基于iec61850的數(shù)字式電能計(jì)量裝置遠(yuǎn)程控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及IEC61850數(shù)字式電能計(jì)量裝置的遠(yuǎn)程控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力系統(tǒng)智能化的發(fā)展，智能變電站逐漸替代傳統(tǒng)變電站。智能變電站的一大特點(diǎn)是實(shí)行“無人值守”制度。為了實(shí)現(xiàn)“無人值守”，大量的數(shù)字式裝置替代了原有的模擬式裝置。數(shù)字式裝置間通過IEC61850協(xié)議進(jìn)行互操作，取代原有的人工操作。在電能計(jì)量方面，數(shù)字式電能計(jì)量裝置替代模擬電能表。針對(duì)模擬電能表的人工操作，也需要通過裝置間的互操作來完成。
[0003]模擬電能表對(duì)人工依賴性最大的是參數(shù)設(shè)置、電表清理等管理操作。首先要手動(dòng)按下電能表的編程按鍵，然后再通過上位機(jī)發(fā)送命令給電能表。模擬電能表內(nèi)部設(shè)置有編程狀態(tài)機(jī)，該編程狀態(tài)機(jī)包含允許編程progra_able和不許編程unprogramable兩種狀態(tài)；通過按下編程按鍵切換programmable和unprogramable兩種狀態(tài)。如果電能表在unprogramable狀態(tài)下，不按下編程按鍵，電能表不會(huì)響應(yīng)管理命令。另外，為了設(shè)備安全，programmable狀態(tài)僅能維持240分鐘。智能變電站投運(yùn)后，如需對(duì)電能計(jì)量裝置進(jìn)行參數(shù)設(shè)置等管理操作，由于沒有人在現(xiàn)場按編程按鍵，故操作無法完成。由于傳統(tǒng)控制方法涉及到編程按鍵等人工操作，因此無法應(yīng)用在“無人值守”的智能變電站中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種替代編程按鍵的基于IEC61850的數(shù)字式電能計(jì)量裝置遠(yuǎn)程控制方法，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程切換編程狀態(tài)；并根據(jù)用戶權(quán)限決定是否允許用戶控制ProKey，從而避免誤操作。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
基于IEC61850的數(shù)字式電能計(jì)量裝置遠(yuǎn)程控制方法，電能計(jì)量裝置內(nèi)部設(shè)置有編程狀態(tài)機(jī)，該編程狀態(tài)機(jī)包含允許編程progra_able和不許編程unprogramable兩種狀態(tài)；通過按下編程按鍵切換programmable和unprogramable兩種狀態(tài)；其特征在于:在電能計(jì)量裝置的IED中構(gòu)造一個(gè)可控單點(diǎn)ProKey，用來映射編程狀態(tài)機(jī)；ProKey狀態(tài)為on對(duì)應(yīng)programmable狀態(tài)，off對(duì)應(yīng)unprogramable狀態(tài)；遠(yuǎn)程主站的操作者分為管理員和普通用戶兩類，兩類用戶與裝置進(jìn)行關(guān)聯(lián)時(shí)使用不同的認(rèn)證參數(shù)；裝置通過認(rèn)證參數(shù)區(qū)分不同用戶，并為其展示不同虛擬視窗；管理員的虛擬視窗包含ProKey，普通用戶的虛擬視窗不包含ProKey ;遠(yuǎn)程主站如需對(duì)裝置進(jìn)行管理控制，必須首先控制ProKey狀態(tài)為on ;裝置收到主站發(fā)來的管理請(qǐng)求后，首先檢查編程狀態(tài)機(jī)是否處于pr0gra_able狀態(tài)，如果不在programmable狀態(tài)，拒絕主站請(qǐng)求；如果在programmable狀態(tài)，裝置接受并處理請(qǐng)求，同時(shí)將操作記錄存入日志中。
[0006]本發(fā)明的積極效果在于:
本發(fā)明解決了智能變電站中，無人值守時(shí)遠(yuǎn)程管理電能計(jì)量裝置的問題。通過增加電能計(jì)量裝置編程狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)切換條件，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程切換編程狀態(tài)。并且根據(jù)用戶權(quán)限決定是否允許用戶控制ProKey，從而避免了誤操作。同時(shí)將管理操作相關(guān)信息記錄到日志中，具有可追溯性。
[0007]具體地說，本發(fā)明增加了 Prokey作為狀態(tài)切換條件；根據(jù)用戶權(quán)限不同，展示的虛擬視窗不同。另外，原有的電表有存儲(chǔ)操作記錄的功能，但是在通過IEC61850無法直接獲取這些記錄，本發(fā)明使用IEC61850支持的日志功能替代了原來的存儲(chǔ)操作記錄的功能。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明實(shí)施例編程狀態(tài)機(jī)示意圖。
[0009]圖2是本發(fā)明實(shí)施例主站與裝置關(guān)聯(lián)關(guān)系示意圖。
[0010]圖3是本發(fā)明實(shí)施例管理員管理操作示意圖。
[0011]圖4是本發(fā)明實(shí)施例普通用戶管理操作示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0013]本發(fā)明電能計(jì)量裝置內(nèi)部設(shè)置有如圖1所示的編程狀態(tài)機(jī)，該編程狀態(tài)機(jī)包含允許編程programmable和不許編程unprogramable兩種狀態(tài)；通過按下編程按鍵切換programmable和unprogramable兩種狀態(tài)。為了遠(yuǎn)程控制編程狀態(tài)機(jī)，在裝置的IED中構(gòu)造一個(gè)可控單點(diǎn)ProKey，用來映射編程狀態(tài)機(jī)。ProKey狀態(tài)為on對(duì)應(yīng)programmable狀態(tài)，off 對(duì)應(yīng) unprogramable 狀態(tài)。
[0014]本發(fā)明遠(yuǎn)程主站的操作者分為管理員和普通用戶兩類，兩類用戶與裝置進(jìn)行關(guān)聯(lián)時(shí)使用不同的認(rèn)證參數(shù)。裝置可通過認(rèn)證參數(shù)區(qū)分不同用戶，并為其展示不同虛擬視窗。管理員的虛擬視窗包含ProKey，普通用戶的虛擬視窗不包含ProKey。
[0015]本發(fā)明遠(yuǎn)程主站如需對(duì)裝置進(jìn)行管理控制，必須首先控制ProKey狀態(tài)為on。裝置收到主站發(fā)來的管理請(qǐng)求后，首先檢查編程狀態(tài)機(jī)是否處于pr0gra_able狀態(tài)，如果不在programmable狀態(tài)，拒絕主站請(qǐng)求。如果在programmable狀態(tài)，裝置接受并處理請(qǐng)求，同時(shí)將操作記錄存入日志中。
[0016]本發(fā)明的實(shí)施例包含以下步驟:
1、關(guān)聯(lián)步驟，使用IEC61850關(guān)聯(lián)(associat1n)服務(wù)和讀服務(wù)。參考附圖2:
步驟1.1:裝置在系統(tǒng)初始化階段構(gòu)造IED模型，其中LLNO節(jié)點(diǎn)包含一個(gè)可控單點(diǎn)ProKey，用來控制編程狀態(tài)機(jī)。裝置運(yùn)行后，自動(dòng)使能操作日志控制塊，并且不允許客戶端修改該日志控制塊內(nèi)容。
[0017]步驟1.2:遠(yuǎn)程主站以管理員身份與裝置進(jìn)行關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)成功后，主站訪問裝置IED，裝置對(duì)其展示的虛擬視窗包含ProKey。
[0018]步驟1.3:遠(yuǎn)程主站以普通用戶身份與裝置進(jìn)行關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)成功后，主站訪問裝置IED，裝置對(duì)其展示的虛擬視窗不包含ProKey。
[0019]2、管理員設(shè)置參數(shù)步驟，使用IEC61850控制(contool)服務(wù)、讀寫服務(wù)和日志(log)服務(wù)。參考附圖3:
步驟2.1:主站對(duì)裝置發(fā)出控制請(qǐng)求，請(qǐng)求置ProKey中的編程狀態(tài)為on。
[0020]步驟2.2:裝置收到控制請(qǐng)求后，檢查ProKey中的origin，驗(yàn)證命令發(fā)起者是否具備管理權(quán)限。如果沒有權(quán)限，拒絕控制請(qǐng)求。如果有權(quán)限，進(jìn)行執(zhí)行下述步驟。
[0021]步驟2.3將ProKey中編程狀態(tài)置為on，同時(shí)啟動(dòng)編程定時(shí)器。裝置進(jìn)入programmable 狀態(tài)。
[0022]步驟2.4:主站向裝置發(fā)送設(shè)置參數(shù)請(qǐng)求。
[0023]步驟2.5:裝置收到設(shè)置參數(shù)請(qǐng)求后，首先檢查編程狀態(tài)機(jī)，如果處于programmable狀態(tài)，接受請(qǐng)求；如果未處于programmable狀態(tài)，拒絕請(qǐng)求。
[0024]步驟2.6:裝置將管理員對(duì)裝置的操作記錄都存儲(chǔ)在日志中。
[0025]步驟2.7:裝置的倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器歸零，裝置進(jìn)入unprogramable狀態(tài)，同時(shí)將ProKey狀態(tài)置為off。
[0026]步驟2.8:主站設(shè)置參數(shù)操作完成，檢查ProKey狀態(tài)，如果狀態(tài)為on，發(fā)請(qǐng)求將ProKey 置為 off。
[0027]3、普通用戶設(shè)置參數(shù)步驟，使用IEC61850讀寫服務(wù)。參考附圖4:
步驟3.1:主站直接發(fā)送設(shè)置參數(shù)請(qǐng)求。
[0028]步驟3.2:裝置收到設(shè)置參數(shù)請(qǐng)求后，首先檢查編程狀態(tài)機(jī)，如果狀態(tài)是unprogramable，拒絕請(qǐng)求。參數(shù)設(shè)置失敗。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于IEC61850的數(shù)字式電能計(jì)量裝置遠(yuǎn)程控制方法，電能計(jì)量裝置內(nèi)部設(shè)置有編程狀態(tài)機(jī)，該編程狀態(tài)機(jī)包含允許編程progra_able和不許編程unprogramable兩種狀態(tài)；通過按下編程按鍵切換programmable和unprogramable兩種狀態(tài)；其特征在于:在電能計(jì)量裝置的IED中構(gòu)造一個(gè)可控單點(diǎn)ProKey，用來映射編程狀態(tài)機(jī)；ProKey狀態(tài)為on對(duì)應(yīng)programmable狀態(tài)，off對(duì)應(yīng)unprogramable狀態(tài)；遠(yuǎn)程主站的操作者分為管理員和普通用戶兩類，兩類用戶與裝置進(jìn)行關(guān)聯(lián)時(shí)使用不同的認(rèn)證參數(shù)；裝置通過認(rèn)證參數(shù)區(qū)分不同用戶，并為其展示不同虛擬視窗；管理員的虛擬視窗包含ProKey，普通用戶的虛擬視窗不包含ProKey ;遠(yuǎn)程主站如需對(duì)裝置進(jìn)行管理控制，必須首先控制ProKey狀態(tài)為on ;裝置收到主站發(fā)來的管理請(qǐng)求后，首先檢查編程狀態(tài)機(jī)是否處于pr0gra_able狀態(tài)，如果不在programmable狀態(tài)，拒絕主站請(qǐng)求；如果在programmable狀態(tài)，裝置接受并處理請(qǐng)求，同時(shí)將操作記錄存入日志中。
【專利摘要】本發(fā)明是一種基于IEC61850的數(shù)字式電能計(jì)量裝置遠(yuǎn)程控制方法，在電能計(jì)量裝置的IED中構(gòu)造一個(gè)可控單點(diǎn)ProKey，用來映射內(nèi)部編程狀態(tài)機(jī)，切換programmable和unprogramable兩種狀態(tài)；裝置對(duì)不同用戶展示的虛擬視窗不同，管理員的虛擬視窗包含ProKey，普通用戶的虛擬視窗不包含ProKey；遠(yuǎn)程主站如需對(duì)裝置進(jìn)行管理控制，必須首先控制ProKey狀態(tài)為on；裝置收到主站發(fā)來的管理請(qǐng)求后，首先檢查編程狀態(tài)機(jī)是否處于programmable狀態(tài)，如果不在programmable狀態(tài)，拒絕主站請(qǐng)求，反之接受請(qǐng)求，并將操作記錄存入日志中。通過增加電能計(jì)量裝置編程狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)切換條件，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程切換編程狀態(tài)。并且根據(jù)用戶權(quán)限決定是否允許用戶控制ProKey，從而避免誤操作。
【IPC分類】G05B19/418
【公開號(hào)】CN104932475
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510343343
【發(fā)明人】王鐵棟, 劉志軍, 蔣劍躍, 胡春華, 張加海
【申請(qǐng)人】煙臺(tái)東方威思頓電氣股份有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年6月19日