專利名稱：一種基于Profibus-DP總線的高壓直流輸電控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種基于ProfibUS-DP總線的高壓直流輸電控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
高壓直流輸電是目前應(yīng)用廣泛且發(fā)展迅猛的電力工業(yè)領(lǐng)域，在國(guó)家跨區(qū)域遠(yuǎn)距離送電和區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)中承擔(dān)重要角色?？刂茢?shù)據(jù)監(jiān)測(cè)是高壓直流輸電運(yùn)行維護(hù)中的重要一環(huán)，通過(guò)控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，運(yùn)行維護(hù)人員可以檢查各級(jí)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常，設(shè)備控制功能是否正常，在設(shè)備異常情況下判斷故障位置并快速消除缺陷。目前，技術(shù)人員對(duì)于高壓直流輸電系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)主要依賴三種方法:工作站信號(hào)監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)觀察設(shè)備狀態(tài)以及讀取集中控制設(shè)備程序。幾種方法各有特點(diǎn)，但都存在一定弊端。高壓直流輸電現(xiàn)有控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)技術(shù)中，通過(guò)工作站能夠監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，因此數(shù)量十分有限(不足5%)，且傳輸過(guò)程中易受控制設(shè)備、監(jiān)控計(jì)算機(jī)等的狀態(tài)影響；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察設(shè)備狀態(tài)的操作十分費(fèi)時(shí)費(fèi)力，特別對(duì)于復(fù)雜問(wèn)題需要讀取大量設(shè)備狀態(tài)時(shí)，將耗費(fèi)非常長(zhǎng)的時(shí)間，且易對(duì)運(yùn)行設(shè)備造成干擾；讀取集中控制設(shè)備程序會(huì)對(duì)設(shè)備運(yùn)行造成不利影響，一般是禁止操作的，且操作方法較為復(fù)雜，存在誤刪改程序的隱患，風(fēng)險(xiǎn)非常高?？傮w而言，當(dāng)前的高壓直流換流站數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)在監(jiān)測(cè)范圍、數(shù)量以及操作便利性與操作風(fēng)險(xiǎn)方面存在較大問(wèn)題，對(duì)于在運(yùn)維工作中需要開(kāi)展的設(shè)備狀態(tài)識(shí)別、故障定位和分析工作帶來(lái)很大不便。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，電力工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域信息交換的范圍迅速發(fā)展為覆蓋系統(tǒng)管理、設(shè)備集中控制到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間隔等各個(gè)層次，并形成了全分布式網(wǎng)絡(luò)集成自動(dòng)化系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線在這個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中具有十分關(guān)鍵的作用，承擔(dān)著集中控制層與現(xiàn)場(chǎng)間隔控制層和分布儀表信息交換的職能。基于Profibus-DP的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在國(guó)內(nèi)高壓直流輸電系統(tǒng)應(yīng)用十分廣泛，是直流輸電換流站控制系統(tǒng)的重要神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，傳輸超過(guò)約90 %的過(guò)程控制數(shù)據(jù)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)直流輸電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)具有十分強(qiáng)大的應(yīng)用潛力。但是目前，基于現(xiàn)場(chǎng)總線的高壓直流控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)仍然是空白。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)還存在一定的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種基于Profibus-DP總線的高壓直流輸電控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法，使直流輸電運(yùn)維人員能夠及時(shí)準(zhǔn)確掌握所需的控制數(shù)據(jù)，特別是在故障情況下能夠及時(shí)判明電氣設(shè)備狀態(tài)并快速定位異常設(shè)備。為此本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種基于Profibus-DP總線的高 壓直流輸電控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法，包括:S1、提取高壓直流換流站目標(biāo)控制器的報(bào)文數(shù)據(jù)；
S2、確定所述目標(biāo)控制器的種類和名稱，得出其報(bào)文數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)；S3、依據(jù)所述報(bào)文數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，定位所需監(jiān)測(cè)的信息，并在所述報(bào)文數(shù)據(jù)中讀取所述信息的數(shù)值，對(duì)所需信息實(shí)施監(jiān)測(cè)。進(jìn)一步的，所述SI包括:選取能夠提取Profibus-DP總線數(shù)據(jù)報(bào)文的儀器；將所選取的儀器與Profibus-DP總線接口連接；啟動(dòng)所選取的儀器，讀取所述高壓直流換流站目標(biāo)控制器的報(bào)文數(shù)據(jù)。進(jìn)一步的，所述儀器:具有Profibus-DP 總線的接口 ；其電氣負(fù)載符合Profibus-DP總線標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于電氣負(fù)載的要求；能夠完整記錄Profibus-DP總線實(shí)時(shí)傳輸信號(hào)，并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文格式；能夠保存所提取到的報(bào)文數(shù)據(jù)，并提供下載功能。進(jìn)一步的，所述報(bào)文數(shù)據(jù)采用16進(jìn)制數(shù)位進(jìn)行表示。進(jìn)一步的，所述報(bào)文數(shù)據(jù)采用2進(jìn)制數(shù)位進(jìn)行表示。進(jìn)一步的，所述基于Profibus-DP總線的高壓直流輸電控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法還包括:
S4、制定所述高壓直流換流站控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總表，讀取監(jiān)測(cè)信息的關(guān)聯(lián)信息。進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)總表是指一張包括所述高壓直流換流站內(nèi)所有控制器的數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)表。進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)總表的內(nèi)容包括:控制器在Profibus-DP總線上的站點(diǎn)地址、數(shù)據(jù)編號(hào)、數(shù)據(jù)信息、數(shù)據(jù)性質(zhì)、所控制的設(shè)備編號(hào)、數(shù)據(jù)在主站中的數(shù)據(jù)包與數(shù)據(jù)位。本發(fā)明通過(guò)選取夠提取Profibus-DP總線數(shù)據(jù)報(bào)文的儀器，將所選取的儀器與Profibus-DP總線相連接，無(wú)需技術(shù)人員跑到一個(gè)個(gè)獨(dú)立設(shè)備抄錄設(shè)備狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了同一個(gè)點(diǎn)對(duì)大量控制器同時(shí)且實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)效率成倍提升。與此同時(shí)，本發(fā)明還提出了數(shù)據(jù)總表概念，可以進(jìn)一步高效識(shí)別數(shù)據(jù)內(nèi)容，提高了數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性，并為故障快速分析診斷奠定基礎(chǔ)。此外，基于總線報(bào)文的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)大幅擴(kuò)展了數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的范圍，在過(guò)程控制數(shù)據(jù)外還能夠監(jiān)測(cè)總線傳輸狀態(tài)，有利于識(shí)別總線傳輸狀態(tài)和診斷總線故障，使直流輸電運(yùn)維人員能夠及時(shí)準(zhǔn)確掌握所需的控制數(shù)據(jù)，特別是在故障情況下能夠及時(shí)判明電氣設(shè)備狀態(tài)并快速定位異常設(shè)備。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明一種基于Profibus-DP總線的高壓直流輸電控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法所提供的實(shí)施例的流程圖。圖2為本發(fā)明一種基于Profibus-DP總線的高壓直流輸電控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法所提供的實(shí)施例中的設(shè)備模擬連接圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。需要說(shuō)明的是，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。實(shí)施例如圖1所示，本實(shí)施例提供的一種基于Profibus-DP總線的高壓直流輸電控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法，包括:S1、提取高壓直流換流站目標(biāo)控制器的報(bào)文數(shù)據(jù)；作為優(yōu)選，所述SI包括:選取能夠提取Profibus-DP總線數(shù)據(jù)報(bào)文的儀器；作為優(yōu)選，被選取的儀器應(yīng)該具備以下功能和標(biāo)準(zhǔn):具有Profibus-DP總線的接口 ；其電氣負(fù)載符合Profibus_DP總線標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于電氣負(fù)載的要求；能夠完整記錄Profibus-DP總線實(shí)時(shí)傳輸信號(hào)，并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文格式；能夠保存所提取到的報(bào)文數(shù)據(jù)，并提供下載功能。需要說(shuō)明的是，對(duì)于成熟的Profibus-DP總線技術(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，有多種儀器滿足上述標(biāo)準(zhǔn)，只要滿足上述功能和標(biāo)準(zhǔn)的儀器都可以用于本實(shí)施例中的高壓直流控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。本實(shí)施例優(yōu)選其中一款為例說(shuō)明本技術(shù)方案的實(shí)施方法，即采用荷蘭PR0CENTEC公司的Proficore儀器。將所選取的儀器與Profibus-DP總線接口連接；即將總線報(bào)文提取儀器Proficore與高壓直流換流站控制系統(tǒng)運(yùn)行中的現(xiàn)場(chǎng)總線接口連接,如圖2所示。需要說(shuō)明的是，圖2中的控制設(shè)備即本文所述的控制器；總線報(bào)文提取設(shè)備即本文所述的儀器；所述電腦是總線報(bào)文提取設(shè)備的一部分，對(duì)提取到的報(bào)文進(jìn)行顯示和下載操作；中央控制器屬于控制器，是控制器中處于主控和核心地位的控制器(下例中的SU200也是控制器，但不是中央控制器)。啟動(dòng)所選取的儀器，讀取所述高壓直流換流站目標(biāo)控制器的報(bào)文數(shù)據(jù)，所述報(bào)文數(shù)據(jù)為目標(biāo)控制器接收或發(fā)出的報(bào)文數(shù)據(jù)。需要說(shuō)明的是，所述報(bào)文數(shù)據(jù)可以采用16進(jìn)制數(shù)位進(jìn)行表示，也可以采用2進(jìn)制數(shù)位進(jìn)行表示。如“2F 44 13 B7 CC 05……”或“1011
1101 00010000 0100 1110 1101 1111 0011 0000 0101......”等。報(bào)文數(shù)據(jù)中包括目標(biāo)控
制器所需監(jiān)測(cè)的全部信息。S2、確定所述目標(biāo)控制器的種類和名稱，得出其報(bào)文數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)；S3、依據(jù)所述報(bào)文數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，定位所需監(jiān)測(cè)的信息，并在所述報(bào)文數(shù)據(jù)中讀取所述信息的數(shù)值。需要說(shuō)明的是，為了提取到所需要監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，需要掌握目標(biāo)控制器報(bào)文的結(jié)構(gòu)，了解所需監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在報(bào)文中的位置。為達(dá)到上述目的，本實(shí)施例增加了如下步驟:確定直流輸電換流站常用控制器(即S2中的目標(biāo)控制器)的種類與名稱，通過(guò)研究并給出其報(bào)文數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)；辨識(shí)出 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)所需的有效報(bào)文數(shù)據(jù)，根據(jù)報(bào)文數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)定位所需監(jiān)測(cè)信息并在報(bào)文中讀取該信息的數(shù)值。以下僅以眾多控制器中的一種為例進(jìn)行說(shuō)明，在本實(shí)施例中優(yōu)選采用SU200控制器(SU200控制器是西門子公司生產(chǎn)的一種分布式監(jiān)測(cè)控制設(shè)備，在高壓直流換流站中得到廣泛使用，其作用是采集換流站一次電氣設(shè)備的開(kāi)斷狀態(tài)、啟停狀態(tài)、電壓、電流等信息并傳送至中央控制器)。中央控制器發(fā)送至SU200控制器的完整數(shù)據(jù)報(bào)文的結(jié)構(gòu)如下表所示，包含了報(bào)文控制字節(jié)，控制數(shù)據(jù)字節(jié)以及日期信息。表1:SU200控制器的報(bào)文數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種基于Profibus-DP總線的高壓直流輸電控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括: 51、提取高壓直流換流站目標(biāo)控制器的報(bào)文數(shù)據(jù)； 52、確定所述目標(biāo)控制器的種類和名稱，得出其報(bào)文數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)； 53、依據(jù)所述報(bào)文數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，定位所需監(jiān)測(cè)的信息，并在所述報(bào)文數(shù)據(jù)中讀取所述信息的數(shù)值，對(duì)所需信息實(shí)施監(jiān)測(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Profibus-DP總線的高壓直流輸電控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述SI包括: 選取能夠提取Profibus-DP總線數(shù)據(jù)報(bào)文的儀器； 將所選取的儀器與Profibus-DP總線接口連接； 啟動(dòng)所選取的儀器，讀取所述高壓直流換流站目標(biāo)控制器的報(bào)文數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于Profibus-DP總線的高壓直流輸電控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述儀器: 具有Profibus-DP總線的接口 ； 其電氣負(fù)載符合Profibus-DP總線標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于電氣負(fù)載的要求； 能夠完整記錄Profibus-DP總線實(shí)時(shí)傳輸信號(hào)，并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文格式； 能夠保存所提取到的報(bào)文數(shù)據(jù)，并提供下載功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于Profibus-DP總線的高壓直流輸電控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述報(bào)文數(shù)據(jù)采用16進(jìn)制數(shù)位進(jìn)行表示。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于Profibus-DP總線的高壓直流輸電控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述報(bào)文數(shù)據(jù)采用2進(jìn)制數(shù)位進(jìn)行表示。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Profibus-DP總線的高壓直流輸電控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，還包括: 54、制定所述高壓直流換流站控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總表，讀取監(jiān)測(cè)信息的關(guān)聯(lián)信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于Profibus-DP總線的高壓直流輸電控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)總表是指一張包括所述高壓直流換流站內(nèi)所有控制器的數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)表。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于Profibus-DP總線的高壓直流輸電控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)總表的內(nèi)容包括: 控制器在Profibus-DP總線上的站點(diǎn)地址、數(shù)據(jù)編號(hào)、數(shù)據(jù)信息、數(shù)據(jù)性質(zhì)、所控制的設(shè)備編號(hào)、數(shù)據(jù)在主站中的數(shù)據(jù)包與數(shù)據(jù)位。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于Profibus-DP總線的高壓直流輸電控制數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方法，包括S1、提取高壓直流換流站目標(biāo)控制器的報(bào)文數(shù)據(jù)；S2、確定所述目標(biāo)控制器的種類和名稱，得出其報(bào)文數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)；S3、依據(jù)所述報(bào)文數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，定位所需監(jiān)測(cè)的信息，并在所述報(bào)文數(shù)據(jù)中讀取所述信息的數(shù)值；S4、制定所述高壓直流換流站控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總表。運(yùn)用本發(fā)明進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)時(shí)，無(wú)需技術(shù)人員跑到一個(gè)個(gè)獨(dú)立設(shè)備前抄錄設(shè)備狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了在同一個(gè)點(diǎn)對(duì)大量控制器同時(shí)且實(shí)時(shí)的控制數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)效率成倍提升。
文檔編號(hào)H02J13/00GK103248121SQ201310151010
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者郝志杰, 梁秉崗, 梁家豪, 周翔勝, 王慧泉, 謝超, 余海翔, 董躍周, 吳豪, 賀智, 張培東, 左干清, 曹小拐 申請(qǐng)人:中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司廣州局