CN115441580A - 一种配电终端dtu装置分布式互通方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于电力领域，尤其涉及配电终端DTU装置分布式互通方法和系统。方法包括基于GOOSE对等通信的分布式馈线自动化智能终端互联互通要求进行建模；进行多样化配置；采用虚端子连接的方式使本装置内的相邻间隔间的连接关系可视化；按照多样化配置的各个间隔，进行虚端子连接交互；在多样化配置的各个间隔，按照交互得到的信息，根据多样化配置的开关性质，进行独立的逻辑判断，以实现主干开关的故障处理。通过建模，完成理论构建以实现最终的互联互通；按照进行多样化配置，能够提高通信的适应性；在多样化配置的各个间隔，按照交互得到的信息，根据多样化配置的开关性质，进行独立的逻辑判断，以实现主干开关的故障处理。

Description

一种配电终端DTU装置分布式互通方法和系统

技术领域

本发明属于电力领域，尤其涉及一种配电终端DTU装置分布式互通方法和系统。

背景技术

基于现阶段全球能源的限制，配电网在接入大量分布式电源后，进一步扩大了原有配网FA技术的缺陷。智能配电网是在此背景下必然的产物，智能分布式FA 作为目前最为完善、响应速度最快的控制系统，主要依赖了先进的拓扑识别技术、分布式智能终端以及高速的通讯技术等关键技术。分布式FA 依赖的则是无主站的拓扑识别，智能终端自主识别，当网架结构发生变化时，也能及时的改变识别的结果，提高了响应速度。

互联互通指的是保证两个或者更多网络、系统、设备、应用或者元件之间相互通信以及在不需要过多人工接入即可有效、安全、协调运行的能力，该项特性是以先进的信息通信技术作为支撑的。随着工业水平的进步和操作设备的不断提升，不同工厂生产的设备之间存在的互操作性问题愈加严重。虽然之前颁布了一些相关的通信规约，如IEC60870-5-103这一基于RS232/485串行通信的标准，90年代末我国采用的IEC60870-5标准也并没有达到预期的互操作性，在IT技术迅猛发展的今天，这些老旧的通讯规约已经制约了智能配电网的进一步应用。

目前，IEC61850标准已成为变电站自动化领域最为完善的通信标准，在这项标准里，信息交互的模型被统一化，为实现智能终端的信息统一建模提供了可能性，也为解决不同商家智能终端之间的互操作问题提供了新的办法。在此基础上，可以提出新的方法以实现配电终端之间的互联互通。

发明内容

为了解决或者改善上述问题，本发明提供了一种配电终端DTU装置分布式互通方法和系统，具体技术方案如下：

本发明提供一种配电终端DTU装置分布式互通方法，包括：基于GOOSE对等通信的分布式馈线自动化智能终端互联互通要求进行建模；按照现场的实际需求进行多样化配置；按照现场的实际拓扑连接关系，采用虚端子连接的方式使本装置内的相邻间隔间的连接关系可视化；按照所述多样化配置的各个间隔，进行虚端子连接交互，交互得到的信息包括配电终端DTU装置配置的各个间隔的节点故障信息、故障隔离成功信息和开关拒动信息；在所述多样化配置的各个间隔，按照所述交互得到的信息，根据所述多样化配置的开关性质，进行独立的逻辑判断，以实现主干开关的故障处理。

优选的，所述基于GOOSE对等通信的分布式馈线自动化智能终端互联互通要求进行建模，包括：按照最大8间隔的配置进行建模，修改配电终端DTU装置的goose发布数据集和goose订阅数据集。

优选的，所述按照现场的实际需求进行多样化配置，包括：按照现场的实际需求，最大支持4进4出的8个间隔的配置。

优选的，装置内部的各个间隔的连接方式使用虚端子连接，以使装置内部的连接关系可视化。

优选的，方法还包括：按照虚端子的配置关系和所述多样化配置的各个间隔进行信息交互；交互的信息能够被指定的goose报文查看工具识别。

优选的，方法还包括：通过goose通信进行交互，交互信息包括DTU装置配置的各个间隔的节点故障信息、故障隔离成功信息、开关拒动信息以及分支开关的过流闭锁信息。

本发明提供一种配电终端DTU装置分布式互通系统，包括：

第一单元，用于基于GOOSE对等通信的分布式馈线自动化智能终端互联互通要求进行建模；第二单元，用于按照现场的实际需求进行多样化配置；第三单元，用于按照现场的实际拓扑连接关系，采用虚端子连接的方式使本装置内的相邻间隔间的连接关系可视化；第四单元，用于按照所述多样化配置的各个间隔，进行虚端子连接交互，交互得到的信息包括配电终端DTU装置配置的各个间隔的节点故障信息、故障隔离成功信息和开关拒动信息；第五单元，用于在所述多样化配置的各个间隔，按照所述交互得到的信息，根据所述多样化配置的开关性质，进行独立的逻辑判断，以实现主干开关的故障处理。

优选的，所述基于GOOSE对等通信的分布式馈线自动化智能终端互联互通要求进行建模，包括：

按照最大8间隔的配置进行建模，修改配电终端DTU装置的goose发布数据集和goose订阅数据集。

优选的，所述按照现场的实际需求进行多样化配置，包括：

按照现场的实际需求，最大支持4进4出的8个间隔的配置。

优选的，装置内部的各个间隔的连接方式使用虚端子连接，以使装置内部的连接关系可视化。

本发明的有益效果为：基于GOOSE对等通信的分布式馈线自动化智能终端互联互通要求进行建模，完成理论构建以实现最终的互联互通；按照现场的实际需求进行多样化配置，能够提高通信的适应性；按照现场的实际拓扑连接关系，采用虚端子连接的方式使本装置内的相邻间隔间的连接关系可视化；按照多样化配置的各个间隔，进行虚端子连接交互；在多样化配置的各个间隔，按照交互得到的信息，根据多样化配置的开关性质，进行独立的逻辑判断，以实现主干开关的故障处理。

附图说明

图1是根据本发明的配电终端DTU装置分布式互通方法的示意图；

图2是根据本发明的终端DTU装置智能分布式互联互通建模流程示意图；

图3是根据本发明的分布式互联互通交互信息图。

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做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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

为了解决或者改善背景提到的问题，提出如图1所示的一种配电终端DTU装置分布式互通方法，包括：S1、基于GOOSE对等通信的分布式馈线自动化智能终端互联互通要求进行建模；S2、按照现场的实际需求进行多样化配置；S3、按照现场的实际拓扑连接关系，采用虚端子连接的方式使本装置内的相邻间隔间的连接关系可视化；S4、按照多样化配置的各个间隔，进行虚端子连接交互，交互得到的信息包括配电终端DTU装置配置的各个间隔的节点故障信息、故障隔离成功信息和开关拒动信息；S5、在多样化配置的各个间隔，按照交互得到的信息，根据多样化配置的开关性质，进行独立的逻辑判断，以实现主干开关的故障处理。

GOOSE，Generic Object Oriented Substation Event，面向通用对象的变电站事件。如背景提到是IEC61850中的一种快速报文传输机制，用于传输变电站内IED之间重要的实时性信号。GOOSE采用网络信号代替了常规变电站装置之间硬接线的通信方式，主要用于实现在多IED 之间的信息传递，包括传输跳合闸信号（命令），具有高传输成功概率。对等通信的意义在于传递地位平等，可以实现分布式的传递。馈线自动化是指变电站出线到用户用电设备之间的馈电线路自动化，其内容可以归纳为两大方面：一是正常情况下的用户检测、资料测量和运行优化；二是事故状态下的故障检测、故障隔离、转移和恢复供电控制。互联互通指的是保证两个或者更多网络、系统、设备、应用或者元件之间相互通信以及在不需要过多人工接入即可有效、安全、协调运行的能力，该项特性是以先进的信息通信技术作为支撑。通过GOOSE能够实现通信能力。建模为建立模型，本实施例中，主要指符合对等通信的分布式馈线自动化智能终端互联互通要求的配电网的通信模型。具体可以根据经验建立的模型，也可以是在现有通信模型上进行改进得到的模型。配电终端，按照实际的设置，可以分成配电站和配电所，配电站、所中有包括具体的用于完成配电的各种设备；这些配电站、所和对应的设备，共同组成配电网，而其所在的环境以及与周围配电终端的连接关系，构成了配电终端的实际现场环境，根据连接关系和设备具体的功能参数，可以进行多样化的配置，以提高配置的适用性。虚端子描述IED设备的GOOSE（generic object orientedsubstation event）、SV（sampled value）输入、输出信号连接点的总称，用以标识过程层、间隔层及其之间联系的二次回路信号，等同于传统变电站的屏端子。通过虚端子连接，可以实现间隔层（简称为间隔）的连接关系可视化。DTU装置为DTU (Data Transfer unit)，是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。在配电网中，节点故障信息、故障隔离成功信息和开关拒动信息等信息最为关键，需要重点关注。多样化配置的各个间隔，按照交互得到的信息，根据多样化配置的开关性质，进行独立的逻辑判断，以实现主干开关的故障处理，能够明确互通的目标，即实现配电网的故障处理。

如图2所示的终端DTU装置智能分布式互联互通建模流程：

SCD为变电站IEC61850标准中substation configuration description的缩写，即全站系统配置文件。ICD为变电站IEC61850标准中IED Capability Description的简称中文为IED能力描述文件。CID为变电IEC61850标准中,configured IED description的缩写，即IED实例配置文件。IED实例配置文件，每个装置有一个，由装置厂商根据SCD文件中本IED相关配置生成。

SCD文件设置了ICD文件将GOOSE配置信息上传至智能终端IED配置工具，同时将馈线静态拓扑关系上传至智能终端IED配置工具。

智能终端IED配置工具下发对应的配置信息到CID文件中，具体下发的配置信息包括：GooseOut，GooseIn，Topologic（In/Out），GooseInputs，intAddrs，ICDs。

通过配置SCD文件、ICD文件和CID文件，建立终端DTU装置实现智能分布式互联互通的通信模型。

本实施例提供如图3所示的具体的分布式互联互通交互信息图，包括goose输入虚端子以及goose输出虚端子的配置：

goose输入虚端子：

若干具备序号的信号事件，例如序号为1-18，具体信号（事件）名称，包括00M侧节故障01~03，00M侧故障隔离成功01~03,00M侧开关拒跳01~03；00N侧节故障01~03，00N侧故障隔离成功01~03,00N侧开关拒跳01~03。所属间隔为回线1输入虚端子。还可以设置备注以解释信号事件，例如，关联M侧节点01~03，关联N侧节点01~03。

goose输出虚端子：

若干具备序号的信号事件，例如序号为19-22，具体具体信号（事件）名称，包括00节点故障、00节点隔离成功、00开关拒跳和00过流闭锁。所属间隔为回线1输出虚端子。还可以设置备注以解释信号事件，例如，回线1输出虚端子。

基于GOOSE对等通信的分布式馈线自动化智能终端互联互通要求进行建模，包括：按照最大8间隔的配置进行建模，修改配电终端DTU装置的goose发布数据集和goose订阅数据集。

配电网的拓扑可以包括：

110kV变电站出线侧断路器，环网线路上有两个自动化环网柜，一个一二次融合柱上断路器柜，每个环网柜里有4个间隔。本拓扑涉及4台配电网馈线终端FTU设备，2台配电网站所终端DTU设备。配电网站、所终端DTU设备按照4间隔进行配置。

主干线环网开关配置断路器成套自动化开关，具有的策略包括智能分布式保护、电压电流型馈线自动化和常规保护三种保护。日常运行时采用基于对等通信的速动型智能分布式自动化策略，实现故障的快速定位和隔离及非故障段恢复送电。若单相接地故障定位在联络线或母线上，则当一侧终端接地故障元件动作、另一侧终端接地故障元件未动作或开关分位时，定位故障点在两终端安装处的开关之间；若单相接地故障定位在分支线路上，则当分支开关处的终端接地故障元件动作时，定位故障点在该分支上。故障点定位成功后，若故障点相邻开关为断路器，则故障点相邻开关直接快速隔离；若故障点相邻开关为负荷开关，则故障点相邻开关等待无压无流跳闸隔离。待联络开关收到故障隔离成功信号以后，通过系统内级联传递优先级、剩余容量等信号，利用故障重构分布式自愈策略找到最优联络开关实现故障后段转供电恢复供电。

按照现场的实际需求进行多样化配置，包括：按照现场的实际需求，最大支持4进4出的8个间隔的配置。

装置内部的各个间隔的连接方式使用虚端子连接，以使装置内部的连接关系可视化。

方法还包括：按照虚端子的配置关系和多样化配置的各个间隔进行信息交互；交互的信息能够被指定的goose报文查看工具识别。

方法还包括：通过goose通信进行交互，交互信息包括DTU装置配置的各个间隔的节点故障信息、故障隔离成功信息、开关拒动信息以及分支开关的过流闭锁信息。

本发明提供一种配电终端DTU装置分布式互通系统，包括：

第一单元，用于基于GOOSE对等通信的分布式馈线自动化智能终端互联互通要求进行建模；第二单元，用于按照现场的实际需求进行多样化配置；第三单元，用于按照现场的实际拓扑连接关系，采用虚端子连接的方式使本装置内的相邻间隔间的连接关系可视化；第四单元，用于按照多样化配置的各个间隔，进行虚端子连接交互，交互得到的信息包括配电终端DTU装置配置的各个间隔的节点故障信息、故障隔离成功信息和开关拒动信息；第五单元，用于在多样化配置的各个间隔，按照交互得到的信息，根据多样化配置的开关性质，进行独立的逻辑判断，以实现主干开关的故障处理。

基于GOOSE对等通信的分布式馈线自动化智能终端互联互通要求进行建模，包括：按照最大8间隔的配置进行建模，修改配电终端DTU装置的goose发布数据集和goose订阅数据集。

按照现场的实际需求进行多样化配置，包括：按照现场的实际需求，最大支持4进4出的8个间隔的配置。

装置内部的各个间隔的连接方式使用虚端子连接，以使装置内部的连接关系可视化。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元可结合为一个单元，一个单元可拆分为多个单元，或一些特征可以忽略等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种配电终端DTU装置分布式互通方法，其特征在于，包括：

基于GOOSE对等通信的分布式馈线自动化智能终端互联互通要求进行建模；

按照现场的实际需求进行多样化配置；

按照现场的实际拓扑连接关系，采用虚端子连接的方式使本装置内的相邻间隔间的连接关系可视化；

按照所述多样化配置的各个间隔，进行虚端子连接交互，交互得到的信息包括配电终端DTU装置配置的各个间隔的节点故障信息、故障隔离成功信息和开关拒动信息；

在所述多样化配置的各个间隔，按照所述交互得到的信息，根据所述多样化配置的开关性质，进行独立的逻辑判断，以实现主干开关的故障处理。

2.根据权利要求1所述配电终端DTU装置分布式互通方法，其特征在于，所述基于GOOSE对等通信的分布式馈线自动化智能终端互联互通要求进行建模，包括：

按照最大8间隔的配置进行建模，修改配电终端DTU装置的goose发布数据集和goose订阅数据集。

3.根据权利要求1所述配电终端DTU装置分布式互通方法，其特征在于，所述按照现场的实际需求进行多样化配置，包括：

按照现场的实际需求，最大支持4进4出的8个间隔的配置。

4.根据权利要求1所述配电终端DTU装置分布式互通方法，其特征在于，装置内部的各个间隔的连接方式使用虚端子连接，以使装置内部的连接关系可视化。

5.根据权利要求1所述配电终端DTU装置分布式互通方法，其特征在于，还包括：

按照虚端子的配置关系和所述多样化配置的各个间隔进行信息交互；

交互的信息能够被指定的goose报文查看工具识别。

6.根据权利要求1所述配电终端DTU装置分布式互通方法，其特征在于，还包括：

通过goose通信进行交互，交互信息包括DTU装置配置的各个间隔的节点故障信息、故障隔离成功信息、开关拒动信息以及分支开关的过流闭锁信息。

7.一种配电终端DTU装置分布式互通系统，其特征在于，包括：

第一单元，用于基于GOOSE对等通信的分布式馈线自动化智能终端互联互通要求进行建模；

第二单元，用于按照现场的实际需求进行多样化配置；

第三单元，用于按照现场的实际拓扑连接关系，采用虚端子连接的方式使本装置内的相邻间隔间的连接关系可视化；

第四单元，用于按照所述多样化配置的各个间隔，进行虚端子连接交互，交互得到的信息包括配电终端DTU装置配置的各个间隔的节点故障信息、故障隔离成功信息和开关拒动信息；

第五单元，用于在所述多样化配置的各个间隔，按照所述交互得到的信息，根据所述多样化配置的开关性质，进行独立的逻辑判断，以实现主干开关的故障处理。

8.根据权利要求7所述配电终端DTU装置分布式互通系统，其特征在于，所述基于GOOSE对等通信的分布式馈线自动化智能终端互联互通要求进行建模，包括：

按照最大8间隔的配置进行建模，修改配电终端DTU装置的goose发布数据集和goose订阅数据集。

9.根据权利要求7所述配电终端DTU装置分布式互通系统，其特征在于，所述按照现场的实际需求进行多样化配置，包括：

按照现场的实际需求，最大支持4进4出的8个间隔的配置。

10.根据权利要求7所述配电终端DTU装置分布式互通系统，其特征在于，装置内部的各个间隔的连接方式使用虚端子连接，以使装置内部的连接关系可视化。

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