專利名稱：一種iec61970調度ems系統(tǒng)接入iec61850數字化變電站的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)中符合IEC61970標準的調度EMS系統(tǒng)接入符合 IEC61850標準的數字化變電站的方法。
背景技術：
在智能電網規(guī)劃的推動下，未來數字化變電站將成為新建變電站的主流，國內已 經陸續(xù)投運數十座數字化變電站，但當前IEC 61850標準只應用于變電站內的智能電子設 備，變電站與調度中心之間的通訊仍然采用傳統(tǒng)的IEC60870-5-101或IEC60870-5-104規(guī) 約，這就需要遠動工作站進行協(xié)議轉換。更重要的是，由于傳統(tǒng)規(guī)約不支持面向對象的建模 方法，必須將IEC 61850的對象轉換為若干個信息點，導致需要極其復雜的轉發(fā)信息配置 工作，極大的增加了組態(tài)和調試的工作量，而且容易出錯。此外，對于無法轉換的信息，只能 簡單丟棄。變電站內基于IEC61850的通信服務是具有自描述的面向對象模式，而當前變電 站和調度主站EMS系統(tǒng)之間的通信大多采用面向信息點的IEC60870-5系列通信協(xié)議，這兩 者之間的通信模型構建存在相當大的差異，數字化變電站模型無法和調度主站EMS系統(tǒng)直 接對接，這導致當數字化變電站按照IEC61850標準對象化建模并采集信息后，通過什么樣 的方式對調度主站提供可擴展的、無縫協(xié)調的模型和數據一體化通信是當前急待解決的問 題。因此，從技術角度、安全因素、實用性等方面來看，建立一套功能強大、實用性和通用性 較為卓越的電力系統(tǒng)EMS主站接入數字化變電站的方法是本發(fā)明的重點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供了一種電力系統(tǒng)中符合IEC61970標準的調度EMS系統(tǒng)接入 符合IEC61850標準的數字化變電站的方法。本發(fā)明提出調度系統(tǒng)采用類IEC 61850+協(xié)議 與變電站進行通訊，這樣就不需要經過協(xié)議轉換，而且互操作性更好，可以減少調試、維護 的工作。并且調度系統(tǒng)可以直接訪問IEC 61850對象模型，轉換為IEC 61970模型，自動生 成數據庫，減少向EMS中增加新廠站所需要的時間和工作。為了達到上述目的，本發(fā)明的解決方案是一種IEC61970調度EMS系統(tǒng)接入IEC61850數字化變電站的方法，包括如下步驟(1)數字化變電站提供給EMS系統(tǒng)主站變電站拓撲圖形，以及變電站全站模型；(2)變電站模型解析把變電站內測控、保護及其它IED設備的各種符合IEC61850 的模型進行合并，在變電站內建立一個包含站內所有IED設備的完整模型，然后通過模型 解析模塊將IEC61850模型向IEC61970模型的轉換并自動生成EMS系統(tǒng)的參數庫；基于網 絡的模型轉換技術通過IEC61850數字化變電站模型的整合修改實現了調度主站的信息接 入，使通過IEC61850建立的數字化變電站模型能無縫接入到調度主站CIM模型中，實現調 度主站模型與數字化變電站模型融合。
(3)EMS系統(tǒng)與變電站的通訊以標準IEC61850為基礎，增加了調度 中心這一層次，標準中增加了一個SubStati0n(變電站)類模型，該類提供 GetSubstationDirectory (獲取子站目錄結構)服務來檢索通信網關所代理的全 部IED名或FILE名；相應的，其他的ACSI抽象服務接口需要在請求以及響應結果的 ObjectReference (對象引用)中增加所屬IED這一層次關系。在此基礎上提出了類 IEC61850+的通訊標準，與數字化變電站網關機進行通信實現變電站信息的收發(fā)，實現類 IEC61850+標準的通訊接口完成EMS系統(tǒng)與變電站之間的通訊功能。所述的數字化變電站與EMS系統(tǒng)主站所交換的變電站拓撲圖形采用SVG格式文件 的形式上送；利用SVG標準格式使變電站拓撲圖形可以被主站免維護使用。所述的變電站全站模型 采用IEC61850標準的S⑶格式文件上送，并且要求S⑶文 件中一次設備的name屬性與SVG文件中元數據一一對應；SVG圖形文件中量測量屬性包括 SCD模型中的變量引用名。所述的類IEC61850+通信標準是在IEC61850標準的基礎上，定義了 EMS系統(tǒng)與數 字化變電站之間的通信結構，與變電站網關機之間通信的一種通信協(xié)議。該類IEC61850+ 通信標準考慮了調度EMS與數字化變電站之間的系統(tǒng)結構，在IEC61850標準的3層結構之 上，增加了調度中心這一層次，標準中增加了一個Substation(變電站)類模型，該類提供 GetSubstationDirectory服務來檢索通信網關所代理的全部IED名或FILE名；相應的，其 他的ACSI抽象服務接口需要在請求以及響應結果的ObjectReference (對象引用)中需要 增加所屬IED這一層次關系。所述的通訊功能包括根據變電站所提供的服務，進行數據的上傳和命令的下傳， 即遙信、遙測、遙控；同時，在EMS客戶端工具上，提供與變電站通訊的調試界面。本發(fā)明的有益效果隨著基于IEC61850的新建變電站和改造變電站越來越多，面 向信息點的調度主站EMS系統(tǒng)通信和面向對象的變電站通信之間的通信沖突和效率會逐 步顯現出來，有效解決該問題是非常具有現實意義的。本發(fā)明通過對符合IEC61850標準的 變電站模型解析，把變電站內測控、保護及其它IED設備的各種符合IEC61850的模型進行 合并，在變電站內建立一個包含站內所有IED設備的完整模型。在此基礎上對模型進行整 合修改，以適應調度EMS的要求，把各類裝置所提供的服務功能接入調度端，完成對數字化 變電站監(jiān)控的功能。本發(fā)明研究調度系統(tǒng)采用類IEC 61850+協(xié)議與變電站進行通訊，這樣 就不需要經過協(xié)議轉換，而且互操作性更好，可以減少調試、維護的工作。另一方面，調度系 統(tǒng)可以直接訪問IEC 61850對象模型，轉換為IEC 61970模型，自動生成數據庫，減少向EMS 中增加新廠站所需要的時間和工作。


圖1是本發(fā)明基本流程示意圖。
具體實施例方式以下結合圖1對本發(fā)明的原理及具體內容進行詳細說明。本實施例的一種電力系統(tǒng)中符合IEC61970標準的調度EMS系統(tǒng)接入符合 IEC61850標準的數字化變電站的方法，包括如下步驟
(1)數字化變電站提供給EMS系統(tǒng)主站變電站拓撲圖形，以及變電站全站模型；所 述的數字化變電站與EMS系統(tǒng)主站所交換的變電站拓撲圖形采用SVG格式文件的形式上 送；利用SVG標準格式使變電站拓撲圖形可以被主站免維護使用所述的變電站全站模型采用IEC61850標準的S⑶格式文件上送，其中S⑶文件包 含了主站建模需要的變電站模型以及IED裝置模型，變電站模型主要描述了一次設備的相 互關聯以及它們的連接關系，IED裝置模型描述了變電站二次智能電子裝置的模型和功能 等。S⑶文件中一次設備的name屬性與SVG文件中元數據一一對應，SVG圖形文件中量測 量屬性包括SCD模型中的變量引用名。(2)變電站模型解析把變電站內測控、保護及其它IED設備的各種符合IEC61850 的模型進行合并，在變電站內建立一個包含站內所有IED設備的完整模型，然后通過模型 解析模塊將IEC61850模型向IEC61970模型的轉換并自動生成EMS系統(tǒng)的參數庫；包括設 備參數、量測信息、連接關系等。IEC61850前置機需要配置變電站網關信息，包括網關地址、 對應的SCD文件名以及SVG圖形文件。變電站模型信息直接從SCD文件獲取。當數字化變 電站有變動的時候，需要重新提交SCD和SVG文件，SVG直接使用，SCD文件用來重新進行模 型分析，更新EMS數據庫參數表?；诰W絡的模型轉換技術通過IEC61850數字化變電站模型的整合修改實現了調 度主站的信息接入，使通過IEC61850建立的數字化變電站模型能無縫接入到調度主站CIM 模型中，實現調度主站模型與數字化變電站模型融合。DF8600數據集成平臺可以把經過轉 換IEC61850模型導出為符合IEC61970標準的CIM模型，以提供給符合IEC61970標準的 EMS系統(tǒng)使用；并且可以不經過圖形格式轉換，直接使用變電站提供的SVG文件進行圖形交 互演示。(3)EMS系統(tǒng)與變電站的通訊以標準IEC61850為基礎，增加了調度 中心這一層次，標準中增加了一個SubStati0n(變電站)類模型，該類提供 GetSubstationDirectory (獲取子站目錄結構)服務來檢索通信網關所代理的全 部IED名或FILE名；相應的，其他的ACSI抽象服務接口需要在請求以及響應結果的 ObjectReference (對象引用)中增加所屬IED這一層次關系。提出了類IEC61850+的通 訊標準，與數字化變電站網關機進行通信實現變電站信息的收發(fā)，實現類IEC61850+標準 的通訊接口完成EMS系統(tǒng)與變電站之間的通訊功能。所述的類IEC61850+通信標準是在 IEC61850標準的基礎上，定義了 EMS系統(tǒng)與數字化變電站之間的通信結構，與變電站網關 機之間通信的一種通信協(xié)議。該協(xié)議是在標準IEC61850通信協(xié)議的基礎上根據變電站 與EMS通信的需求和特點經過增加層次以及變電站類模型和服務，是標準IEC61850通信 協(xié)議的一個擴展。該協(xié)議在離線通過SCD文件獲取變電站信息的情況下，可以不用實現 Substation類模型及服務，這樣各變電站后臺廠家實現起來難度較小，便于推廣，對于通信 模塊來說，考慮到目前的ObjectReference (對象引用)中LDName中已經包含IEDName和 LDinst名，根據LDName即可區(qū)分出所屬IED裝置，在程序中分析區(qū)別各IED即可，不需在已 有程序上做太大的改動。另外，對于變電站內的模型也不需要再重新整合，直接使用變電站 的SCD文件來獲取站內模型。
權利要求
一種IEC61970調度EMS系統(tǒng)接入IEC61850數字化變電站的方法，其特征在于包括如下步驟(1)數字化變電站提供給EMS系統(tǒng)主站變電站拓撲圖形，以及變電站全站模型；(2)變電站模型解析把變電站內測控、保護及其它IED設備的各種符合IEC61850的模型進行合并，在變電站內建立一個包含站內所有IED設備的完整模型，然后通過模型解析模塊將IEC61850模型向IEC61970模型的轉換并自動生成EMS系統(tǒng)的參數庫；基于網絡的模型轉換技術通過IEC61850數字化變電站模型的整合修改實現了調度主站的信息接入，使通過IEC61850建立的數字化變電站模型能無縫接入到調度主站CIM模型中，實現調度主站模型與數字化變電站模型融合；(3)EMS系統(tǒng)與變電站的通訊以標準IEC61850為基礎，增加了調度中心這一層次，標準中增加了一個變電站的類模型，該類提供了獲取子站目錄結構的服務來檢索通信網關所代理的全部IED名或FILE名；相應的，其他的ACSI抽象服務接口需要在請求以及響應結果的對象引用中增加所屬IED這一層次關系。提出了類IEC61850+的通訊標準，與數字化變電站網關機進行通信實現變電站信息的收發(fā)，實現類IEC61850+標準的通訊接口完成EMS系統(tǒng)與變電站之間的通訊功能。
2.如權利要求1所述的一種IEC61970調度EMS系統(tǒng)接入IEC61850數字化變電站的 方法，其特征在于所述的數字化變電站與EMS系統(tǒng)主站所交換的變電站拓撲圖形采用SVG 格式文件的形式上送；所述的變電站全站模型采用IEC61850標準的SCD格式文件上送，并 且要求SCD文件中一次設備的name屬性與SVG文件中元數據一一對應；SVG圖形文件中量 測量屬性包括SCD模型中的變量引用名。
3.如權利要求1所述的一種IEC61970調度EMS系統(tǒng)接入IEC61850數字化變電站的 方法，其特征在于所述的類IEC61850+通信標準是在IEC61850標準的基礎上，定義了 EMS 系統(tǒng)與數字化變電站之間的通信結構，與變電站網關機之間通信的一種通信協(xié)議。
4.如權利要求1所述的一種IEC61970調度EMS系統(tǒng)接入IEC61850數字化變電站的方 法，其特征在于所述的通訊功能包括根據變電站所提供的服務，進行數據的上傳和命令 的下傳，即遙信、遙測、遙控；同時，在EMS客戶端工具上，提供與變電站通訊的調試界面。
全文摘要
本發(fā)明公開一種IEC61970調度EMS系統(tǒng)接入IEC61850數字化變電站的方法，包括如下步驟(1)數字化變電站提供給EMS系統(tǒng)主站變電站拓撲圖形，以及變電站全站模型；(2)變電站模型解析將IEC61850模型向IEC61970模型的轉換并自動生成EMS系統(tǒng)的參數庫；(3)以類IEC61850+的通訊標準，與數字化變電站網關機進行通信實現變電站信息的收發(fā)。本發(fā)明提出調度系統(tǒng)采用類IEC 61850+協(xié)議與變電站進行通訊，這樣就不需要經過協(xié)議轉換，而且互操作性更好，可以減少調試、維護的工作，且減少了向EMS中增加新廠站所需要的時間和工作。
文檔編號H02J13/00GK101964542SQ201010262120
公開日2011年2月2日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權日2010年8月20日
發(fā)明者張亮, 張鋒明, 王金巖, 祝項英, 章立宗, 許偉國, 金乃正 申請人:紹興電力局