在iec103通訊下提高變電站采集端狀態(tài)估計數(shù)據(jù)合格率的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在IEC103通訊下提高變電站采集端狀態(tài)估計數(shù)據(jù)合格率的方法，其特征是，包括如下步驟：1)數(shù)據(jù)采集：測控裝置在采集完畢后按照已經(jīng)精準對時后的整百毫秒進行計算并存儲，即在每0ms、100ms、200ms、300ms、...、900ms進行計算并存儲。2)數(shù)據(jù)發(fā)送過程：測控裝置在發(fā)送遙測遙信信息時，利用規(guī)約報文中備用字節(jié)增加當前時間信息，所遵循的規(guī)則如下：在Am Bs Cms數(shù)據(jù)上送編碼時標信息占用一個16位Bit數(shù)據(jù)，其中A設置為第15位-第10位數(shù)據(jù)，B設置為第9位-第4位數(shù)據(jù)，B/100設置為第3位-第0位數(shù)據(jù)。本發(fā)明所達到的有益效果：在數(shù)據(jù)采集的源頭對變電站測量數(shù)據(jù)實現(xiàn)時間斷面同一化，且在數(shù)據(jù)傳輸過程中實現(xiàn)在數(shù)據(jù)接收端的時間斷面同一化。
【專利說明】在IEC103通訊下提高變電站采集端狀態(tài)估計數(shù)據(jù)合格率 的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種在IEC103通訊下提高變電站采集端狀態(tài)估計數(shù)據(jù)合格率的方 法，屬于電工【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 狀態(tài)估計是電網(wǎng)控制中能量管理系統(tǒng)中的基礎(chǔ)軟件，它是將可用的冗余信息轉(zhuǎn)變 為電力系統(tǒng)當前狀態(tài)估計值的實時計算機程序和算法。準確的狀態(tài)估計結(jié)果是進行后續(xù)工 作（如靜穩(wěn)態(tài)安全分析、調(diào)度員潮流和最優(yōu)潮流等）必不可少的基礎(chǔ)，同時可以及時發(fā)現(xiàn)電 網(wǎng)實時量測、通道、拓撲、參數(shù)的異常。狀態(tài)估計合格率可以有效的評估廠站數(shù)據(jù)的準確性， 為自動化值班人員檢測和辨識不良數(shù)據(jù)、補充不足量測點提供重要依據(jù)，能夠提高自動化 值班人員工作效率。而目前站端狀態(tài)估計數(shù)據(jù)合格率情況不容樂觀，并不能完全滿足國家 電網(wǎng)公司技術(shù)規(guī)范要求。
[0003] 其中遠動數(shù)據(jù)時間斷面不同一問題是導致合格率不滿足要求的重要原因之一，目 前各個采集裝置按照各自時鐘進行采集計算，同時上送通訊管理機也是按照召喚命令時刻 或測量量變化時刻隨機上送。通訊管理機在上送調(diào)度系統(tǒng)時僅將當前實時數(shù)據(jù)庫內(nèi)數(shù)據(jù)按 照轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)發(fā)至調(diào)度，并未進行數(shù)據(jù)糾錯及時標對齊，導致非同一時間斷面的好壞數(shù)據(jù)均 發(fā)送給調(diào)度主站，嚴重影響狀態(tài)估計數(shù)據(jù)合格率。正是由于這種時間斷面的不一致性，導致 變電站內(nèi)單個測控裝置測量精度均能達到要求，但全站數(shù)據(jù)誤差不能滿足要求。
[0004] 目前間隔層測控裝置大多采用按照自身嵌入式處理器的中斷間隔進行濾波采樣 計算的方式，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有效值后傳輸給通訊管理機。目前主要有兩種方式：
[0005] (1)通訊管理機按照定時間間隔進行單個測控裝置的相關(guān)數(shù)據(jù)輪詢總召喚，測 控裝置逐個回復相關(guān)數(shù)據(jù)。這種模式主要應用于采用IEC103或者企業(yè)內(nèi)部總線如CAN， MODBUS等站控層通訊規(guī)約的變電站，或用于IEC61850通訊規(guī)約初次連接過程中。
[0006] (2)測控裝置在監(jiān)測到有變化數(shù)據(jù)時主動上送相關(guān)變化數(shù)據(jù)，通訊管理機被動接 受測量數(shù)據(jù)，這種模式主要應用于采用IEC61850及部分IEC103規(guī)約的站控層通訊規(guī)約的 變電站。
[0007] 在上述兩種情況中，即使全站配有GPS對時系統(tǒng)或其他精準對時系統(tǒng)，遙測遙信 數(shù)據(jù)基本都不帶時標，在IEC61850中時標也僅是裝置發(fā)送時刻通訊處理單元自身時標，并 非測量采集計算時刻時標。
[0008] 目前采集轉(zhuǎn)發(fā)模式的主要問題
[0009] 按照上述站端數(shù)據(jù)采集處理發(fā)送方式，一方面測控裝置雖然可以實時采集數(shù)據(jù)， 由于數(shù)據(jù)傳輸方式的原因，發(fā)送給通訊管理機的數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)所有間隔發(fā)送數(shù)據(jù)采用同一 時間斷面數(shù)據(jù)。另外一方面，由于在測控裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)報文中不包含采樣時刻信息，通訊 管理機對數(shù)據(jù)無法進行同一時刻數(shù)據(jù)對時標處理，也就導致上送至調(diào)度數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)同一 時間斷面處理。
[0010] 在這種情況下，主要有以下幾個問題：
[0011] 1.在變電站站控層網(wǎng)絡出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況下，在通訊管理機側(cè)經(jīng)常會出現(xiàn)部分 測控裝置數(shù)據(jù)刷新頻繁，個別測控裝置數(shù)據(jù)長時間不刷新或者超過秒級的數(shù)據(jù)無法刷新現(xiàn) 象，在這種情況下通訊管理機并無法區(qū)分哪些數(shù)據(jù)長時間不刷新，只能按照現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫數(shù) 據(jù)上送，會導致狀態(tài)估計數(shù)據(jù)瞬時性的不合格現(xiàn)象。
[0012] 2.即使在變電站站控層網(wǎng)絡情況良好的情況下，由于所有測控裝置并未實現(xiàn)發(fā)送 同一時間斷面數(shù)據(jù)，造成發(fā)送給通訊管理機的數(shù)據(jù)采樣時間差可以從20ms-ls左右，在所 測量間隔重負荷的情況下，出現(xiàn)負荷波動時會出現(xiàn)較大的狀態(tài)估計數(shù)據(jù)誤差，遙測數(shù)據(jù)不 合格甚至出現(xiàn)長期整站負荷不平衡現(xiàn)象。
[0013] 在文獻《量測量的時延差對狀態(tài)估計的影響及其對策》（電力系統(tǒng)自動化，2004年 第28卷第21期第12頁）中對由于時間斷面不一致導致的狀態(tài)估計誤差提出了進行軟件補 償?shù)姆椒?，由于各個變電站通訊狀態(tài)差異較大及實時變化的問題，導致其實用性不高。在文 獻《量測數(shù)據(jù)時差補償狀態(tài)估計方法》（電力系統(tǒng)自動化，2009年第33卷第8期第44頁） 中也是采用對不同來源數(shù)據(jù)采用不同補償方法，同樣實現(xiàn)難度較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種在IEC103通訊下提高變電 站采集端狀態(tài)估計數(shù)據(jù)合格率的方法，可以在數(shù)據(jù)采集的源頭對變電站測量數(shù)據(jù)實現(xiàn)時間 斷面同一化以及在數(shù)據(jù)傳輸過程中實現(xiàn)在數(shù)據(jù)接收端的時間斷面同一化。
[0015] 為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0016] 在IEC103通訊下提高變電站采集端狀態(tài)估計數(shù)據(jù)合格率的方法，其特征是，包括 如下步驟：
[0017] 1)數(shù)據(jù)采集：測控裝置在采集完畢后按照已經(jīng)精準對時后的整百毫秒進行計算 并存儲，即在每〇ms、100ms、200ms、300ms、...、900ms進行計算并存儲。
[0018] 2)數(shù)據(jù)發(fā)送過程：測控裝置在發(fā)送遙測遙信信息時，利用規(guī)約報文中備用字節(jié)增 加當前時間信息，所遵循的規(guī)則如下：在Am Bs Cms數(shù)據(jù)上送編碼時標信息占用一個16位 Bit數(shù)據(jù)，其中A設置為第15位-第10位數(shù)據(jù)，B設置為第9位-第4位數(shù)據(jù)，C/100設置 為第3位-第0位數(shù)據(jù)。
[0019] 前述的在IEC103通訊下提高變電站采集端狀態(tài)估計數(shù)據(jù)合格率的方法，其特征 是，所述步驟2)中每次上送僅需將原報文中遙測長度字節(jié)VQS加1，同時在原有遙測測量值 后面增加2位Byte時標信息；在發(fā)送變化遙測或變位遙信時，在上送報文中同樣處理時標 信息。
[0020] 本發(fā)明所達到的有益效果：在數(shù)據(jù)采集的源頭對變電站測量數(shù)據(jù)實現(xiàn)時間斷面同 一化，且在數(shù)據(jù)傳輸過程中實現(xiàn)在數(shù)據(jù)接收端的時間斷面同一化。

【具體實施方式】
[0021] 下面對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方 案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0022] 本發(fā)明涉及的一種在IEC103通訊下提高變電站采集端狀態(tài)估計數(shù)據(jù)合格率的方 法，從數(shù)據(jù)采集根源上解決了數(shù)據(jù)時間斷面一致性問題，包括如下步驟：
[0023] 1)數(shù)據(jù)采集：測控裝置在采集完畢后按照已經(jīng)精準對時后的整百毫秒進行計算 并存儲，即在每〇ms、100ms、200ms、300ms、...、900ms進行計算并存儲。
[0024] 2)數(shù)據(jù)發(fā)送過程：在IEC103通訊規(guī)約中，在通訊管理機總召或裝置主動上送信息 情況下，測控裝置在發(fā)送遙測遙信信息時，利用規(guī)約報文中備用字節(jié)增加當前時間信息，所 遵循的規(guī)則如下：在Am Bs Cms數(shù)據(jù)上送編碼時標信息占用一個16位Bi t數(shù)據(jù)，其中A設 置為第15位-第10位數(shù)據(jù)，B設置為第9位-第4位數(shù)據(jù)，C/100設置為第3位-第0位 數(shù)據(jù)。例如4h 10s 300ms時標信息編碼為16進制碼0X10A3,默認各個間隔時間誤差在目 前變電站已經(jīng)基本具有精準對時或秒脈沖對時的技術(shù)條件下不會大于1小時，故在時標信 息中不增加小時數(shù)據(jù)。這種處理方案每次上送僅需將原報文中遙測長度字節(jié)VQS加1，同時 在原有遙測測量值后面增加2位Byte時標信息；在發(fā)送變化遙測或變位遙信時，在上送報 文中同樣處理時標信息。
[0025] 這樣在上送數(shù)據(jù)中包含經(jīng)過準確對時的時間斷面數(shù)據(jù)，能夠保證不同位置間隔測 控數(shù)據(jù)即使發(fā)送時間有差異，也能夠保證將同一時間斷面的數(shù)據(jù)發(fā)送給通訊管理機。
[0026] 接下來以IEC103上送遙測報文為例進行簡單示意：
[0027] 表1 IEC103規(guī)約修改模式示例
[0028]

【權(quán)利要求】
1. 在IEC103通訊下提高變電站采集端狀態(tài)估計數(shù)據(jù)合格率的方法，其特征是，包括如 下步驟： 1) 數(shù)據(jù)采集：測控裝置在采集完畢后按照已經(jīng)精準對時后的整百毫秒進行計算并存 儲，即在每Oms、100ms、200ms、300ms、...、900ms進行計算并存儲。 2) 數(shù)據(jù)發(fā)送過程：測控裝置在發(fā)送遙測遙信信息時，利用規(guī)約報文中備用字節(jié)增加當 前時間信息，所遵循的規(guī)則如下：在AmBsCms數(shù)據(jù)上送編碼時標信息占用一個16位Bit 數(shù)據(jù)，其中A設置為第15位-第10位數(shù)據(jù)，B設置為第9位-第4位數(shù)據(jù)，C/100設置為第 3位-第0位數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在IEC103通訊下提高變電站采集端狀態(tài)估計數(shù)據(jù)合格率的 方法，其特征是，所述步驟2)中每次上送僅需將原報文中遙測長度字節(jié)VQS加1，同時在原 有遙測測量值后面增加2位Byte時標信息；在發(fā)送變化遙測或變位遙信時，在上送報文中 同樣處理時標信息。
【文檔編號】H02J13/00GK104377820SQ201410650600
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】張慶偉, 劉強興, 代瑩, 呂浩, 黃茂森, 王高明, 楊勝, 王力, 張春雷, 趙月靈 申請人:國電南瑞科技股份有限公司