智能變電站遠動模型映射研究范文

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《軟件工程師雜志》2015年第三期

1信息分級及子站端實現(xiàn)(Informationclsification)

電力調(diào)度分級劃分為國調(diào)、網(wǎng)調(diào)、省調(diào)、地調(diào)、縣調(diào)和集控，一般按照電壓等級對變電站內(nèi)不同設(shè)備信息進行分級采集，如圖2所示。子站端遠動系統(tǒng)采集變電站的一次設(shè)備、過程層設(shè)備、間隔層設(shè)備及站控層設(shè)備的實時測控信息，通過實時數(shù)據(jù)庫(db)與內(nèi)置調(diào)度分級系統(tǒng)，根據(jù)不同調(diào)度需求和信息分類規(guī)則，生成各級調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)庫(zfdb)，按調(diào)度規(guī)定的相應規(guī)約把站內(nèi)信息送至各級調(diào)度中心。信息分類一般規(guī)則按一次設(shè)備(開關(guān)、刀閘、機構(gòu)、測量等)、過程層設(shè)(OSE鏈路狀態(tài)、SMV鏈路狀態(tài)等)、間隔層設(shè)備(保護動作、保護告警、壓板、裝置告警、通信狀態(tài)等)、站控層設(shè)備系統(tǒng)信息(通信狀態(tài)、系統(tǒng)故障、系統(tǒng)告警等)進行劃分。

2子站端信息分級模塊及映射研究(Modelmapping)

根據(jù)智能變電站信息分級和各級調(diào)度采集規(guī)則，利用智能化信息分級遠傳軟件系統(tǒng)實現(xiàn)信息分級以及遠傳功能。子站端軟件主要包含五個模塊：(1)智能信息分類功能模塊；(2)全站信息建模功能模塊；(3)遠傳分級建模功能模塊；(4)IEC61970模型映射功能模塊；(5)IEC104遠傳通信模塊。各功能模塊關(guān)系如圖3所示。智能化信息分類模塊根據(jù)關(guān)鍵詞和相關(guān)定義建立分類規(guī)則庫，在全站信息建模時按分類規(guī)則自動實現(xiàn)全站信息的分類，并生成智能分類后的全站信息數(shù)據(jù)庫(db)，由遠程分級模塊對信息進行遠程信息分級，通過IEC104遠傳通信模塊及IEC61970模型映射功能模塊把分級后的信息送至主站。子站各模塊關(guān)系如圖3所示。

2.1子站端遠傳規(guī)約選擇變電站子站與調(diào)控主站間的通信協(xié)議采用電力系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)通信應用層協(xié)議IEC104。104規(guī)約應用服務數(shù)據(jù)單元(DU)結(jié)構(gòu)一般結(jié)構(gòu)如表1所示，由數(shù)據(jù)單元標識，一個或多個信息體和應用服務數(shù)據(jù)單元的公共時標所組成[4]。為實現(xiàn)信息分級及控制功能IEC104規(guī)約擴充了兩個DU：信息分級傳送文件(DU54)和信息分級文件(DU127)。擴充DU的基本原則是不改變IEC104協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)和通訊流程。

2.2子站端電網(wǎng)模型(IEC61850)與遠動實時數(shù)據(jù)庫的映射研究子站端電網(wǎng)模型(IEC61850)不對具體的通信技術(shù)和采用的通信協(xié)議做出限定，滿足技術(shù)需要并能傳輸標準的信息模型，就可以使用該通信技術(shù)和協(xié)議，需要解釋該通信技術(shù)和協(xié)議如何承載標準的信息模型，既映射問題[6]。子站端電網(wǎng)模型(IEC61850)與遠動實時數(shù)據(jù)庫(db)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，映射研究內(nèi)容包括：(1)站內(nèi)IED與實時數(shù)據(jù)庫IED地址的映射；(2)遙測類的映射；(3)遙信類的映射；(4)遙控類的映射；(5)遙脈類的映射；(6)定值類的映射。如下：(1)站內(nèi)IED與實時遠動數(shù)據(jù)庫IED地址的映射選擇一個SCD文件查找到其中的IED名稱進行IED映射，給每個IED分配IED地址。網(wǎng)關(guān)的名稱命名為IED名稱。如表2所示。(2)遙測類的映射遙測類的映射CDC類型：MV、CMVBSC、WYE、DEL等。如表3所示。(3)遙信類的映射CDC類型：SPS、DPS、SPC、DPC、INS、ACT、ACD。如表4所示。(4)遙控類的映射CDC類型：SPC、DPC、INC、BSC(遙調(diào))、ISC(遙調(diào))、APC等。如表5所示。(5)遙脈類的映射CDC類型：BCR，如表6所示。(6)定值類的映射映射定值數(shù)據(jù)集，是為了配合國內(nèi)實施規(guī)范。如表7所示。

3工程應用(Application)

在變電站子站端遠動系統(tǒng)調(diào)試界面中增加調(diào)度分級配置功能，可以方便配置信息分級，如圖4所示。在某地區(qū)實際工程中，應用具備信息分級功能的子站遠動系統(tǒng)后，減少子站運維人天數(shù)27人/天，大幅度降低了變電站子站端和調(diào)控主站端信息接入聯(lián)調(diào)的工作量，提高了子站端信息遠傳的調(diào)試工作質(zhì)量和效率，節(jié)約了運行維護的成本。

4結(jié)論(Conclusion)

本文在目前智能變電站數(shù)量和調(diào)度信息量激增的情況下，根據(jù)不同調(diào)度主站端職能和對智能變電站信息遠傳的要求，提出了一種在子站端進行信息分級和遠傳方案。通過進行子站端電網(wǎng)模型(IEC61850)與實時數(shù)據(jù)庫(db)映射研究，分析了站內(nèi)IED與實時數(shù)據(jù)庫IED地址、遙測類的映射、遙信類、遙控類、遙脈類、定值類的映射；子站端開發(fā)相應軟件模塊，實現(xiàn)基于調(diào)度信息分級規(guī)則、IEC104擴展協(xié)議的子站端調(diào)度信息的自動分級處理及遠傳。

作者：劉寶江段運鑫劉建勇魏勇單位：許繼電氣股份有限公司河南龍源許繼科技發(fā)展股份有限公司