控机内均安装有行波测距分析软件。
参照图2，主站与行波测距装置之间的数据传输方法步骤流程图，包括以下步骤：
步骤S201，建立多个行波测距装置2的信息模型，每个行波测距装置2，被建模为一个智能电子设备IED对象，信息模型采用CID文件表示，IED对象为一个容器，容器包含服务器server对象，服务器server描述了一个行波测距装置2外部可访问的行为，每个服务器至少应有一个访问点AccessPoint，访问点表示为通信服务，与具体物理网络无关，一个访问点可以支持多个物理网口；建模规则包括，把若干具有公用特性的逻辑节点组合成一个逻辑设备，把需要通信的每个最小功能单元建模为一个逻辑节点对象，把属于同一功能对象的数据和数据属性放在同一个逻辑节点对象中；即，应把某些具有公用特性的逻辑节点组合成一个逻辑设备LD，LD不宜划分过多，行波功能宜使用一个LD来表示，其包含两个LD对象，一个是公共逻辑设备LD0，另一个是行波装置设备PTFL（Protection Travelling WaveFault Location）；需要通信的每个最小功能单元建模为一个逻辑节点LN对象，属于同一功能对象的数据和数据属性应放在同一个LN对象中，LD0包含LLN0、LPHD和装置状态信息GGIO逻辑节点，PTFL逻辑设备包含的逻辑设备有LLN0、LPHD和行波启动RDRE逻辑节点；站点4在安装行波测距装置2前，厂家根据行波测距装置2所监控线路的情况，编辑修改行波测距装置2上的CID模型文件，主要包括行波测距装置2设置通讯地址信息，实例化逻辑设备（LD）信息、逻辑节点（LN）信息、配置数据集信息、配置报告控制块信息；
步骤S202，开启多个行波测距装置2的信息交换服务，每个行波测距装置2均开启关联服务、数据读写服务、数据集服务、报告服务和文件服务；行波测距装置2依据IEC61850通信标准，开启关联服务、数据读写服务、数据集服务、报告服务和文件服务等，通过这些服务与主站1进行行波数据的交互；告警信息被预定义为故障信号dsAlarm数据集和启动录波dsFlRec数据集，故障信号数据集描述了行波装置状态信息，包含GPS异常、电源异常、装置异常等信号；启动录波数据集，主要包含发生故障的时候触发告警和上传波形文件信息；
步骤S203，主站1接收多个行波测距装置2的数据信息，主站1通过所述关联服务建立与每个行波测距装置2的通信连接，主站1通过所述数据读写服务、数据集服务读取每个行波测距装置2的模型信息，主站1通过接收所述报告服务，接收每个行波测距装置2上传的各类告警信息，主站1通过所述文件服务，接收每个行波测距装置2上传的行波波形文件。
主站1与多个行波测距装置2的数据交互过程：
主站1启动IEC61850通信程序，通过关联服务与行波测距装置2建立通信连接，通过数据读写服务、数据集服务，读取行波测距装置2的模型信息，行波测距装置2每隔5分钟，通过报告服务，以brcbAlarm报告名周期性给主站1上传自身的运行状态，主站1通过订阅brcbAlarm报告的方式接收该运行状态信息，从而实现对行波测距装置2运行状态的监控；行波数据属于逻辑设备PTFL，当线路发生故障时候，行波测距装置2启动，以brcbFlRec报告的方式主动向主站1上传故障序号，主站1通过订阅brcbFlRec报告的方式，接收到行波测距装置2的启动信息，然后通过文件服务向行波测距装置2提取行波波形文件，行波波形文件采用comtrade99格式，文件名称格式为Ied名称_逻辑设备名+inst_序号_时间（yyymmdd_hhmmss_us），主站1根据收到的行波启动信息告警和行波波形文件实现故障测距。
利用图1中的综合数据通信网3，采用图2所示的数据传输方法克服了主站厂家与行波测距装置厂家繁琐的通信规约商定、编写等联调工作繁琐、费时费力、易出错的不足，提高了主站厂家和行波测距装置厂家联调效率、降低了主站厂家和行波测距装置厂家联调出错率，依据IEC61850通信标准开启多个行波测距装置2信息交换服务和进行主站1对多个行波测距装置2数据信息的接收，实现了主站1和行波测距装置2之间数据通信的标准化，使得后续相关工程实施变得规范、统一和透明。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种主站与行波测距装置之间的数据传输方法，包括一个主站（1）和多个行波测距装置（2），其特征在于：所述数据传输方法包括以下步骤：
建立多个行波测距装置（2）的信息模型，每个行波测距装置（2）被建模为一个智能电子设备IED对象，信息模型采用CID文件表示；
开启多个行波测距装置（2）的信息交换服务，每个行波测距装置（2）均开启关联服务、数据读写服务、数据集服务、报告服务和文件服务；
主站（1）接收多个行波测距装置（2）的数据信息，主站（1）通过所述关联服务建立与每个行波测距装置（2）的通信连接，主站（1）通过所述数据读写服务、数据集服务读取每个行波测距装置（2）的模型信息，主站（1）通过接收所述报告服务，接收每个行波测距装置（2）上传的各类告警信息，主站（1）通过所述文件服务，接收每个行波测距装置（2）上传的行波波形文件。
2.根据权利要求1所述的主站与行波测距装置之间的数据传输方法，其特征在于：所述IED对象为一个容器，所述容器包含服务器对象，所述服务器描述了一个行波测距装置（2）外部可访问的行为，每个服务器至少应有一个访问点，所述访问点表示为通信服务，与具体物理网络无关，一个访问点可以支持多个物理网口。
3.根据权利要求1所述的主站与行波测距装置之间的数据传输方法，其特征在于：所述建模的规则包括：把若干具有公用特性的逻辑节点组合成一个逻辑设备，把需要通信的每个最小功能单元建模为一个逻辑节点对象，把属于同一功能对象的数据和数据属性放在同一个逻辑节点对象中。
4.根据权利要求1所述的主站与行波测距装置之间的数据传输方法，其特征在于：所述告警信息被预定义为故障信号数据集和启动录波数据集；所述故障信号数据集，包含行波测距装置（2）的状态信息；所述启动录波数据集，包含故障发生时的触发告警和上传的波形文件信息。
5.根据权利要求4所述的主站与行波测距装置之间的数据传输方法，其特征在于：所述行波测距装置（2）的状态信息包括GPS异常、电源异常、装置异常信息。
6.根据权利要求1所述的主站与行波测距装置之间的数据传输方法，其特征在于：所述开启多个行波测距装置（2）的信息交换服务，依据IEC61850通信标准执行。
7.根据权利要求1所述的主站与行波测距装置之间的数据传输方法，其特征在于：所述主站（1）接收多个行波测距装置（2）的数据信息，依据IEC61850通信标准执行。
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