智能變電站裝置的iec61850信號映射方法
【專利摘要】智能變電站裝置的IEC61850信號映射方法，包括以下步驟：（1）導(dǎo)出信號映射配置文件；（2）解析信號映射配置文件。本發(fā)明無需使用配置信息表達(dá)其存儲地地址的映射關(guān)聯(lián)；映射配置格式適用于作為IEC61850服務(wù)端設(shè)備的智能變電站裝置。
【專利說明】
智能變電站裝置的IEC61850信號映射方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種智能變電站裝置的IEC61850信號映射方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，智能電站已由試點(diǎn)階段走向全面推廣應(yīng)用階段，對變電站的建設(shè)和配置過程都已經(jīng)初步嘗試。配置過程的數(shù)據(jù)源在于裝置能力描述文件(簡稱ICD配置)，而大多數(shù)廠家在使用ICD配置來表征裝置自身提供的模型和服務(wù)的同時(shí)，也用于表達(dá)裝置內(nèi)部的功能信息如何與IEC61850模型的映射關(guān)系，由信號短地址信息作為裝置內(nèi)部地址。這種應(yīng)用方法的優(yōu)點(diǎn)是裝置內(nèi)外模型表達(dá)都使用ICD配置;但是裝置內(nèi)部功能及地址發(fā)生變化時(shí)，會引起ICD配置的變化，需要重新導(dǎo)入系統(tǒng)配置器更新系統(tǒng)配置描述文件(簡稱SCD配置)，從而再導(dǎo)出裝置實(shí)例化描述文件(簡稱CID配置)的過程。
[0003]CN101882812公開了《一種數(shù)字化變電站智能電子設(shè)備面向?qū)ο蟮膶?shí)現(xiàn)方法》，文中提出一種IEC61850數(shù)據(jù)映射方法，通過面向?qū)ο蠼Ｖ苯荧@得IEC61850信息對象與實(shí)時(shí)信息庫的存儲地址進(jìn)行關(guān)聯(lián);此方法免去映射過程，但是仍然需要使用配置信息表達(dá)其存儲地地址的映射關(guān)聯(lián)。
[0004]CN1687930公開了《一種實(shí)現(xiàn)IEC61850信息間接接入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的方法》，文中提出一種IEC61850信息與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的對應(yīng)關(guān)系和IEC61850設(shè)備與實(shí)時(shí)庫設(shè)備的對應(yīng)關(guān)系， 但是其應(yīng)用對象適用于IEC61850客戶端設(shè)備，且其映射配置格式不適用于作為IEC61850服務(wù)端設(shè)備的智能變電站裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種智能變電站裝置的IEC61850信號映射方法，無需使用配置信息表達(dá)其存儲地地址的映射關(guān)聯(lián);映射配置格式適用于作為IEC61850服務(wù)端設(shè)備的智能變電站裝置。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種智能變電站裝置的IEC61850信號映射方法，包括以下步驟:(1)導(dǎo)出信號映射配置文件；(2)解析信號映射配置文件。
[0007]進(jìn)一步，步驟(1)中，導(dǎo)出信號映射配置文件的步驟如下:(1-1)通過智能變電站的裝置配置工具，構(gòu)建出符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的功能模型，結(jié)合裝置的狀態(tài)量、測量值的開入和開出信息構(gòu)建出虛端子；(1-2)根據(jù)所構(gòu)建的功能模型和虛端子完成模型至裝置應(yīng)用功能的映射，包括對裝置應(yīng)用功能進(jìn)行配置，得到配置結(jié)果;所述裝置應(yīng)用功能包括虛端子功能、裝置定值功能、壓板功能、事件功能、告警功能、遙信功能和遙測功能;所述配置結(jié)果包括虛端子配置、裝置定值配置、壓板配置、事件配置、告警配置、遙信配置和遙測配置。[〇〇〇8] (1-3)根據(jù)配置結(jié)果自動構(gòu)建信號映射關(guān)系，包括裝置定值到用戶定值和系統(tǒng)參數(shù)的映射、壓板配置到狀態(tài)量和控制量的映射、遙信配置到狀態(tài)量和控制量的映射、事件配置到狀態(tài)量的映射、告警配置到狀態(tài)量的映射、遙測配置到測量值的映射和虛端子配置到通用I/O模型的映射；(1-4)通過IED配置工具導(dǎo)出智能變電站裝置的I⑶配置，I⑶配置經(jīng)過智能變電站裝置的系統(tǒng)配置器配置后導(dǎo)出CID配置和信號映射配置文件。
[0009]進(jìn)一步，步驟(1-3)中，根據(jù)配置結(jié)果中壓板配置和遙信配置自動識別出壓板和遙信的控制量;其中壓板和遙信的控制量的提取步驟如下:(1-3-1)從I⑶中獲取數(shù)據(jù)集中ST狀態(tài)量列表；(1-3-2)獲取ST狀態(tài)量對應(yīng)的D0模型節(jié)點(diǎn)；(1-3-3)查找該D0模型節(jié)點(diǎn)下是否存在控制模型；(1-3-4)若存在控制模型，判定其控制模型是否為有效控制模式;若不存在控制模型， 則繼續(xù)查找下一個(gè)ST狀態(tài)量對象；(1-3-5)若存在控制模型，則從ICD的數(shù)據(jù)類型模板中獲取其數(shù)據(jù)模型參引，并保存其關(guān)聯(lián)的狀態(tài)量模型及控制量對應(yīng)的內(nèi)部信號地址。
[0010]進(jìn)一步，步驟(1-3)中，根據(jù)智能變電站裝置的IEC61850對象功能約束進(jìn)行功能分類實(shí)現(xiàn)自動映射:即功能約束ST對應(yīng)狀態(tài)量，功能約束MX對應(yīng)測量值，功能約束C0對應(yīng)控制量，功能約束SG對應(yīng)用戶定值，功能約束SP對應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)，GOOSE數(shù)據(jù)集對應(yīng)輸出通用I /0， AI或BI或MI前綴的通用輸入模型對應(yīng)輸入通用I/O。
[0011]進(jìn)一步，步驟(1-4)中，導(dǎo)出信號映射配置文件時(shí)，需要完成其中兩種信號的自動過濾:a、S0E遙信信號自動過濾，S0E遙信信號經(jīng)過SCD配置后確定裝置輸入端子中帶有時(shí)標(biāo)T 的信號，帶有時(shí)標(biāo)T的信號作為S0E遙信信號的數(shù)據(jù)源；b、通信鏈路告警信號自動過濾，通信鏈路告警信號在SCD導(dǎo)入智能變電站裝置的裝置配置工具后確定被關(guān)聯(lián)至具體GOOSE通信鏈路或SMV通信鏈路上的通信鏈路告警端子;沒有被關(guān)聯(lián)的通信鏈路信號直接從信號映射配置文件中刪除。
[0012]進(jìn)一步，步驟(2)中，解析信號映射配置文件的具體步驟如下:(2-1)將裝置CID配置和信號映射配置文件下載至智能變電站裝置并開始運(yùn)行；(2-2)通過智能變電站裝置的裝置通信模塊解析CID配置并建立IEC61850數(shù)據(jù)模型； (2-3)通過智能變電站裝置的裝置通信模塊解析信號映射配置文件，獲取IEC61850數(shù)據(jù)模型至智能變電站裝置內(nèi)部通信信號地址之間的映射關(guān)系;建立用戶定值、系統(tǒng)參數(shù)、狀態(tài)量、測量值、控制量、通用1/0模型的信號映射表。
[0013]7、如權(quán)利要求6所述的智能變電站裝置的IEC61850信號映射方法，其特征在于:步驟(2-3)中，建立用戶定值、系統(tǒng)參數(shù)、狀態(tài)量、測量值、控制量、通用1/0模型的信號映射表的步驟如下:(2-3-1)建立用戶定值、系統(tǒng)參數(shù)的映射表，初始化定值應(yīng)用模塊，構(gòu)建與裝置實(shí)時(shí)庫的定值通信接口；(2-3-2)建立狀態(tài)量、測量值的映射表，初始化智能變電站裝置的報(bào)告應(yīng)用模塊，構(gòu)建與智能變電站裝置實(shí)時(shí)庫的遙信和遙測上送通信接口；(2-3-3 )建立控制量的映射表，初始化控制應(yīng)用模塊，構(gòu)建與智能變電站裝置實(shí)時(shí)庫的控制命令通信接口，包含功能壓板、出口壓板、硬壓板、通用開出控制、開關(guān)控制、遙調(diào)控制及其它應(yīng)用控制等控制信號；(2-3-4)建立通用I/O模型的映射表，通過虛端子形成的通用I/O信息，對狀態(tài)量、測量值的開入和開出進(jìn)行分類篩選，構(gòu)建裝置的輸入信息和輸出信息的通信接口。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:根據(jù)應(yīng)用功能分類實(shí)現(xiàn)裝置功能映射，解決裝置內(nèi)部模型與IEC61850數(shù)據(jù)模型強(qiáng)耦合問題，有利于保持裝置能力描述的獨(dú)立性和穩(wěn)定性，不會因?yàn)檠b置內(nèi)部信號和功能實(shí)現(xiàn)的變化影響裝置能力描述配置，避免對變電站系統(tǒng)配置SCD配置過程造成影響;無需使用配置信息表達(dá)其存儲地地址的映射關(guān)聯(lián);映射配置格式適用于作為IEC61850服務(wù)端設(shè)備的智能變電站裝置。【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中智能變電站裝置的IEC61850數(shù)據(jù)模型的信號映射原理圖。
[0016]圖2是圖1所示實(shí)施例的映射配置導(dǎo)出關(guān)聯(lián)圖圖3是圖1所示實(shí)施例的智能變電站裝置的裝置通信模塊對配置的解析應(yīng)用過程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0018]本實(shí)施例包括以下步驟:(1)導(dǎo)出信號映射配置文件；(2)解析信號映射配置文件。
[0019]參照圖1、圖2,步驟(1)中，導(dǎo)出信號映射配置文件的步驟如下:(1-1)通過智能變電站的裝置配置工具(簡稱IED配置工具)，構(gòu)建出符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的功能模型，結(jié)合裝置的狀態(tài)量、測量值的開入和開出信息構(gòu)建出虛端子；(1-2)根據(jù)所構(gòu)建的功能模型和虛端子完成模型至裝置應(yīng)用功能的映射，包括對裝置應(yīng)用功能進(jìn)行配置，得到配置結(jié)果;所述裝置應(yīng)用功能包括虛端子功能、裝置定值功能、壓板功能、事件功能、告警功能、遙信功能和遙測功能;所述配置結(jié)果包括虛端子配置、裝置定值配置、壓板配置、事件配置、告警配置、遙信配置和遙測配置；(1-3)根據(jù)配置結(jié)果自動構(gòu)建信號映射關(guān)系，包括裝置定值到用戶定值和系統(tǒng)參數(shù)的映射、壓板配置到狀態(tài)量和控制量的映射、遙信配置到狀態(tài)量和控制量的映射、事件配置到狀態(tài)量的映射、告警配置到狀態(tài)量的映射、遙測配置到測量值的映射和虛端子配置到通用 I/O模型的映射；步驟(1-3)中，根據(jù)配置結(jié)果中壓板配置和遙信配置自動識別出壓板和遙信的控制量； 其中壓板和遙信的控制量的提取步驟如下:(1-3-1)從ICD中獲取數(shù)據(jù)集中ST(狀態(tài)量)狀態(tài)量列表；(1-3-2)獲取ST狀態(tài)量對應(yīng)的D0(數(shù)據(jù)對象)模型節(jié)點(diǎn)；(1-3-3)查找該D0模型節(jié)點(diǎn)下是否存在控制模型；(1-3-4)若存在控制模型，判定其控制模型是否為有效控制模式;若不存在控制模型，則繼續(xù)查找下一個(gè)ST狀態(tài)量對象；(1-3-5)若存在控制模型，則從ICD的數(shù)據(jù)類型模板中獲取其數(shù)據(jù)模型參引，并保存其關(guān)聯(lián)的狀態(tài)量模型及控制量對應(yīng)的內(nèi)部信號地址。
[0020]步驟(1-3)中，根據(jù)智能變電站裝置的IEC61850對象功能約束進(jìn)行功能分類實(shí)現(xiàn)自動映射:即功能約束ST對應(yīng)狀態(tài)量，功能約束MX(測量模擬量)對應(yīng)測量值，功能約束C0 (遙控對象)對應(yīng)控制量，功能約束SG(定值組)對應(yīng)用戶定值，功能約束SP(系統(tǒng)參數(shù))對應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)，GOOSE (面向通用對象的變電站事件)數(shù)據(jù)集對應(yīng)輸出通用I /0，AI (模擬量輸入) 或BI(開關(guān)量輸入)或MI(測量量輸入)等前綴的通用輸入模型對應(yīng)輸入通用I/O。
[0021](1-4)再通過IED配置工具導(dǎo)出智能變電站裝置的ICD配置，I⑶配置經(jīng)過智能變電站裝置的系統(tǒng)配置器配置后導(dǎo)出CID配置和信號映射配置文件。
[0022]步驟(1-4)中，導(dǎo)出信號映射配置文件時(shí)，需要完成其中兩種信號的自動過濾:a、 S0E(裝置事件序列)遙信信號自動過濾，S0E遙信信號只有經(jīng)過SCD配置后才能確定裝置輸入端子中哪些信號帶有時(shí)標(biāo)T，只有帶有時(shí)標(biāo)T的信號才能作為S0E遙信信號的數(shù)據(jù)源。b、通信鏈路告警信號自動過濾，通信鏈路告警信號只有在SCD導(dǎo)入智能變電站裝置的裝置配置工具后才能明確哪些通信鏈路告警端子被關(guān)聯(lián)至具體GOOSE通信鏈路或SMV通信鏈路上;而沒有被關(guān)聯(lián)的通信鏈路信號應(yīng)當(dāng)直接從信號映射配置文件中刪除，這樣有利于減少裝置運(yùn)行時(shí)的配置數(shù)據(jù)量。
[0023]參照圖3,步驟(2)中，解析信號映射配置文件的具體步驟如下:(2-1)將裝置CID配置和信號映射配置文件下載至智能變電站裝置并開始運(yùn)行；(2-2)通過智能變電站裝置的裝置通信模塊解析CID配置并建立IEC61850數(shù)據(jù)模型； (2-3)通過智能變電站裝置的裝置通信模塊解析信號映射配置文件，獲取IEC61850數(shù)據(jù)模型至智能變電站裝置內(nèi)部通信信號地址之間的映射關(guān)系;建立用戶定值、系統(tǒng)參數(shù)、狀態(tài)量、測量值、控制量、通用I/O模型的信號映射表。
[0024]步驟(2-3)中，建立用戶定值、系統(tǒng)參數(shù)、狀態(tài)量、測量值、控制量、通用I/O模型的信號映射表的步驟如下:(2-3-1)建立用戶定值、系統(tǒng)參數(shù)的映射表，初始化定值應(yīng)用模塊，構(gòu)建與裝置實(shí)時(shí)庫的定值通信接口；(2-3-2)建立狀態(tài)量、測量值的映射表，初始化智能變電站裝置的報(bào)告應(yīng)用模塊，構(gòu)建與智能變電站裝置實(shí)時(shí)庫的遙信和遙測上送通信接口；(2-3-3 )建立控制量的映射表，初始化控制應(yīng)用模塊，構(gòu)建與智能變電站裝置實(shí)時(shí)庫的控制命令通信接口，包含功能壓板、出口壓板、硬壓板、通用開出控制、開關(guān)控制、遙調(diào)控制及其它應(yīng)用控制等控制信號；(2-3-4)建立通用I/O模型的映射表，通過虛端子形成的通用I/O信息，對狀態(tài)量、測量值的開入和開出進(jìn)行分類篩選，構(gòu)建裝置的輸入信息和輸出信息的通信接口。
[0025]本發(fā)明根據(jù)應(yīng)用功能分類實(shí)現(xiàn)裝置功能映射，解決裝置內(nèi)部模型與IEC61850數(shù)據(jù)模型強(qiáng)耦合問題，有利于保持裝置能力描述的獨(dú)立性和穩(wěn)定性，不會因?yàn)檠b置內(nèi)部信號和功能實(shí)現(xiàn)的變化影響裝置能力描述配置，避免對變電站系統(tǒng)配置SCD配置過程造成影響;無需使用配置信息表達(dá)其存儲地地址的映射關(guān)聯(lián);映射配置格式適用于作為IEC61850服務(wù)端設(shè)備的智能變電站裝置。
[0026]本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變型，倘若這些修改和變型在本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則這些修改和變型也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0027]說明書中未詳細(xì)描述的內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能變電站裝置的IEC61850信號映射方法，其特征在于:包括以下步驟:(1)導(dǎo)出信號映射配置文件；(2)解析信號映射配置文件。2.如權(quán)利要求1所述的智能變電站裝置的IEC61850信號映射方法，其特征在于:步驟 (1)中，導(dǎo)出信號映射配置文件的步驟如下:(1-1)通過智能變電站的裝置配置工具，構(gòu)建出符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的功能模型，結(jié)合裝 置的狀態(tài)量、測量值的開入和開出信息構(gòu)建出虛端子；(1-2)根據(jù)所構(gòu)建的功能模型和虛端子完成模型至裝置應(yīng)用功能的映射，包括對裝置 應(yīng)用功能進(jìn)行配置，得到配置結(jié)果;所述裝置應(yīng)用功能包括虛端子功能、裝置定值功能、壓 板功能、事件功能、告警功能、遙信功能和遙測功能;所述配置結(jié)果包括虛端子配置、裝置定 值配置、壓板配置、事件配置、告警配置、遙信配置和遙測配置；(1-3)根據(jù)配置結(jié)果自動構(gòu)建信號映射關(guān)系，包括裝置定值到用戶定值和系統(tǒng)參數(shù)的 映射、壓板配置到狀態(tài)量和控制量的映射、遙信配置到狀態(tài)量和控制量的映射、事件配置到 狀態(tài)量的映射、告警配置到狀態(tài)量的映射、遙測配置到測量值的映射和虛端子配置到通用 I/O模型的映射；(1-4)通過IED配置工具導(dǎo)出智能變電站裝置的I⑶配置，I⑶配置經(jīng)過智能變電站裝置 的系統(tǒng)配置器配置后導(dǎo)出CID配置和信號映射配置文件。3.如權(quán)利要求2所述的智能變電站裝置的IEC61850信號映射方法，其特征在于:步驟 (1-3)中，根據(jù)配置結(jié)果中壓板配置和遙信配置自動識別出壓板和遙信的控制量;其中壓板 和遙信的控制量的提取步驟如下:(1-3-1)從I⑶中獲取數(shù)據(jù)集中ST狀態(tài)量列表；(1-3-2)獲取ST狀態(tài)量對應(yīng)的DO模型節(jié)點(diǎn)；(1-3-3)查找該DO模型節(jié)點(diǎn)下是否存在控制模型；(1-3-4)若存在控制模型，判定其控制模型是否為有效控制模式;若不存在控制模型， 則繼續(xù)查找下一個(gè)ST狀態(tài)量對象；(1-3-5)若存在控制模型，則從ICD的數(shù)據(jù)類型模板中獲取其數(shù)據(jù)模型參引，并保存其 關(guān)聯(lián)的狀態(tài)量模型及控制量對應(yīng)的內(nèi)部信號地址。4.如權(quán)利要求2所述的智能變電站裝置的IEC61850信號映射方法，其特征在于:步驟 (1-3)中，根據(jù)智能變電站裝置的IEC61850對象功能約束進(jìn)行功能分類實(shí)現(xiàn)自動映射:即功 能約束ST對應(yīng)狀態(tài)量，功能約束MX對應(yīng)測量值，功能約束C0對應(yīng)控制量，功能約束SG對應(yīng)用 戶定值，功能約束SP對應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)，GOOSE數(shù)據(jù)集對應(yīng)輸出通用I/0，AI或BI或MI前綴的通用 輸入模型對應(yīng)輸入通用I/O。5.如權(quán)利要求2所述的智能變電站裝置的IEC61850信號映射方法，其特征在于:步驟 (1-4)中，導(dǎo)出信號映射配置文件時(shí)，需要完成其中兩種信號的自動過濾:a、S0E遙信信號自動過濾，S0E遙信信號經(jīng)過SCD配置后確定裝置輸入端子中帶有時(shí)標(biāo)T 的信號，帶有時(shí)標(biāo)T的信號作為S0E遙信信號的數(shù)據(jù)源；b、通信鏈路告警信號自動過濾，通信鏈路告警信號在SCD導(dǎo)入智能變電站裝置的裝置 配置工具后確定被關(guān)聯(lián)至具體GOOSE通信鏈路或SMV通信鏈路上的通信鏈路告警端子;沒有 被關(guān)聯(lián)的通信鏈路信號直接從信號映射配置文件中刪除。6.如權(quán)利要求1-5之一所述的智能變電站裝置的IEC61850信號映射方法，其特征在于: 步驟(2)中，解析信號映射配置文件的具體步驟如下:(2-1)將裝置CID配置和信號映射配置文件下載至智能變電站裝置并開始運(yùn)行；(2-2)通過智能變電站裝置的裝置通信模塊解析CID配置并建立IEC61850數(shù)據(jù)模型；(2-3)通過智能變電站裝置的裝置通信模塊解析信號映射配置文件，獲取IEC61850數(shù) 據(jù)模型至智能變電站裝置內(nèi)部通信信號地址之間的映射關(guān)系;建立用戶定值、系統(tǒng)參數(shù)、狀 態(tài)量、測量值、控制量、通用I/O模型的信號映射表。7.如權(quán)利要求6所述的智能變電站裝置的IEC61850信號映射方法，其特征在于:步驟 (2-3)中，建立用戶定值、系統(tǒng)參數(shù)、狀態(tài)量、測量值、控制量、通用I/O模型的信號映射表的 步驟如下:(2-3-1)建立用戶定值、系統(tǒng)參數(shù)的映射表，初始化定值應(yīng)用模塊，構(gòu)建與裝置實(shí)時(shí)庫 的定值通信接口；(2-3-2)建立狀態(tài)量、測量值的映射表，初始化智能變電站裝置的報(bào)告應(yīng)用模塊，構(gòu)建 與智能變電站裝置實(shí)時(shí)庫的遙信和遙測上送通信接口；(2-3-3)建立控制量的映射表，初始化控制應(yīng)用模塊，構(gòu)建與智能變電站裝置實(shí)時(shí)庫的 控制命令通信接口，包含功能壓板、出口壓板、硬壓板、通用開出控制、開關(guān)控制、遙調(diào)控制 及其它應(yīng)用控制等控制信號；(2-3-4)建立通用I/O模型的映射表，通過虛端子形成的通用I/O信息，對狀態(tài)量、測量 值的開入和開出進(jìn)行分類篩選，構(gòu)建裝置的輸入信息和輸出信息的通信接口。
【文檔編號】G06Q50/06GK106022952SQ201610302976
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月10日
【發(fā)明人】唐衛(wèi)華, 孫志云, 洪文國, 顏勇, 汪覺恒, 鄧慶紅, 羅仲達(dá), 熊志榮, 徐柳茂, 張佳波
【申請人】中國能源建設(shè)集團(tuán)湖南省電力設(shè)計(jì)院有限公司, 上海思源弘瑞自動化有限公司