專利名稱：基于103規(guī)約擴(kuò)展的變電站監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)負(fù)荷錄波方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變電站監(jiān)控系統(tǒng)所應(yīng)用的專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，涵蓋電力監(jiān)控、水利監(jiān)控、油氣化工、軌道交通、煤炭礦井等需要實(shí)施實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制業(yè)務(wù)的工控行業(yè)。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生活水平的快速發(fā)展，廣大電力用戶對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)的供電質(zhì)量要求越來越高，供電部門除了要對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)故障工況時(shí)的電量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確把握以外，迫切需要結(jié)合既有變電站監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)正常運(yùn)行工況下的各種電測量量進(jìn)行高精度的實(shí)時(shí)監(jiān)測記錄，要求記錄數(shù)據(jù)的時(shí)標(biāo)基于裝置精確時(shí)鐘且變化時(shí)刻的時(shí)間分辨率達(dá)到毫秒級(jí)，能記錄到每個(gè)周波的信息。而目前常規(guī)的、已被廣泛運(yùn)用的基于IEC 60870-5-103規(guī)約的變電站監(jiān)控系統(tǒng)在供電網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)各種電測量量的監(jiān)視記錄是基于保護(hù)測控裝置主動(dòng)或定時(shí)循環(huán)上送遙測量的方式，所獲得的遙測數(shù)據(jù)自身不帶時(shí)標(biāo)，數(shù)據(jù)的更新時(shí)間間隔只能達(dá)到秒級(jí)，所記錄數(shù)據(jù)的變化時(shí)標(biāo)也只能采用監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器本身的硬件時(shí)鐘，精度較差，顯然不能滿足上述的用戶新要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，結(jié)合本申請(qǐng)人推出的WYZ系列遠(yuǎn)程智能終端裝置，本發(fā)明提出了一種基于103規(guī)約擴(kuò)展的變電站監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)負(fù)荷錄波方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)正常工況下各種電測量量的實(shí)時(shí)監(jiān)測和記錄，數(shù)據(jù)記錄時(shí)標(biāo)基于裝置時(shí)鐘，變化時(shí)刻時(shí)間分辨率達(dá)到毫秒級(jí)，能很好的滿足用戶的新需求，同時(shí)又與現(xiàn)有變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)兼容，具有改動(dòng)影響小、適應(yīng)性、通用性強(qiáng)，改造成本低的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種基于103規(guī)約擴(kuò)展的變電站監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)負(fù)荷錄波方法，系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程智能終端裝置、103規(guī)約處理模塊、實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)處理模塊、監(jiān)控系統(tǒng)畫面顯示模塊、負(fù)荷錄波數(shù)據(jù)離線分析模塊，其特征在于，
103規(guī)約報(bào)文的擴(kuò)展
103規(guī)約處理模塊通過網(wǎng)絡(luò)通信與遠(yuǎn)程智能終端裝置相連，103規(guī)約處理模塊接收到通用分類數(shù)據(jù)后按幀格式解釋為一組帶有裝置絕對(duì)時(shí)標(biāo)的被測量然后直接發(fā)給實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)處理模塊；
實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)的處理
實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)對(duì)接收到的不同裝置、不同通道的帶絕對(duì)時(shí)標(biāo)被測量進(jìn)行整理、比對(duì)和歷史存儲(chǔ)；
監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)畫面顯示
監(jiān)控系統(tǒng)畫面顯示模塊接收由實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)處理模塊處理好的當(dāng)前時(shí)刻負(fù)荷錄波數(shù)據(jù)并進(jìn)行緩存，對(duì)于歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)從負(fù)荷錄波存檔文件組中查找、讀取，對(duì)于新的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，觸發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)畫面顯示的曲線部分進(jìn)行重繪和刷新，同時(shí)實(shí)時(shí)顯示； 負(fù)荷錄波數(shù)據(jù)離線分析負(fù)荷錄波數(shù)據(jù)離線分析模塊對(duì)負(fù)荷錄波歷史數(shù)據(jù)的離線分析、顯示和打印。上述的實(shí)時(shí)負(fù)荷錄波方法，其進(jìn)一步特征在于實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)的處理是采用自適應(yīng)、不定時(shí)長的測量數(shù)據(jù)采集壓縮方法，對(duì)于被監(jiān)測電氣測量量需要關(guān)注的變化時(shí)段數(shù)據(jù)密集采集，對(duì)于平穩(wěn)缺少變化時(shí)段數(shù)據(jù)稀疏采集。所述密集采集，采樣點(diǎn)間隔為廣20毫秒； 所述稀疏采集，采取等時(shí)間間隔的稀疏采集，采樣點(diǎn)間隔為1(Γ30秒。實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)的處理是采用帶重傳、復(fù)寫功能的歷史存儲(chǔ)方式，對(duì)于實(shí)時(shí)負(fù)荷錄波數(shù)據(jù)的歷史存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)處理模塊與遠(yuǎn)程智能終端相配合，當(dāng)二者重新建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)連接后會(huì)重傳最近5分鐘內(nèi)的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)處理模塊會(huì)將其與之前的歷史存儲(chǔ)負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)和復(fù)寫。實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)的處理是采用自描述、可動(dòng)態(tài)增長的歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果基于103規(guī)約擴(kuò)展的變電站監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)負(fù)荷錄波功能設(shè)計(jì)，通過對(duì)103規(guī)約的有益擴(kuò)展，結(jié)合軟件處理模塊開發(fā)中采用的自適應(yīng)、不定時(shí)長的測量數(shù)據(jù)采集壓縮算法，帶重傳、復(fù)寫功能的歷史存儲(chǔ)模式及自描述、可動(dòng)態(tài)增長的歷史存儲(chǔ)文件結(jié)構(gòu)等技術(shù)，配合本公司的WYZ65智能終端裝置，實(shí)現(xiàn)了與既有綜自系統(tǒng)兼容而不影響其功能和運(yùn)行效率的前提下，以最小的設(shè)備投資和軟件更新成本，獲得了對(duì)傳統(tǒng)基于103 規(guī)約的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)功能技術(shù)水平的顯著提升，滿足了新時(shí)期用戶的需求。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的變電站監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成和數(shù)據(jù)流程示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例的測量數(shù)據(jù)采集壓縮的各時(shí)段曲線示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明提出了一種基于103規(guī)約擴(kuò)展的變電站監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)負(fù)荷錄波功能設(shè)計(jì)， 包括103規(guī)約報(bào)文的擴(kuò)展設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)的處理、監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)畫面顯示、負(fù)荷錄波數(shù)據(jù)離線分析工具四個(gè)部分。主要構(gòu)成和數(shù)據(jù)流程如圖1所示。1. 103規(guī)約報(bào)文的擴(kuò)展設(shè)計(jì)
由于IEC 60870-5-103 (國標(biāo)DL/T 667-1999)規(guī)定的兼容范圍應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)單元 (ASDU)和應(yīng)用過程并不支持傳送帶絕對(duì)時(shí)標(biāo)的被測量，則本發(fā)明遵照該協(xié)議的基本原則采用通用分類服務(wù)來實(shí)現(xiàn)。考慮到不與既有工程通常已使用的103通用分類服務(wù)的組號(hào)沖突，規(guī)定上送實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)的組號(hào)為78 (0χ4Ε)。具體定義的通用分類服務(wù)的報(bào)文幀格式如下
權(quán)利要求
1.一種基于103規(guī)約擴(kuò)展的變電站監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)負(fù)荷錄波方法，系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程智能終端裝置、103規(guī)約處理模塊、實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)處理模塊、監(jiān)控系統(tǒng)畫面顯示模塊、負(fù)荷錄波數(shù)據(jù)離線分析模塊，其特征在于，103規(guī)約報(bào)文的擴(kuò)展103規(guī)約處理模塊通過網(wǎng)絡(luò)通信與遠(yuǎn)程智能終端裝置相連，103規(guī)約處理模塊接收到通用分類數(shù)據(jù)后按幀格式解釋為一組帶有裝置絕對(duì)時(shí)標(biāo)的被測量然后直接發(fā)給實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)處理模塊；實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)的處理實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)對(duì)接收到的不同裝置、不同通道的帶絕對(duì)時(shí)標(biāo)被測量進(jìn)行整理、比對(duì)和歷史存儲(chǔ)；監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)畫面顯示監(jiān)控系統(tǒng)畫面顯示模塊接收由實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)處理模塊處理好的當(dāng)前時(shí)刻負(fù)荷錄波數(shù)據(jù)并進(jìn)行緩存，對(duì)于歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)從負(fù)荷錄波存檔文件組中查找、讀取，對(duì)于新的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，觸發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)畫面顯示的曲線部分進(jìn)行重繪和刷新，同時(shí)實(shí)時(shí)顯示；負(fù)荷錄波數(shù)據(jù)離線分析負(fù)荷錄波數(shù)據(jù)離線分析模塊對(duì)負(fù)荷錄波歷史數(shù)據(jù)的離線分析、顯示和打印。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)負(fù)荷錄波方法，其特征在于實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)的處理是采用自適應(yīng)、不定時(shí)長的測量數(shù)據(jù)采集壓縮方法，對(duì)于被監(jiān)測電氣測量量需要關(guān)注的變化時(shí)段數(shù)據(jù)密集采集，對(duì)于平穩(wěn)缺少變化時(shí)段數(shù)據(jù)稀疏采集。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)時(shí)負(fù)荷錄波方法，其特征在于所述密集采集，采樣點(diǎn)間隔為5 20毫秒；所述稀疏采集，采取等時(shí)間間隔的稀疏采集，采樣點(diǎn)間隔為1(Γ30秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)負(fù)荷錄波方法，其特征在于實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)的處理是采用帶重傳、復(fù)寫功能的歷史存儲(chǔ)方式，對(duì)于實(shí)時(shí)負(fù)荷錄波數(shù)據(jù)的歷史存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)處理模塊與遠(yuǎn)程智能終端相配合，當(dāng)二者重新建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)連接后會(huì)重傳最近5分鐘內(nèi)的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)處理模塊會(huì)將其與之前的歷史存儲(chǔ)負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)和復(fù)寫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)負(fù)荷錄波方法，其特征在于實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)的處理是采用自描述、可動(dòng)態(tài)增長的歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)文件結(jié)構(gòu)。
6.一種基于103規(guī)約擴(kuò)展的變電站實(shí)時(shí)負(fù)荷錄波監(jiān)控系統(tǒng)，它包括遠(yuǎn)程智能終端裝置、103規(guī)約處理模塊、實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)處理模塊、監(jiān)控系統(tǒng)畫面顯示模塊、負(fù)荷錄波數(shù)據(jù)離線分析模塊，其特征在于，103規(guī)約處理模塊103規(guī)約處理模塊通過網(wǎng)絡(luò)通信與遠(yuǎn)程智能終端裝置相連，103規(guī)約處理模塊接收到通用分類數(shù)據(jù)后按幀格式解釋為一組帶有裝置絕對(duì)時(shí)標(biāo)的被測量然后直接發(fā)給實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)處理模塊；實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)處理模塊實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)對(duì)接收到的不同裝置、不同通道的帶絕對(duì)時(shí)標(biāo)被測量進(jìn)行整理、比對(duì)和歷史存儲(chǔ)；監(jiān)控系統(tǒng)畫面顯示模塊監(jiān)控系統(tǒng)畫面顯示模塊接收由實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)處理模塊處理好的當(dāng)前時(shí)刻負(fù)荷錄波數(shù)據(jù)并進(jìn)行緩存，對(duì)于歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)從負(fù)荷錄波存檔文件組中查找、讀取，對(duì)于新的實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)，觸發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)畫面顯示的曲線部分進(jìn)行重繪和刷新，同時(shí)實(shí)時(shí)顯示； 負(fù)荷錄波數(shù)據(jù)離線分析模塊負(fù)荷錄波數(shù)據(jù)離線分析模塊對(duì)負(fù)荷錄波歷史數(shù)據(jù)的離線分析、顯示和打印。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型的基于103規(guī)約擴(kuò)展的變電站監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)負(fù)荷錄波方法，其特征在于四個(gè)方面，103規(guī)約報(bào)文的擴(kuò)展；實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)的處理；監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)畫面顯示；負(fù)荷錄波數(shù)據(jù)離線分析。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)正常工況下各種電測量量的實(shí)時(shí)監(jiān)測和記錄，數(shù)據(jù)記錄時(shí)標(biāo)基于裝置時(shí)鐘，變化時(shí)刻時(shí)間分辨率達(dá)到毫秒級(jí)，能很好的滿足用戶的新需求，同時(shí)又與現(xiàn)有變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)兼容，具有改動(dòng)影響小、適應(yīng)性、通用性強(qiáng)，改造成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102332754SQ20111029843
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者李鵬, 范三龍, 郭浩軍 申請(qǐng)人:南京國電南自軌道交通工程有限公司