智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)智能電子設(shè)備的動(dòng)態(tài)建模方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)智能電子設(shè)備的動(dòng)態(tài)建模方法。
【背景技術(shù)】
[0002]變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)的智能電子設(shè)備(IED，Intelligent Electronic Device)采集變壓器與斷路器等一次設(shè)備的測(cè)量與狀態(tài)信息，主要關(guān)注一次設(shè)備及其部件的實(shí)體信息及在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元用于接入常規(guī)在線監(jiān)測(cè)裝置，確保與站端監(jiān)測(cè)單元進(jìn)行IEC61850標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)通信。作為智能變電站無縫通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的IEC61850具有分布、分層的體系，完全面向?qū)ο蠼?，抽象通信服?wù)接口和特殊通信服務(wù)映射，變電站配置語言的應(yīng)用，特殊報(bào)文規(guī)范技術(shù)，面向未來的、開放的體系結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，其目標(biāo)是最大限度地應(yīng)用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)和被廣泛接受的通信原理，在不同制造商的IH)之間實(shí)現(xiàn)良好的互操作性。智能變電站內(nèi)的信息交換機(jī)制依賴于信息模型，信息模型設(shè)計(jì)和選擇是否合理決定著系統(tǒng)中IED能否高效可靠地兼容并進(jìn)行互操作，信息模型和建模方法是IEC61850規(guī)約的核心。
[0003]變電站配置描述語言(SCL，Substat1n Configurat1n Language)用于綜合監(jiān)測(cè)單元、監(jiān)測(cè)IED功能模型以及通信模型的描述和配置。SCL的主要目的是實(shí)現(xiàn)IED間的互操作，側(cè)重于IED及其監(jiān)測(cè)信息的描述與配置。但是，現(xiàn)有的建模方法通常采用固定建模方法，由于SCL模型在定義方法、交換格式、關(guān)系結(jié)構(gòu)、對(duì)象標(biāo)識(shí)與配置模式等方面存在較大差異，造成狀態(tài)監(jiān)測(cè)主站無法直接復(fù)用變電站設(shè)備信息模型，需要手工改造，增加維護(hù)人員管理開銷及系統(tǒng)開發(fā)成本，阻礙變電設(shè)備狀態(tài)信息的縱向貫通以及與變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)的橫向共享。另一方面，智能變電站系統(tǒng)中系統(tǒng)需求的改變可能會(huì)造成設(shè)備的添加或移除，熱插拔式IED為變電站實(shí)施互操作提供了便利條件，但是也造成IED信息模型的變化，增加了智能變電站系統(tǒng)中IH)設(shè)備信息模型的建模難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)智能電子設(shè)備的動(dòng)態(tài)建模方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中不同制造商之間的互換性和互操作性差的問題。
[0005]本發(fā)明提供一種智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)智能電子設(shè)備的動(dòng)態(tài)建模方法，所述智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)智能電子設(shè)備的動(dòng)態(tài)建模方法包括以下步驟:
[0006]在通信標(biāo)準(zhǔn)命名空間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中建立數(shù)據(jù)模型，完成模型的自動(dòng)設(shè)計(jì)；
[0007]通過抽象通信服務(wù)接口將信息模型讀目錄和讀定義服務(wù)映射到制造報(bào)文規(guī)范服務(wù)器的指定服務(wù)中，服務(wù)請(qǐng)求方對(duì)讀目錄和讀定義服務(wù)發(fā)出調(diào)用請(qǐng)求并等待響應(yīng)；
[0008]通過讀服務(wù)器目錄服務(wù)獲取服務(wù)器的目錄信息，當(dāng)服務(wù)執(zhí)行成功時(shí)，返回肯定響應(yīng)并得出邏輯設(shè)備對(duì)象引用表或文件名稱；
[0009]通過讀邏輯設(shè)備目錄服務(wù)獲取邏輯設(shè)備目錄信息；
[0010]通過讀邏輯節(jié)點(diǎn)目錄服務(wù)獲取邏輯節(jié)點(diǎn)目錄信息；[0011 ]通過讀數(shù)據(jù)定義和讀數(shù)據(jù)目錄服務(wù)獲取數(shù)據(jù)類型定義和結(jié)構(gòu)信息；
[0012]模型生成接口收到對(duì)象定義的所述服務(wù)器的目錄信息、邏輯設(shè)備目錄信息、邏輯節(jié)點(diǎn)目錄信息和數(shù)據(jù)類型定義和結(jié)構(gòu)信息后，向IED模板數(shù)據(jù)庫提出數(shù)據(jù)請(qǐng)求并獲取對(duì)象的完整定義信息；
[0013]模型生成接口模塊根據(jù)所述完整定義信息生成數(shù)據(jù)模型設(shè)備管理模塊，所述數(shù)據(jù)模型設(shè)備管理模塊根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)啟動(dòng)相應(yīng)服務(wù)，并根據(jù)所述服務(wù)獲得的模型信息動(dòng)態(tài)構(gòu)造整體信息模型結(jié)構(gòu)。
[0014]優(yōu)選的，所述智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)智能電子設(shè)備的動(dòng)態(tài)建模方法還包括:
[0015]利用IED自描述特性，建立IED設(shè)備的數(shù)學(xué)模型和功能組件，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理；
[0016]設(shè)計(jì)制造報(bào)文規(guī)范服務(wù)器客戶端，接受設(shè)備管理模塊的管理并通過制造報(bào)文規(guī)范服務(wù)器與設(shè)備通信，獲取IH)的模型定義；
[0017]通過數(shù)據(jù)模型的空間轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模型從制造報(bào)文規(guī)范服務(wù)器域到通信標(biāo)準(zhǔn)命名空間的互相轉(zhuǎn)換。
[0018]本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果:
[0019]本發(fā)明對(duì)智能變電站IED系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行分解，利用面向?qū)ο蠼！⒊橄蠓?wù)接口，提出智能變電站IH)動(dòng)態(tài)建模技術(shù)，設(shè)計(jì)IED功能模塊及自我描述機(jī)，建立數(shù)據(jù)庫到過程對(duì)象的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，建立變電站層IH)動(dòng)態(tài)模型，實(shí)現(xiàn)IED設(shè)備的即插即用，實(shí)現(xiàn)良好的互操作性，滿足了智能變電站的通信功能要求，可以適應(yīng)國內(nèi)智能變電站系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展要求及變化，具有工程應(yīng)用價(jià)值。
[0020]應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中提供的智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)智能電子設(shè)備的動(dòng)態(tài)建模方法的方法流程圖；
[0022]圖2是本發(fā)明實(shí)施例中提供的智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)智能電子設(shè)備的動(dòng)態(tài)建模方法的另一種方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置的例子。
[0024]本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其它實(shí)施例的不同之處。
[0025]智能變電站自動(dòng)化通信系統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61850采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)建立了層次結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)模型，將設(shè)備按功能抽象為邏輯節(jié)點(diǎn)。邏輯節(jié)點(diǎn)為基本數(shù)據(jù)模型，包含一定屬性的數(shù)據(jù)對(duì)象，一個(gè)物理設(shè)備可由多個(gè)邏輯設(shè)備構(gòu)成，一個(gè)邏輯設(shè)備同樣可由多個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)，建立分層信息模型，其IED的信息模型主要包括服務(wù)器、邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)四部分，其中位于底層的數(shù)據(jù)模型可包含若干的數(shù)據(jù)屬性。這四部分信息模型都被定義稱為類，類是由屬性和服務(wù)組成。
[0026]服務(wù)器類代表設(shè)備的外部可視行為，邏輯設(shè)備是由邏輯節(jié)點(diǎn)按照一定功能組成的集合，邏輯節(jié)點(diǎn)可以看作是實(shí)現(xiàn)IED功能的基本單元，數(shù)據(jù)類是提供服務(wù)的底層對(duì)象，數(shù)據(jù)代表位于智能變電站自動(dòng)化服務(wù)器設(shè)備中應(yīng)用的有用信息。在實(shí)際應(yīng)用中，智能變電站系統(tǒng)中系統(tǒng)需求的改變可能會(huì)造成設(shè)備的添加或移除，熱插拔式IED為變電站實(shí)施互操作提供了便利條件，但是也造成IED信息模型的變化，增加了智能變電站系統(tǒng)中IED設(shè)備信息模型的建模難度，實(shí)現(xiàn)變電站各智能設(shè)備(IED)之間的互換性是智能變電站領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)，IH)建模技術(shù)是保證智能變電站中不同廠家IED滿足互換性、互操作要求的核心技術(shù)。
[0027]在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，如果IED發(fā)生變動(dòng)就會(huì)導(dǎo)致信息模型發(fā)生變化，需要生成新的IH)信息模型。在IED信息模型中，服務(wù)器、邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點(diǎn)以及數(shù)據(jù)模型都提供讀目錄\讀定義服務(wù)，這些服務(wù)可以提供每個(gè)模型的定義信息，然后通過調(diào)用這些抽象通信服務(wù)接口來獲得IH)的模型信息，并更新信息模型。
[0028]本發(fā)明對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)智能變電站IED系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行分解，利用面向?qū)ο蠼?、抽象服?wù)接口及制造報(bào)文規(guī)范，提出智能變電站IED動(dòng)態(tài)建模技術(shù)，設(shè)計(jì)IED功能模塊及自我描述機(jī)，建立數(shù)據(jù)庫到過程對(duì)象的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，建立變電站層IED動(dòng)態(tài)模型，實(shí)現(xiàn)IED設(shè)備的即插即用，實(shí)現(xiàn)良好的互操作性。
[0029]請(qǐng)參考圖1，所示為本發(fā)明實(shí)施例中提供的智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)智能電子設(shè)備的動(dòng)態(tài)建模方法的方法流程圖。
[0030]由圖1可知，本發(fā)明提供一種智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)智能電子設(shè)備的動(dòng)態(tài)建模方法，所述智能變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)智能電子設(shè)備的動(dòng)態(tài)建模方法包括以下步驟:
[0031 ] SlOl:在通信標(biāo)準(zhǔn)命名空