CN108132664A - 一种适用于智能变电站的继电保护信息自动对点方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于智能变电站的自动对点方法。所述方法在进行简化建模的基础上，在与继电保护设备通信的管理系统利用IEC61850通信的设点流程，来触发站内继电保护设备自有的模拟对点内部流程(该流程原为通过装置液晶界面操作模拟设点时触发)，从而实现所有信息的自动对点。应用该方法，可以在单一的流程下，同时解决开关量、模拟量、事件等信息的自动对点问题，对于提升智能变电站对点效率，降低工作量，起到良好的促进作用。

Description

一种适用于智能变电站的继电保护信息自动对点方法

技术领域

本发明属于电力系统继电保护领域，具体涉及一种适用于智能变电站内继电保护设备信息自动对点的方法。

背景技术

近年来，智能变电站的飞速发展及变电站二次设备数量的快速增长，给智能变电站的运维带来了沉重的压力。设备数量虽然增加迅速，但并未同时有同比例增加的运行维护人员数量。同时，智能变电站的运行维护，对人员的技术要求也进一步提高，传统继电保护调试和维护方式已经无法满足需要。智能变电站出现的初衷，是为了提高站内设备和系统的智能化程度，降低维护难度，提高维护效率，但由于上述因素，反而比较普遍的出现了智能站运维比常规变电站难度加大的情况。为此，需要尽快完善智能化高效率的运维方法和系统，提高智能变电站运维效率。

现有的智能变电站内对继电保护装置信息核对主要还是沿用以前常规变电站的模式，在设备端施加输入量(通过在装置面板模拟设置数据值，或在外部施加激励量)，在就地后台或者远方主站查看核对。此种方式人工工作量大、效率低，并且由于现场条件限制，往往不一定有条件对所有信息加量验证，使得信息核对的正确性难以完全保证。

智能变电站站内均为基于IEC61850通信规范进行通信，该通信方式在模型和服务方面都有规范化的要求，为提高站内设备的信息规范程度提供了很好的条件。智能变电站继电保护的信息规范化已经达到了比较高的水平，继电保护设备信息的建模和模型中具体信息内容都已经有明确的规范要求。如果可以利用IEC61850所提供的通信服务实现触发设备数据变化，并将变化传送出来，就可能实现自动的通信对点。IEC61850通信规范支持的、可考虑的通过通信触发进行设备自动对点的服务有设点、控制和取代。这三种服务各有其局限性：设点服务可以实现所有模拟量和开关量信息的设置和核对，但需要对每个点进行对应的建模，建模工作量非常大，并且需要逐个点进行变化值的设置，操作工作量也很大；控制服务也需要对每个点进行对应的建模，同样存在建模工作量大的问题，并且该服务仅能实现装置开关量信息(如告警、开入量和压板)的设置和核对，不能实现遥测对点；取代服务是IEC61850支持服务中与自动对点需求最接近的，在不需重新建模的情况下可实现对信息点的设置和核对，但该服务对部分信息不支持，如对保护事件信息，就没有对应的服务流程，需扩展相应的公共数据类才可以实现，而这种扩展是不符合IEC61850规范的。

综合以上情况，本发明根据对IEC61850通信的研究，提出了一种技术方案，即简化建模的智能变电站自动对点的方法。该方法利用变电站内原本就已经与继电保护设备建立了通信连接的就地化保护智能管理单元或者继电保护信息子站等对继电保护设备进行管理的系统，只需进行最简单的信息建模，即可实现站内二次设备信息的自动核对，达到提高信息对点效率、降低维护人员工作量的目的，从而提升智能变电站二次设备运维的信息化水平。

发明内容

本发明的目的是利用IEC61850通信规范的现有流程，实现智能变电站内继电保护设备信息的自动对点，同时避免直接应用设点、控制、取代服务带来的建模工作量大的问题及部分信息无法覆盖问题，从而实现继电保护设备信息的全面自动核对，提高智能变电站信息核对的自动化水平。

本发明具体采用以下技术方案：

一种适用于智能变电站的继电保护信息自动对点方法，其特征在于：在进行简化建模的基础上，在变电站内的就地化保护智能管理单元或继电保护信息子站等对继电保护设备进行管理的系统，利用IEC61850通信的设点流程，来触发智能变电站内继电保护设备自有的模拟对点内部流程，从而实现所有开关量和模拟量信息的自动对点。

在继电保护设备模型中增加两个数据集，一个是用于自动对点的数据集，数据集名称为dsMgrVirtual，只有一个点，建模名称为SP，类型为字符串STG，中文描述为“模拟对点”；另一个是动作事件数据集，数据集名称为dsMgrTripInfo，存放所有需要对点的动作事件。

所述自动对点过程按如下步骤进行：

(1)在变电站内的就地化保护智能管理单元或继电保护信息子站等对继电保护设备进行管理的系统界面上提供“自动对点”功能，根据继电保护设备模型自动列出可对点的所有信息点的列表，包括动作事件、告警信号、保护开入量、保护模拟量中的所有数据；

(2)在系统界面上自动对点功能下，当操作人员在步骤(1)所述的列表中点击某个信息点时，系统自动获取此信息点的信息点标识reference，生成一条设点命令报文，该命令所设的信息点即为数据集dsMgrVirtual中“模拟对点”的信息点，所设的值即为刚获取到的信息点标识reference，之后将这条设点命令报文发给继电保护装置；

(3)继电保护装置收到设点命令报文后，自动将该命令中的值字符串解析出来，即为一个信息点的信息点标识reference，并将其与继电保护设备模型中各数据集中的所有信息点的信息点标识reference进行匹配，并对匹配到的信息点的值进行自动变化；

(4)通过系统界面观察所设置的信息点的值的变化，如果正常则可进行下一个信息点的对点操作。

本发明具有以下有益的技术效果：

本发明未增加任何新设备，充分利用变电站内原本就已经与继电保护设备建立了通信连接的就地化保护智能管理单元或者继电保护信息子站等对继电保护设备进行管理的系统，通过进行最简单的信息建模，即可实现站内二次设备信息的自动核对，达到提高信息对点效率、降低维护人员工作量的目的，从而提升智能变电站二次设备运维的信息化水平。

附图说明

图1是本发明适用于智能变电站的继电保护信息自动对点流程框图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细说明。

本发明适用于采用IEC61850通信规范的智能变电站内、符合统一继电保护信息规范的继电保护设备的信息点自动对点。符合这一条件的继电保护设备，在其液晶界面都支持手工触发逐个进行信息点值变化来实现对点流程。本发明的思路就是将继电保护设备原本就支持的液晶界面手工触发对点功能与IEC61850的设点功能进行嫁接，利用单点传递所有信息点的reference进行模拟对点，从而实现自动对点功能。

方案的基本原则是不宜在模型及流程上增加或扩展太多。在考虑信息建模时，尽量不要为了对点，对每个点再建模一遍。在通信流程方面，也尽量不要有太多配合环节，如果一两个步骤可以实现为最佳。要实现这个目标，首先，需要在继电保护设备的模型中增加两个数据集：一个是用于自动对点的数据集，数据集名称为dsMgrVirtual，其中只有一个点，建模为SP，类型为STG，中文描述为“模拟对点”，这个数据集是自动对点的关键，由它来操作完成所有信息对点的触发。另外一个是动作事件数据集，数据集名称为dsMgrTripInfo，存放所有需要对点的动作事件，这个数据集是考虑到继电保护设备原有的动作事件数据集dsTripInfo只支持查看而无法修改，为支持对动作事件点的值进行修改而设置，用于继电保护设备内部完成对点数据变化上送的流程。

图1是本发明适用于智能变电站的继电保护信息自动对点流程框图。具体实施步骤如下：

(1)在变电站内的就地化保护智能管理单元或继电保护信息子站等对继电保护设备进行管理的系统界面上提供“自动对点”功能，以菜单方式或按钮方式提供均可，系统软件根据已经获取的继电保护设备模型，自动列出可对点的所有信息点的列表，包括动作事件、告警信号、保护开入量、保护模拟量中的所有数据。

(2)当操作人员在系统界面的自动对点功能列表中用鼠标点击某个信息点时，系统将会自动获取此信息点的reference，生成一条设点命令的报文，该报文中所设的点即为数据集dsMgrVirtual中的“模拟对点”这个信息点，所设的值即为刚刚获取的信息点的reference字符串，之后将此条设点命令报文发给继电保护装置。

(3)继电保护装置收到这条设点命令报文后，自动解析报文，将其中的值字符串取出，即为一个信息点的信息点标识reference，然后将其与继电保护装置模型中所有数据集中的信息点的reference进行匹配，并对匹配到的信息点的值进行自动变化。如果匹配到的信息点为开关量，就将该开关量进行先后两次变位(例如原值为1，则进行1到0和0到1两次变位)并最终恢复原值；如果匹配到的信息点是模拟量，则对该模拟量的值进行一次跳变然后恢复原值。

(4)操作人员在系统界面观察所设置的信息点的值的变化，如果正常则可进行下一个信息点的对点操作。如此反复直至列表中所有信息点核对完毕。

此方案从变电站内的就地化保护智能管理单元或继电保护信息子站触发，由继电保护装置的内部对点流程配合，完成信息的自动核对，但并不触动装置所连接开关量和模拟量回路的真实动作，因此属于模拟对点。在实际应用中，装置的内部信息点和外部回路接口的对应关系验证，在装置的入网测试等环节已经得到保障，因此这种模拟对点方案完全可以满足现场信息核对的需要。本发明的技术方案，已经应用于国家电网就地化保护的多个试点站现场，证明了其具备实用性。

本发明的技术方案，目前仅针对继电保护装置，但在其他站内二次设备模型具备统一规范后，也可同样应用于其他二次设备，将对提高站内所有二次设备的信息自动化水平做出贡献。

Claims (3)

1.一种适用于智能变电站的继电保护信息自动对点方法，其特征在于：在进行简化建模的基础上，在变电站内的就地化保护智能管理单元或继电保护信息子站对继电保护设备进行管理的系统，利用IEC61850通信的设点流程，来触发智能变电站内继电保护设备自有的模拟对点内部流程，从而实现所有开关量和模拟量信息的自动对点。

2.根据权利要求1所述的适用于智能变电站的继电保护信息自动对点方法，其特征在于：

在继电保护设备模型中增加两个数据集，一个是用于自动对点的数据集，数据集名称为dsMgrVirtual，只有一个点，建模名称为单点SP，类型为字符串STG，中文描述为“模拟对点”；另一个是动作事件数据集，数据集名称为dsMgrTripInfo，存放所有需要对点的动作事件。

3.根据权利要求1所述的适用于智能变电站的继电保护信息自动对点方法，其特征在于，所述自动对点过程按如下步骤进行：

(1)在变电站内的就地化保护智能管理单元或继电保护信息子站等对继电保护设备进行管理的系统界面上提供“自动对点”功能，根据继电保护设备模型自动列出可对点的所有信息点的列表，包括动作事件、告警信号、保护开入量、保护模拟量中的所有数据；

(2)在变电站内的就地化保护智能管理单元或继电保护信息子站等对继电保护设备进行管理的系统界面上自动对点功能下，当操作人员在步骤(1)所述的列表中点击某个信息点时，系统自动获取此信息点的信息点标识reference，生成一条设点命令报文，该命令所设的信息点即为数据集dsMgrVirtual中“模拟对点”的信息点，所设的值即为刚获取到的信息点标识reference，之后将这条设点命令报文发给继电保护装置；

(3)继电保护装置收到设点命令报文后，将该命令中的值字符串解析出来，即为一个信息点的信息点标识reference，并将其与继电保护设备模型中各数据集中的所有信息点的信息点标识reference进行匹配，并对匹配到的信息点的值进行自动变化；

(4)通过系统界面观察所设置的信息点的值的变化，如果正常则可进行下一个信息点的对点操作。