基于變電站統(tǒng)一建模的綜合智能網(wǎng)關(guān)機(jī)組態(tài)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的智能設(shè)備組態(tài)技術(shù)，具體涉及一種基于變電站統(tǒng)一建模的綜合智能網(wǎng)關(guān)機(jī)組態(tài)方法，用于將后臺(tái)、遠(yuǎn)動(dòng)和間隔層測(cè)控、保護(hù)等智能設(shè)備的組態(tài)軟件融為一體，統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一建模，一套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全站二次設(shè)備各種配置，滿(mǎn)足變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的各種高級(jí)功能的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]變電站自動(dòng)化系統(tǒng)智能設(shè)備的組態(tài)工具種類(lèi)繁多，形式各異，無(wú)法實(shí)現(xiàn)站控層的后臺(tái)(包含高級(jí)應(yīng)用)、遠(yuǎn)動(dòng)和間隔層測(cè)控、保護(hù)一體化組態(tài)，造成了許多重復(fù)工作。對(duì)于測(cè)控裝置、保護(hù)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、監(jiān)控后臺(tái)、保信子站、故障錄波器、合并單元、智能終端、智能輔助設(shè)備等二次設(shè)備，需要運(yùn)用多種軟件制作生成相應(yīng)的組態(tài)文件并下裝到對(duì)應(yīng)的二次設(shè)備以及后臺(tái)監(jiān)控設(shè)備中以供其正常運(yùn)轉(zhuǎn)；部分相同或相似的配置(如四遙信息、五防邏輯等)因?yàn)槭腔诓煌能浖谱魃桑枰謩e驗(yàn)證其正確性;各種二次設(shè)備的工程配置需要采用多種軟件或執(zhí)行多個(gè)命令分別備份和收集。由此可見(jiàn)，由于缺少一體化組態(tài)工具，目前現(xiàn)場(chǎng)工程調(diào)試人員進(jìn)行工程配置、信息核對(duì)、工程備份、后期維護(hù)等工作都比較繁瑣，工作量很大，進(jìn)而會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生很大影響。目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有一家企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)一體化組態(tài)。站控層后臺(tái)、遠(yuǎn)動(dòng)和間隔層測(cè)控、保護(hù)使用不同的組態(tài)軟件，它們相互獨(dú)立，技術(shù)上百花齊放。同時(shí)，各種高級(jí)功能，比如數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形、報(bào)表、五防邏輯自動(dòng)生成、一鍵式備份、一鍵式校驗(yàn)和下裝等功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)存在操作復(fù)雜等缺點(diǎn)。國(guó)外的電力同行大都側(cè)重于保護(hù)技術(shù)的研究，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)注程度相對(duì)較低，對(duì)滿(mǎn)足后臺(tái)、遠(yuǎn)動(dòng)、測(cè)控、保護(hù)等設(shè)備配置需求的綜自系統(tǒng)統(tǒng)一組態(tài)技術(shù)的研究就涉及更少了。因此，如何實(shí)現(xiàn)基于變電站統(tǒng)一建模的綜合智能網(wǎng)關(guān)機(jī)組態(tài)方法，已經(jīng)成為一項(xiàng)亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，提供一種能夠降低各智能設(shè)備數(shù)據(jù)的核對(duì)工作，提高智調(diào)試、設(shè)計(jì)、運(yùn)維效率，有效提升變電站的供電質(zhì)量，通用性好、實(shí)用性強(qiáng)、使用方便的基于變電站統(tǒng)一建模的綜合智能網(wǎng)關(guān)機(jī)組態(tài)方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種基于變電站統(tǒng)一建模的綜合智能網(wǎng)關(guān)機(jī)組態(tài)方法，其特征在于步驟包括:
I)預(yù)先基于IEC61850變電站通信體系協(xié)議將變電站分為變電站層、間隔層、過(guò)程層三個(gè)功能層，將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的IED設(shè)備分別分配至所述三個(gè)功能層，過(guò)程層IED設(shè)備包括過(guò)程層接口設(shè)備以及傳感單位，所述傳感單位包括合并單元、智能終端以及在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備，間隔層IED設(shè)備包括間隔內(nèi)控制、保護(hù)和監(jiān)視單元，變電站層IED設(shè)備包括配有數(shù)據(jù)庫(kù)的站級(jí)計(jì)算機(jī)、操作員系統(tǒng)、遠(yuǎn)方通信接口，定義三個(gè)功能層KD設(shè)備之間的模型接口，使得各個(gè)功能層IH)設(shè)備之間通過(guò)模型接口互聯(lián)，基于IEC61850規(guī)范建立每一類(lèi)IED設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型，每一類(lèi)IED設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型為該類(lèi)IED設(shè)備的不同制造廠商的數(shù)據(jù)模型的集合，將變電站每一類(lèi)IH)設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型存儲(chǔ)至統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)；
2)將變電站所有IED設(shè)備的廠家初始模型文件導(dǎo)入；
3)對(duì)變電站所有IED設(shè)備的廠家初始模型文件進(jìn)行靜態(tài)檢查，對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)的廠家初始模型文件及有嚴(yán)重錯(cuò)誤的廠家初始模型文件進(jìn)行修正和再次校核；
4)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)類(lèi)IED設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型，對(duì)全變電站所有IED設(shè)備的制作全站裝置的IED設(shè)備名稱(chēng)IEDname，定義標(biāo)準(zhǔn)的訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)AccessPoint，間隔層或過(guò)程層地址、信息點(diǎn)描述、虛端子連接關(guān)系，完成全變電站所有IED設(shè)備的組態(tài)模型統(tǒng)一及數(shù)據(jù)統(tǒng)一配置工作，形成變電站所有IH)設(shè)備共用的統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的SCD/SSD工程文件；
5)當(dāng)需要針對(duì)指定的站控層設(shè)備進(jìn)行文件數(shù)據(jù)的下裝時(shí)，針對(duì)指定的IED設(shè)備，采用該IH)設(shè)備對(duì)應(yīng)的下載途徑進(jìn)行文件數(shù)據(jù)的下裝；當(dāng)需要進(jìn)行站控層設(shè)備所需數(shù)據(jù)庫(kù)及圖形文件的配置時(shí)，基于變電站所有IED設(shè)備共用的統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的SCD/SSD工程文件，采用統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML進(jìn)行站控層設(shè)備所需數(shù)據(jù)庫(kù)及圖形文件的配置。
[0005]2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于變電站統(tǒng)一建模的綜合智能網(wǎng)關(guān)機(jī)組態(tài)方法，其特征在于，所述步驟I)中三個(gè)功能層之間的模型接口包括:IFl模型接口，用于間隔層和變電站層之間保護(hù)及測(cè)控?cái)?shù)據(jù)交換；IF2模型接口，用間隔層保護(hù)與保護(hù)之間保護(hù)數(shù)據(jù)交換；IF3模型接口，用間隔層內(nèi)保護(hù)與測(cè)控?cái)?shù)據(jù)交換；IF4模型接口，用過(guò)程層和間隔層之間電壓互感器PT和電流互感器CT瞬時(shí)數(shù)據(jù)交換；IF5模型接口，用過(guò)程層與間隔層之間、間隔層和變電站層之間控制數(shù)據(jù)交換;IF6模型接口，用變電站層內(nèi)、與遠(yuǎn)方控制中心數(shù)據(jù)交換。
[0006]本發(fā)明基于變電站統(tǒng)一建模的綜合智能網(wǎng)關(guān)機(jī)組態(tài)方法具有下述優(yōu)點(diǎn):當(dāng)前組態(tài)軟件的型號(hào)多達(dá)上百種，經(jīng)常由于配置不當(dāng)導(dǎo)致各種問(wèn)題頻繁發(fā)生，比如與調(diào)度通信中斷、保護(hù)死機(jī)、后臺(tái)監(jiān)控顯示不完整等，給電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)很多安全隱患。本發(fā)明將后臺(tái)、遠(yuǎn)動(dòng)和間隔層測(cè)控、保護(hù)等智能設(shè)備的組態(tài)軟件融為一體，統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一建模，一套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全站二次設(shè)備各種配置，滿(mǎn)足各種高級(jí)功能的應(yīng)用，全站智能設(shè)備一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，既統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)，又降低了各智能設(shè)備數(shù)據(jù)的核對(duì)工作，能夠降低各智能設(shè)備數(shù)據(jù)的核對(duì)工作，提高智調(diào)試、設(shè)計(jì)、運(yùn)維效率，有效提升變電站的供電質(zhì)量，本發(fā)明是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)一步深化和發(fā)展的產(chǎn)物，可作為智能變電站自動(dòng)化技術(shù)工具軟件的一部分，成為變電站調(diào)試過(guò)程中重要的技術(shù)支撐，本發(fā)明的意義突出表現(xiàn)在為變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)調(diào)試提高工作效率，節(jié)省公司成本，提高變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和可操作性，本發(fā)明變電站自動(dòng)化系統(tǒng)一體化組態(tài)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用，最終將后臺(tái)(包含高級(jí)應(yīng)用)、遠(yuǎn)動(dòng)和間隔層測(cè)控、保護(hù)的組態(tài)軟件融為一體，利用一套系統(tǒng)便可實(shí)現(xiàn)全站二次設(shè)備的配置。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的變電站網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為本發(fā)明實(shí)施例方法的基本流程示意圖。
[0009]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的變電站分層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中某測(cè)控裝置的模型文件定義示意圖。
[0011]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)IED設(shè)備的操作結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖6為本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)不同IED設(shè)備的兼容性原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下文將以圖1所示變電站網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為例，對(duì)本發(fā)明基于變電站統(tǒng)一建模的綜合智能網(wǎng)關(guān)機(jī)組態(tài)方法進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例中的變電站網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括調(diào)度中心(PC)、中間結(jié)點(diǎn)Sink和端結(jié)點(diǎn)NodeJDx，所有中間結(jié)點(diǎn)Sink通過(guò)局域網(wǎng)(TCP/IP協(xié)議)連接到調(diào)度中心(PC)，且每一個(gè)中間結(jié)點(diǎn)Sink基于IEEE802.15.4協(xié)議連接有一共32個(gè)端結(jié)點(diǎn)Node_ID0?Node_ID31，從而形成圖1所示變電站網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0014]如圖2所示，本實(shí)施例基于變電站統(tǒng)一建模的綜合智能網(wǎng)關(guān)機(jī)組態(tài)方法的步驟包括:
1)預(yù)先基于IEC61850變電站通信體系協(xié)議將變電站分為變電站層、間隔層、過(guò)程層三個(gè)功能層，將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的IED設(shè)備分別分配至三個(gè)功能層，過(guò)程層IED設(shè)備包括過(guò)程層接口設(shè)備以及傳感單位，傳感單位包括合并單元、智能終端以及在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備，間隔層IED設(shè)備包括間隔內(nèi)控制、保護(hù)和監(jiān)視單元，變電站層IED設(shè)備包括配有數(shù)據(jù)庫(kù)的站級(jí)計(jì)算機(jī)、操作員系統(tǒng)、遠(yuǎn)方通信接口，定義三個(gè)功能層IED設(shè)備之間的模型接口，使得各個(gè)功能層IED設(shè)備之間通過(guò)模型接口互聯(lián)，基于IEC61850規(guī)范建立每一類(lèi)IED設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型，每一類(lèi)IH)設(shè)