智能變電站電源監(jiān)測(cè)管理體系智能電子設(shè)備的建模方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能變電站技術(shù)領(lǐng)域，涉及對(duì)站內(nèi)多種電源的測(cè)量控制與管理，適用于電源監(jiān)測(cè)管理體系智能電子設(shè)備(IED)的設(shè)計(jì)，為一種電源監(jiān)測(cè)管理體系IED的建模方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電源監(jiān)測(cè)管理IED是電源監(jiān)測(cè)管理體系的控制核心，該設(shè)備承擔(dān)電源設(shè)備的測(cè)量、控制和監(jiān)測(cè)等基本功能，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)信息的數(shù)字化采集、網(wǎng)絡(luò)化的傳輸、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與故障分析。建立智能電子設(shè)備的統(tǒng)一信息模型是實(shí)現(xiàn)智能變電站電源一體化測(cè)控的關(guān)鍵技術(shù)之
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡(jiǎn)化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0004]本發(fā)明的目的是在于提供一種構(gòu)造完整的信息模型，結(jié)合對(duì)電源IED的特點(diǎn)，自定義邏輯節(jié)點(diǎn)，利用IED配置工具實(shí)現(xiàn)電源IED的配置描述，實(shí)現(xiàn)通過(guò)變電站層控制電源IED的配置信息，最終，實(shí)現(xiàn)電源IED的統(tǒng)一設(shè)計(jì)配置，統(tǒng)一監(jiān)控管理的智能變電站電源監(jiān)測(cè)管理體系智能電子設(shè)備的建模方法
電源智能電子設(shè)備的建模過(guò)程中，把功能可以對(duì)外交互的信息組織在模型中，建立合適的通信服務(wù)以確定信息的傳輸方式和過(guò)程，對(duì)實(shí)際電源IED設(shè)備功能進(jìn)行抽象，依據(jù)面向?qū)ο笏枷敕治鲈O(shè)備的邏輯構(gòu)成，對(duì)過(guò)程化流程實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行分析，抽象出設(shè)備所含有的邏輯節(jié)點(diǎn)以及每個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)所含的參數(shù)、屬性，找出邏輯節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流向，再利用統(tǒng)一建模語(yǔ)言工具對(duì)其進(jìn)一步分析。
[0005]IED的分層信息模型自上而下分為4個(gè)層級(jí):Server(服務(wù)器)、Logical Device(邏輯設(shè)備，LN)、Logical Node(邏輯點(diǎn)，LD)、Data Object(數(shù)據(jù)對(duì)象，DO)。
[0006]每個(gè)IED包含一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器，每個(gè)服務(wù)器本身又包含一個(gè)或多個(gè)邏輯設(shè)備，邏輯設(shè)備包括邏輯節(jié)點(diǎn)，邏輯節(jié)點(diǎn)包含數(shù)據(jù)對(duì)象，數(shù)據(jù)對(duì)象則是由數(shù)據(jù)屬性構(gòu)成的公用數(shù)據(jù)類的命名實(shí)例。
[0007]在對(duì)一個(gè)IED裝置進(jìn)行建模時(shí)，首先要確定該IED具有哪些功能，哪些功能是用來(lái)交換數(shù)據(jù)的，然后，根據(jù)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，將每個(gè)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的功能逐一分解為若干個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)。
[0008]建立好邏輯節(jié)點(diǎn)后，以這些邏輯節(jié)點(diǎn)的公共特征為依據(jù)，劃分邏輯設(shè)備，一個(gè)邏輯設(shè)備至少包含3個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)1個(gè)LLN0(邏輯節(jié)點(diǎn)零)、1個(gè)LPHD(物理設(shè)備信息)和卜η個(gè)LN(待定邏輯節(jié)點(diǎn))，最后將IED建模為一個(gè)或多個(gè)Server類的實(shí)例，通信模式采用為客戶/服務(wù)器模式或訂閱者/發(fā)布者模式。
[0009]—種智能變電站電源監(jiān)測(cè)管理體系智能電子設(shè)備的建模方法，包括以下步驟: 第一步，智能電子設(shè)備的功能分析與分解:
智能電子設(shè)備功能的分析和分解就是要根據(jù)具體設(shè)備的功能需要，同時(shí)結(jié)合IEC61850定義的代表一系列功能的邏輯節(jié)點(diǎn)類，將智能設(shè)備的功能進(jìn)行抽象、分解成為IEC61850中最小的功能單位一邏輯節(jié)點(diǎn)。61850定義的代表一系列功能的邏輯節(jié)點(diǎn)類，將智能設(shè)備的功能進(jìn)行抽象、分解成為IEC 61850中最小的功能單位一邏輯節(jié)點(diǎn)；
將智能電子設(shè)備的內(nèi)部功能分解為代表這些功能的邏輯節(jié)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)功能的自由分布與分配，將傳統(tǒng)的設(shè)備之間的通信變成邏輯節(jié)點(diǎn)之間的通信，更好地滿足了通信的需求；智能變電站電源監(jiān)測(cè)管理體系所包含的各類參數(shù)監(jiān)控較多，對(duì)智能變電站電源監(jiān)測(cè)管理體系進(jìn)行功能分解，電源部分的主要作用是將電能進(jìn)行合理分配，包含兩路進(jìn)線，通過(guò)自動(dòng)切換裝置(ATSE)來(lái)實(shí)現(xiàn)電源進(jìn)線的選擇及電能分配；
圖1為智能變電站電源監(jiān)測(cè)管理體系功能分解，電源部分功能可分解為:
(1)進(jìn)線狀態(tài)檢測(cè)該功能主要是根據(jù)交流輸入電壓和進(jìn)線開關(guān)狀態(tài)判定交流進(jìn)線的可用性，該功能主要與交流輸入電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)、報(bào)警信號(hào)(如防雷器故障)等信號(hào)有關(guān);
(2)自動(dòng)切換該功能主要是根據(jù)交流進(jìn)線狀態(tài)檢測(cè)來(lái)控制切換交流輸入，并且可以發(fā)出交流進(jìn)線切換裝置(ATSE)的位置信號(hào)；
(3)母線狀態(tài)檢測(cè)交流母線是交流自動(dòng)切換裝置的輸出側(cè)，該部分功能主要與交流母線的三相電壓、三相電流以及報(bào)警信號(hào)(如過(guò)壓、欠壓)等信號(hào)有關(guān)；
(4)饋線開關(guān)狀態(tài)檢測(cè)該功能主要是檢測(cè)各個(gè)饋線開關(guān)的狀態(tài)，可以控制饋線開關(guān)的分合，檢測(cè)開關(guān)位置以及故障報(bào)警等。
[0010]第二步，逐級(jí)組合構(gòu)成IED信息模型:
由數(shù)據(jù)屬性構(gòu)成數(shù)據(jù)對(duì)象，數(shù)據(jù)對(duì)象組成邏輯節(jié)點(diǎn)，根據(jù)物理和功能聯(lián)系將邏輯節(jié)點(diǎn)和相應(yīng)的通信服務(wù)組成邏輯設(shè)備，邏輯設(shè)備組合構(gòu)成IED信息模型；
對(duì)智能電子設(shè)備內(nèi)部功能的分析與分解的過(guò)程就是確定、產(chǎn)生邏輯節(jié)點(diǎn)以及滿足相應(yīng)功能需要的數(shù)據(jù)對(duì)象的過(guò)程，而逐級(jí)組合數(shù)據(jù)屬性、數(shù)據(jù)對(duì)象、邏輯節(jié)點(diǎn)、邏輯設(shè)備以及通信服務(wù)的過(guò)程就是構(gòu)建產(chǎn)生IED信息模型的過(guò)程；
結(jié)合變電站電源監(jiān)測(cè)管理體系的功能需求，建立變電站電源監(jiān)測(cè)管理體系IED的功能與設(shè)備模型。站用電源監(jiān)測(cè)管理體系處于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)功能分層結(jié)構(gòu)中的間隔層，通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D2所示。
[0011]第三步，建立邏輯節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)模型:
設(shè)置電源監(jiān)測(cè)管理體系的測(cè)量邏輯節(jié)點(diǎn)類型，設(shè)置的依據(jù)是IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中測(cè)量功能相關(guān)的邏輯節(jié)點(diǎn)類MMXU的屬性，MMXU類包含必選數(shù)據(jù)模式及與測(cè)量相關(guān)的可選數(shù)據(jù)模式，根據(jù)電源監(jiān)測(cè)管理體系中測(cè)量功能的需要，選擇了頻率、相電壓、相電流、總有功功率和總功率因數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)，可選的數(shù)據(jù)包括諧波特性、峰值電壓等參數(shù)。
[0012]第四步，建立邏輯設(shè)備:
將具有某些公共特性的邏輯節(jié)點(diǎn)放在同一個(gè)邏輯設(shè)備中，將具有某些特定特性的邏輯節(jié)點(diǎn)放在特殊邏輯設(shè)備。每個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)都具有自己數(shù)據(jù)庫(kù)，用于匯總數(shù)據(jù)，方便用戶對(duì)成組的數(shù)據(jù)進(jìn)行整體訪問(wèn)和操作，同時(shí)也提供訪問(wèn)邏輯設(shè)備公共信息的通信服務(wù)。
[0013]第五步，建立服務(wù)器:
服務(wù)器中含有在通信網(wǎng)絡(luò)中的所有可見以及可訪問(wèn)的資源，在智能電子設(shè)備的信息模型中，每個(gè)IED中允許含有一個(gè)或若干Server，而每個(gè)Server中則應(yīng)當(dāng)含有至少一個(gè)邏輯設(shè)備及相關(guān)的通信服務(wù)功能。其中包含了兩種通信模式，一種為適用于后臺(tái)監(jiān)控的和對(duì)IED訪問(wèn)的客戶服務(wù)器模式，另一為方便G00SE通信和傳輸采樣值服務(wù)的發(fā)布者/閱讀者模式。抽象通信服