CN106712295A - 基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端及通信方法 - Google Patents

基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端及通信方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端及通信方法，包括：子站处理模块，用于接收RTDS发送的状态数据，并发送至虚拟终端；将虚拟终端发送的整合后的控制信息转发至RTDS；虚拟终端，用于将状态数据发送至对应的FTU/DTU单元，通过FTU/DTU单元将状态数据转发至主站处理模块；将主站处理模块发送的控制信息发送至对应的FTU/DTU单元，将各FTU/DTU单元的控制信息进行整合后发送至子站处理模块，通过主站处理模块发送至配电主站，并将配电主站发送的控制信息转发至虚拟终端；可见，通过逻辑配电终端模拟真实配电终端，实现RTDS与配电主站之间的通信、馈线自动化及其他配网自动化功能测试。

Description

基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端及通信方法
技术领域
本发明涉及配电终端技术领域，更具体地说，涉及一种基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端及逻辑配电终端通信方法。
背景技术
随着配电网技术的发展以及用户对配电网安全性和可靠性要求的提高，出现了配网自动化系统，该系统能够很好地实现了配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理等功能。而配电终端是配网自动化系统中的重要组成部分。作为综合型自动监控装置，配电终端将测量、保护、监控等功能融为一体。配电终端一般安装在配电网中的柱上分段开关、联络开关、断路器、负荷开关、开闭所(站)、环网柜、小型变电站、箱式变电站等器件上，实现对这些器件的数据采集与监测、控制、故障隔离和事故恢复等功能。常用的终端设备有FTU(馈线自动化测控终端)和DTU(开闭所终端设备)。为了配合配网自动化功能测试，需要大量的配网终端接入，而实际上，在实验室内，很难放置安装大量的终端设备。
因此，如何模拟真实配电终端完成数据的通信，是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端及逻辑配电终端通信方法，以实现模拟真实配电终端完成数据通信。
为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端，包括：
子站处理模块，用于接收RTDS发送的每个测试节点的状态数据，将所述状态数据发送至虚拟终端；将所述虚拟终端发送的整合后的控制信息转发至RTDS；
所述虚拟终端，用于将所述状态数据发送至对应的FTU/DTU单元，通过FTU/DTU单元将所述状态数据转发至主站处理模块；并将所述主站处理模块发送的控制信息发送至对应的FTU/DTU单元，将各FTU/DTU单元的控制信息进行整合后发送至所述子站处理模块；
所述主站处理模块，用于将所述状态数据发送至配电主站，并将所述配电主站发送的控制信息转发至所述虚拟终端。
其中，还包括：
与所述子站处理模块、所述虚拟终端和所述主站处理模块均相连的日志管理模块，用于保存所述逻辑配电终端的日志信息。
其中，所述子站处理模块与所述RTDS之间通过104规约进行数据通信。
其中，所述主站处理模块与所述配电主站之间通过104规约进行数据通信。
其中，所述FTU/DTU单元的数量与所述RTDS的测试节点的数量相同。
一种基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端通信方法，包括：
子站处理模块接收RTDS发送的每个测试节点的状态数据，将所述状态数据发送至虚拟终端；
所述虚拟终端将所述状态数据发送至对应的FTU/DTU单元，通过FTU/DTU单元将所述状态数据转发至主站处理模块；
所述主站处理模块将所述状态数据发送至配电主站，并将所述配电主站发送的控制信息转发至所述虚拟终端；
所述虚拟终端将所述主站处理模块发送的控制信息发送至对应的FTU/DTU单元，将各FTU/DTU单元的控制信息进行整合后发送至所述子站处理模块，通过所述子站处理模块将整合后的控制信息转发至所述RTDS。
其中，还包括：
日志管理模块保存所述所述子站处理模块、所述虚拟终端和所述主站处理模块的日志信息。
其中，所述子站处理模块与所述RTDS之间通过104规约进行数据通信。
其中，所述主站处理模块与所述配电主站之间通过104规约进行数据通信。
其中，所述FTU/DTU单元的数量与所述RTDS的测试节点的数量相同。
通过以上方案可知，本发明实施例提供的一种基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端，包括：子站处理模块，用于接收RTDS发送的每个测试节点的状态数据，将所述状态数据发送至虚拟终端；将所述虚拟终端发送的整合后的控制信息转发至RTDS；所述虚拟终端，用于将所述状态数据发送至对应的FTU/DTU单元，通过FTU/DTU单元将所述状态数据转发至主站处理模块；并将所述主站处理模块发送的控制信息发送至对应的FTU/DTU单元，将各FTU/DTU单元的控制信息进行整合后发送至所述子站处理模块；所述主站处理模块，用于将所述状态数据发送至配电主站，并将所述配电主站发送的控制信息转发至所述虚拟终端。
可见，在本方案中，可通过逻辑配电终端的子站处理模块、虚拟终端和主站处理模块，模拟真实配电终端，实现RTDS与配电主站之间的通信、馈线自动化及其他配网自动化功能测试；本发明还公开了一种基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端通信方法，同样能实现上述技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端结构示意图；
图2为本发明实施例公开的一种具体的基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端结构示意图；
图3为本发明实施例公开的另一种基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端结构示意图；
图4为本发明实施例公开的一种基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端通信方法流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端及逻辑配电终端通信方法，以实现模拟真实配电终端完成数据通信。
参见图1，本发明实施例提供的一种基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端，包括：
子站处理模块100，用于接收RTDS发送的每个测试节点的状态数据，将所述状态数据发送至虚拟终端；将所述虚拟终端发送的整合后的控制信息转发至RTDS；
具体的，本方案中的逻辑配电终端可通过网线分别与RTDS仿真器和配电主站相连，通过子站处理模块100在RTDS端采集遥测、遥信信号发送给配电主站，这里的遥测、遥信信号可以理解为本实施例中的每个测试节点的状态数据。
参见图3，本实施例中的子站处理模块100包括很多功能模块，子站处理模块100的具体实现过程如下：
子站处理模块首先利用监听端口监听与RTDS仿真器之间的通道是否连接上；通道连接上后利用Socket链表建立一个路径；当路径长时间处于停止状态时，超时处理模块会根据超时时间进行重连操作；当路径处于空闲状态时，接收数据模块会通过Socket链表建立的路径向RTDS发送激活、召唤数据、对时等命令，以及接收RTDS返回数据报文命令，这些命令均存放在命令信息列表中，数据处理模块解析出返回报文相应的数据，并对数据进行处理，然后将这些数据通过转发接口转发给虚拟终端。
相应的，子站处理模块100利用接收数据模块接收虚拟终端200转发的遥控、遥调信号，与RTDS建立通道连接，并用Socket链表建立路径，当路径长时间处于停止状态时超时处理模块会根据超时时间进行重连操作，利用路径将遥控、遥调信号命令发送给RTDS仿真器，对RTDS模拟的配电网进行遥控和遥调。相应的命令均存放于命令列表中。
所述虚拟终端200，用于将所述状态数据发送至对应的FTU/DTU单元，通过FTU/DTU单元将所述状态数据转发至主站处理模块；并将所述主站处理模块发送的控制信息发送至对应的FTU/DTU单元，将各FTU/DTU单元的控制信息进行整合后发送至所述子站处理模块；其中，所述FTU/DTU单元的数量与所述RTDS的测试节点的数量相同。
具体的，虚拟终端200实现RTDS模拟配电网中数据的整合及分发，构建逻辑FTU/DTU数据单元，并对数据刷新进行同步，参见图3，虚拟终端200通过与子站处理模块100之间建立TCP/IP通道链接，通道连接上后利用利用Socket链表建立一个路径，当路径长时间处于停止状态时，超时处理模块会根据超时时间进行重连操作。利用接收数据模块接收子站处理模块100解析并处理过的数据，同时生成转发数据的命令列表，利用转发数据模块进行数据的转发，将所有测试节点的状态数据转发至相应的FTU/DTU处，其中，一个测试节点对应一个FTU/DTU，然后以FTU/DTU为单元将数据通过转发接口转发给主站处理模块300。
相应的，虚拟终端200利用接收处理模块接收主站处理模块300转发的遥控、遥调信号至相应的FTU/DTU，并与子站处理模块100建立通道连接，用Socket链表建立路径，当路径长时间处于停止状态时超时处理模块会根据超时时间进行重连操作，通过转发数据模块将遥控、遥调信号转发至所有测试节点的状态数据中，再通过转发接口将遥控、遥调信号转发给子站处理模块100，相应的命令均存放于命令列表中。
所述主站处理模块300，用于将所述状态数据发送至配电主站，并将所述配电主站发送的控制信息转发至所述虚拟终端。
具体的，本方案中的主站处理模块300利用接收数据模块接收虚拟终端200的转发数据，并且利用监听端口，监听主站处理模块300与配电主站之间的通道是否连接，通道连接上后利用Socket链表建立一个路径，当路径长时间处于停止状态时，超时处理模块会根据超时时间进行重连操作，同时利用转发数据模块将从虚拟终端采集的数据转发给配电主站，相应的接收和转发数据命令均存放于命令列表中，并通过接收数据模块接收配电主站发送的遥控、遥调信息，并通过转发数据模块转发给虚拟终端。需要说明的是，配电主站向主站处理模块300发送的遥控、遥调信号一般为技术人员通过配电主站向主站处理模块300发送，即为本实施例中的控制信息，该控制信息用于对RTDS模拟配电网操作。
基于上述实施例，参见图2，所述逻辑配电终端还包括：
与所述子站处理模块、所述虚拟终端和所述主站处理模块均相连的日志管理模块400，用于保存所述逻辑配电终端的日志信息。其中，所述子站处理模块与所述RTDS之间通过104规约进行数据通信；所述主站处理模块与所述配电主站之间通过104规约进行数据通信。
具体的，在本实施例中，日志管理模块400用于记录在运行过程中逻辑FTU/DTU软件各模块的行为和异常情况。逻辑配电终端模拟的逻辑FTU/DTU能够利用RTDS的104模块接入仿真器中各个RACK的AI，DI，DO点，采集所有测点的信息，进行整合与分发，并与主站仿真系统采用标准104规约进行通信，将数据传输至主站。在分布式配网自动化系统中，工控机模拟的逻辑FTU/DTU能够实现的具体功能如下：
(1)通过104规约实现与RTDS之间的数据通信；
(2)实时采样RTDS模拟配电网络开关处的数据信息，能够实现遥信、遥测遥控和遥调等功能；
(3)根据RTDS模拟的配电网模型，能够任意配置FTU和DTU的数目和运行节点；
(4)对采集到的信息数据进行转发配置；
(5)通过104规约同配网自动化主站进行通信；
(6)向主站转发各个逻辑FTU/DTU采集的信息数据，并配合主站完成配网自动化的测试功能。
可见，本方案通过在工控机上安装模拟配电终端的软件，与工控机的硬件一起构成完整的逻辑配电终端，逻辑FTU/DTU能够实现接收RTDS所有测试节点处的遥测、遥信信号，进行整合和分发至数量与测试节点数相同的逻辑FTU/DTU处，然后再分别转发给配电主站；反过来它也能接受主站发出的遥控、遥调信号，再通过对应的逻辑FTU/DTU，将遥控、遥调信号发送至RTDS模拟配电网相应的测试节点，实现配电主站遥控、遥调下发的功能，实现对系统中任意的FTU/DTU进行逻辑模拟，通过模拟的逻辑配电终端同真实终端一起，完成数据的通信、馈线自动化及其他配网自动化功能测试。
下面对本发明实施例提供的逻辑配电终端通信方法进行介绍，下文描述的逻辑配电终端通信方法与上文描述的逻辑配电终端可以相互参照。
参见图4，本发明实施例提供的一种基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端通信方法，包括：
S101、子站处理模块接收RTDS发送的每个测试节点的状态数据，将所述状态数据发送至虚拟终端；
S102、所述虚拟终端将所述状态数据发送至对应的FTU/DTU单元，通过FTU/DTU单元将所述状态数据转发至主站处理模块；
S103、所述主站处理模块将所述状态数据发送至配电主站，并将所述配电主站发送的控制信息转发至所述虚拟终端；
需要说明的是，主站处理模块将状态数据发送至配电主站后，技术人员根据该状态数据，通过配电主站向主站处理模块300发送控制信息，从而实现对RTDS模拟配电网操作。
S104、所述虚拟终端将所述主站处理模块发送的控制信息发送至对应的FTU/DTU单元，将各FTU/DTU单元的控制信息进行整合后发送至所述子站处理模块，通过所述子站处理模块将整合后的控制信息转发至所述RTDS。
基于上述实施例，本实施例还包括：
日志管理模块保存所述所述子站处理模块、所述虚拟终端和所述主站处理模块的日志信息。
基于上述实施例，所述子站处理模块与所述RTDS之间通过104规约进行数据通信；所述主站处理模块与所述配电主站之间通过104规约进行数据通信；其中，所述FTU/DTU单元的数量与所述RTDS的测试节点的数量相同。
本发明实施例提供的一种基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端，包括：子站处理模块，用于接收RTDS发送的每个测试节点的状态数据，将所述状态数据发送至虚拟终端；将所述虚拟终端发送的整合后的控制信息转发至RTDS；所述虚拟终端，用于将所述状态数据发送至对应的FTU/DTU单元，通过FTU/DTU单元将所述状态数据转发至主站处理模块；并将所述主站处理模块发送的控制信息发送至对应的FTU/DTU单元，将各FTU/DTU单元的控制信息进行整合后发送至所述子站处理模块；所述主站处理模块，用于将所述状态数据发送至配电主站，并将所述配电主站发送的控制信息转发至所述虚拟终端；
可见，在本方案中，可通过逻辑配电终端的子站处理模块、虚拟终端和主站处理模块，模拟真实配电终端，实现RTDS与配电主站之间的通信、馈线自动化及其他配网自动化功能测试；本发明还公开了一种基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端通信方法，同样能实现上述技术效果。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端，其特征在于，包括：
子站处理模块，用于接收RTDS发送的每个测试节点的状态数据，将所述状态数据发送至虚拟终端；将所述虚拟终端发送的整合后的控制信息转发至RTDS；
所述虚拟终端，用于将所述状态数据发送至对应的FTU/DTU单元，通过FTU/DTU单元将所述状态数据转发至主站处理模块；并将所述主站处理模块发送的控制信息发送至对应的FTU/DTU单元，将各FTU/DTU单元的控制信息进行整合后发送至所述子站处理模块；
所述主站处理模块，用于将所述状态数据发送至配电主站，并将所述配电主站发送的控制信息转发至所述虚拟终端。
2.根据权利要求1所述的逻辑配电终端，其特征在于，还包括：
与所述子站处理模块、所述虚拟终端和所述主站处理模块均相连的日志管理模块，用于保存所述逻辑配电终端的日志信息。
3.根据权利要求2所述的逻辑配电终端，其特征在于，所述子站处理模块与所述RTDS之间通过104规约进行数据通信。
4.根据权利要求3所述的逻辑配电终端，其特征在于，所述主站处理模块与所述配电主站之间通过104规约进行数据通信。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的逻辑配电终端，其特征在于，所述FTU/DTU单元的数量与所述RTDS的测试节点的数量相同。
6.一种基于分布式配电自动化系统的逻辑配电终端通信方法，其特征在于，包括：
子站处理模块接收RTDS发送的每个测试节点的状态数据，将所述状态数据发送至虚拟终端；
所述虚拟终端将所述状态数据发送至对应的FTU/DTU单元，通过FTU/DTU单元将所述状态数据转发至主站处理模块；
所述主站处理模块将所述状态数据发送至配电主站，并将所述配电主站发送的控制信息转发至所述虚拟终端；
所述虚拟终端将所述主站处理模块发送的控制信息发送至对应的FTU/DTU单元，将各FTU/DTU单元的控制信息进行整合后发送至所述子站处理模块，通过所述子站处理模块将整合后的控制信息转发至所述RTDS。
7.根据权利要求6所述的逻辑配电终端通信方法，其特征在于，还包括：
日志管理模块保存所述所述子站处理模块、所述虚拟终端和所述主站处理模块的日志信息。
8.根据权利要求7所述的逻辑配电终端通信方法，其特征在于，所述子站处理模块与所述RTDS之间通过104规约进行数据通信。
9.根据权利要求8所述的逻辑配电终端通信方法，其特征在于，所述主站处理模块与所述配电主站之间通过104规约进行数据通信。
10.根据权利要求6-9中任意一项所述的逻逻辑配电终端通信方法，其特征在于，所述FTU/DTU单元的数量与所述RTDS的测试节点的数量相同。
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