CN109639482A - 基于iec61850的就地化继电保护装置通信对点方法 - Google Patents

基于iec61850的就地化继电保护装置通信对点方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于IEC61850的就地化继电保护装置通信对点方法，涉及继电保护装置技术领域。本发明包括以下步骤：A）在界面管理LD下建立通信对点相关的数据集及数据集成员，对于每个FCDA，在界面管理LD建立对应的DO；B）61850模型配置成ICD文件后导入装置与后台对点的61850客户端的模板库中；C）启动装置的61850服务器，通过MMS协议与61850客户端通信，61850客户端获取61850模型，根据界面管理LD中对点相关DO进行通信对点，该通信对点通过61850服务控制CPU/HMI，在由HMI发出报告进行对点，模拟装置实际发生报告的状况。本技术方案该通信对点方法通过61850服务控制CPU/HMI,经过CPU/HMI的实际校验，并且能对装置的事件类型信号点进行对点，解决了现有61850通信对点方法的缺陷，操作方便，通用性好。

Description

基于IEC61850的就地化继电保护装置通信对点方法
技术领域
本发明涉及继电保护装置技术领域，尤其涉及基于IEC61850的就地化继电保护装置通信对点方法。
背景技术
目前，通信对点的主要意义在于确定装置CPU/HMI触发的事件、告警、遥信等与61850服务送往后台的内容一致。传统装置有液晶面板，进入相应菜单模拟触发相应信号，通过MMS层网络上送后台，确认内容的一致性。
就地化继电保护装置靠近一次设备无防护安装，受电磁、气候环境等影响，无液晶面板，对装置的操作只能通过远程实现，相应的装置通信对点只能在远程进行。这种模式下，远程通信对点大部分现有的实现方式是通过各厂家自己的私有对点工具，对点工具通过私有规约连接自己厂家的装置，通过对装置下发对应点的对点信号来模拟装置状态发生变化，实现装置向后台或主站进行对点的功能。该种对点方案的弊端是各厂家使用自己的专用工具，其工具设计风格、连接装置权限、通信规约都不尽相同，增加了用户在调试与对点时的工作，而且多种工具的学习成本与工具安装平台兼容等问题亦需要考虑。
由于使用私有通信对点工具方法进行对点存在诸多弊端，且由于61580在电力系统的广泛应用，有人提出了应用61850的取代服务进行就地化装置的通信对点方法，通过61850的取代服务，改变装置信号点的状态，从而实现装置的通信对点功能。此种方法解决了通信对点的工具多样性问题，避免了用户在调试与对点时通过各厂家私有工具的调试与使用，但在对点完备性上稍存在缺陷：首先，对点的目的是在于校验装置实际信号点与61850送出的信号点的一致性，采用取代服务就形成了客户端与装置61850服务的自环，没有经过CPU/HMI的实际校验，其次对于61850中的事件类型不存在取代服务，因此装置的事件类型信号点不能进行对点。
因此，针对就地化继电保护装置无液晶界面的特性与现存的通信对点方案的瑕疵问题，本申请提供了一种新的解决方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供基于IEC61850的就地化继电保护装置通信对点方法，以解决现有61850通信对点方法的缺陷为目的。为此，本发明采取以下技术方案。
基于IEC61850的就地化继电保护装置通信对点方法，包括以下步骤：
A）在界面管理LD下建立通信对点相关的数据集及数据集成员：因对点相关数据集，包括保护事件dsTripInfo、告警信号dsWarning、保护遥信dsRelayDinLD已经在PROT和LD0下建立了数据对象，在界面管理LD下无需再次建立，因此对于每个FCDA，在界面管理LD建立对应的对点DO；
B）61850模型配置成ICD文件后导入装置与后台对点的61850客户端的模板库中；
C）启动装置的61850服务器，通过MMS协议与61850客户端通信，61850客户端获取61850模型，根据界面管理LD中对点相关DO进行通信对点，该通信对点通过61850服务控制CPU/HMI，在由HMI发出报告进行对点，模拟装置实际发生报告的状况。
该通信对点方法通过61850服务控制CPU/HMI,经过CPU/HMI的实际校验，并且能对装置的事件类型信号点进行对点，解决了现有61850通信对点方法的缺陷。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。
步骤A）的建模过程包括以下步骤：
A1）针对特定保护类型，保护装置在保护逻辑设计时的类型点包括遥信、遥测、事件、告警及其他类型，，形成为装置资源配置文件；
A2）将装置资源配置文件导入装置，装置根据资源配置文件形成各种类型的信号数据点阵；
A3）将装置的信号数据点阵导出为装置私有临时配置文件，该文件与装置的信号数据点阵的信号点配置相同；
A4）根据装置私有临时配置文件，对保护装置模型的通信对点部分进行建模，遍历装置私有临时配置文件中的信号类型，分别对不同类型的信号点进行建模。通过以上步骤方便实现建模。
步骤A4）中，针对遥信、告警类型信号，先统计该类型信号个数，根据个数确定建立对应个数的LN与DO， DO类型为SPG，对于遥控与告警定义为单点写值。实现遥信、告警类型信号的建模。
步骤A4）中，针对遥测信号类型信号，统计该类型信号个数，并建立对应个数的LN与DO，其DO的类型为ASG，定义为模拟量类型写值。实现遥测信号类型信号的建模。
步骤A4）中，针对事件类型信号，考虑事件参数与复合信号的情形，该信号需要建立多个DO进行写值，考虑复合信号后算出复合信号的个数，来分配LN与DO，DO的类型需考虑事件与事件参数类型进行设置。实现事件类型信号的建模。
针对各类类型信号，LN中的DO个数最大值小于等于20个，信号个数大于最大值时，则以最大值为单位进行拆分。LN中的DO个数不宜太多，便于管理。
步骤C）中，通信对点的流程包括以下步骤:
C1) 61850客户端在模型的界面管理LD部分对DO进行设点；
C2) 装置的61850Server收到设点命令，将该点与设置值传至CPU/HMI；
C3) CPU/HMI收到该点与设置值后，与自身实际点对应，对应后设置自身点值，并将该点与设置值传至61850Server；
C4) 61850Server收到，组织成报告放置对应的XXXDataSet中，61850Server根据客户端注册报告控制块情况，将报告送至61850客户端或后台主站；
C5) 61850Server返回61850客户端设点结果。对点步骤简单，可操作性强。
所述通信对点基于SP服务。通过SP服务，除了可以实现装置告警、遥信和压板的对点外，还可以实现遥测对点。
变电站后台设有批量自动化对点与校验功能。
对于每个FCDA，对应的DO的CDC为SPG、ING、ASG。
装置模型通信对点DO中，遥信对点DO包括分相跳闸位置TWJa、远传1、远传2及其他DO；事件对点DO包括保护启动、分相差动动作、零序差动动作及其他DO；告警对点DO包括PT断线、CT断线、过负荷告警及其他DO；遥测对点DO包括A相电压、B相电压、A相电流及其他DO；其他对点DO包括CPU温度、装置湿度、FPGA温度及其他DO。
有益效果：
1.操作方便，可操作性强，在就地化继电保护装置没有液晶面板的条件下，通过通用的61850客户端即可实现装置的通信对点。
2.该通信对点方法通过61850服务控制CPU/HMI,经过CPU/HMI的实际校验，并且能对装置的事件类型信号点进行对点，解决了现有61850通信对点方法的缺陷，提供了完善的通讯对点功能。
3. 用户通过后台即可方便实现全站装置的通信对点，通用性好。
4.由于操作方便、通用性好，除在就地化继电保护装置通信对点方案的可实施外，也可在其他类型的装置上实施。
5. 通过SP服务，除了可以实现装置告警、遥信和压板的对点外，还可以实现遥测对点。
6. 通过厂家提供的写值点与报告点的对应关系和变电站后台批量自动化对点与校验功能，可实现批量对点与校验，自动化程度高。
附图说明
图1是本发明步骤A的建模过程示意图。
图2是本发明步骤A的建模结果示意图。
图3是本发明步骤C通信对点过程示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
如图1-3所示，基于IEC61850的就地化继电保护装置通信对点方法，包括以下步骤：
A）在界面管理LD下建立通信对点相关的数据集及数据集成员：因对点相关数据集，包括保护事件dsTripInfo、告警信号dsWarning、保护遥信dsRelayDinLD已经在PROT和LD0下建立了数据对象，在界面管理LD下无需再次建立，对于每个FCDA，在界面管理LD建立对应的DO；
B）将建立通信对点后的61850模型配置成ICD文件后导入装置与后台对点的61850客户端的模板库中，启动装置的61850服务器，通过MMS协议与61850客户端通信，61850客户端获取61850模型；
C）根据界面管理LD中对点相关DO进行通信对点，该通信对点通过61850 SP服务控制CPU/HMI，在由HMI发出报告进行对点，模拟装置实际发生报告的状况，61850客户端通过通信对点数据集进行装置的写值操作，以修改装置对应信号点的状态。
步骤A）的建模过程包括以下过程：
A1）针对特定保护类型，保护装置在保护逻辑设计时的类型点包括遥信、遥测、事件、告警及其他类型，形成为装置资源配置文件；
A2）将装置资源配置文件导入装置，装置根据资源配置文件形成各种类型的信号数据点阵；
A3）将装置的信号数据点阵导出为装置私有临时配置文件，该文件与装置的信号数据点阵的信号点配置相同；
A4）根据装置私有临时配置文件，对保护装置模型的通信对点部分进行建模，遍历装置私有临时配置文件中的信号类型，分别对不同类型的信号点进行建模。通过以上步骤方便实现建模。
步骤A4）中，针对遥信、告警类型信号，先统计该类型信号个数，根据个数确定建立对应个数的LN与DO， DO类型为SPG，对于遥控与告警定义为单点写值。实现遥信、告警类型信号的建模。
步骤A4）中，针对遥测信号类型信号，统计该类型信号个数，并建立对应个数的LN与DO，其DO的类型为ASG，定义为模拟量类型写值。实现遥测信号类型信号的建模。
步骤A4）中，针对事件类型信号，考虑事件参数与复合信号的情形，该信号需要建立多个DO进行写值，考虑复合信号后算出复合信号的个数，来分配LN与DO，DO的类型需考虑事件与事件参数类型进行设置，本实例中为SGP、ING、ASG。实现事件类型信号的建模。
针对各种类型信号，LN中的DO个数最大值为20个，信号个数大于20个时，则以最大值为单位进行拆分。LN中的DO个数不宜太多，便于管理。
步骤C）中，61850客户端通过通信对点数据集进行装置以遥信的“远传1”即“ckRvGGIO1/SpgSet2”进行SP写值操作示例如下:
C1）61850客户端对装置的“远传1”即“ckRvGGIO1/SpgSet2”进行SP写值操作；
C2）装置61850服务收到61850客户端的写值命令后，通过装置中的该信号点信息“SOE-01-02-BOOL-远传1”将该写值操作传给CPU/HMI；
C3）CPU/HMI收到该点的写值命令后，模拟改变该点的状态变化，HMI发生该遥信点变化的报告给61850服务；
C4）61850服务收到HMI的报告后，根据模型中的报告控制块对应的数据集，若某报告控制块对应的数据集中存在该报告的遥信点，则将该点放置报告队列中，若有61850客户端或后台主站注册了该报告控制块，发生该报告至61850客户端；
C5）写值成功，61860服务向61850客户端回复该“ckRvGGIO1/SpgSet2”点写值成功。
通过厂家提供的写值点与报告点的对应关系及变电站后台的批量自动化对点与校验功能，实现自动化批量对点与校验。
本实例中，61850客户端为就地化继电保护装置配套的智能管理单元。
装置模型通信对点DO中，遥信对点DO包括分相跳闸位置TWJa、远传1、远传2及其他DO；事件对点DO包括保护启动、分相差动动作、零序差动动作及其他DO；告警对点DO包括PT断线、CT断线、过负荷告警及其他DO；遥测对点DO包括A相电压、B相电压、A相电流及其他DO；其他对点DO包括CPU温度、装置湿度、FPGA温度及其他DO。
以上图1-3所示的基于IEC61850的就地化继电保护装置通信对点方法是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (10)

1.基于IEC61850的就地化继电保护装置通信对点方法，其特征在于包括以下步骤：
A）在界面管理LD下建立通信对点相关的数据集及数据集成员：因对点相关数据集，包括保护事件dsTripInfo、告警信号dsWarning、保护遥信dsRelayDinLD已经在PROT和LD0下建立了数据对象，在界面管理LD下无需再次建立，对于每个FCDA，在界面管理LD建立对应的DO；
B）61850模型配置成ICD文件后导入装置与后台对点的61850客户端的模板库中；
C）启动装置的61850服务器，通过MMS协议与61850客户端通信，61850客户端获取61850模型，根据界面管理LD中对点相关DO进行通信对点，该通信对点通过61850服务控制CPU/HMI，在由HMI发出报告进行对点，模拟装置实际发生报告的状况。
2.根据权利要求1所述的基于IEC61850的就地化继电保护装置通信对点方法，其特征在于：步骤A）的建模过程包括以下步骤：
A1）针对特定保护类型，保护装置在保护逻辑设计时的类型点包括遥信、遥测、事件、告警及其他类型，，形成为装置资源配置文件；
A2）将装置资源配置文件导入装置，装置根据资源配置文件形成各种类型的信号数据点阵；
A3）将装置的信号数据点阵导出为装置私有临时配置文件，该文件与装置的信号数据点阵的信号点配置相同；
A4）根据装置私有临时配置文件，对保护装置模型的通信对点部分进行建模，遍历装置私有临时配置文件中的信号类型，分别对不同类型的信号点进行建模。
3.根据权利要求2所述的基于IEC61850的就地化继电保护装置通信对点方法，其特征在于：步骤A4）中，针对遥信、告警类型信号，先统计该类型信号个数，根据个数确定建立对应个数的LN与DO， DO类型为SPG，对于遥控与告警定义为单点写值。
4.根据权利要求2所述的基于IEC61850的就地化继电保护装置通信对点方法，其特征在于：步骤A4）中，针对遥测信号类型信号，统计该类型信号个数，并建立对应个数的LN与DO，其DO的类型为ASG，定义为模拟量类型写值。
5.根据权利要求2所述的基于IEC61850的就地化继电保护装置通信对点方法，其特征在于：步骤A4）中，针对事件类型信号，考虑事件参数与复合信号的情形，该信号需要建立两个DO进行写值，考虑复合信号后算出复合信号的个数，来分配LN与DO，DO的类型需考虑事件与事件参数类型进行设置。
6.根据权利要求5所述的基于IEC61850的就地化继电保护装置通信对点方法，其特征在于：针对各种类型信号，LN中的DO个数最大值小于等于20个，信号个数大于最大值时，则以最大值为单位进行拆分。
7.根据权利要求1所述的基于IEC61850的就地化继电保护装置通信对点方法，其特征在于：步骤C）中，通信对点的流程包括以下步骤:
C1) 61850客户端在模型的界面管理LD部分对DO进行设点；
C2) 装置的61850Server收到设点命令，将该点与设置值传至CPU/HMI；
C3) CPU/HMI收到该点与设置值后，与自身实际点对应，对应后设置自身点值，并将该点与设置值传至61850Server；
C4) 61850Server收到HMI的报告，61850Server根据客户端注册报告控制块情况，将报告送至61850客户端或后台主站；
C5) 61850Server返回61850客户端设点结果。
8.根据权利要求1所述的基于IEC61850的就地化继电保护装置通信对点方法，其特征在于：所述通信对点基于SP服务。
9.根据权利要求1所述的基于IEC61850的就地化继电保护装置通信对点方法，其特征在于：变电站后台设有批量自动化对点与校验功能。
10.根据权利要求1所述的基于IEC61850的就地化继电保护装置通信对点方法，其特征在于：对于每个FCDA，对应的DO的CDC可以是SPG、ING、ASG。
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