智能變電站電源監(jiān)測管理體系智能電子設(shè)備的建模方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能變電站技術(shù)領(lǐng)域，涉及對站內(nèi)多種電源的測量控制與管理，適用于電源監(jiān)測管理體系智能電子設(shè)備(IED)的設(shè)計，為一種電源監(jiān)測管理體系IED的建模方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電源監(jiān)測管理IED是電源監(jiān)測管理體系的控制核心，該設(shè)備承擔電源設(shè)備的測量、控制和監(jiān)測等基本功能，實現(xiàn)狀態(tài)信息的數(shù)字化采集、網(wǎng)絡(luò)化的傳輸、實時監(jiān)測與故障分析。建立智能電子設(shè)備的統(tǒng)一信息模型是實現(xiàn)智能變電站電源一體化測控的關(guān)鍵技術(shù)之
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當理解，這個概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。
[0004]本發(fā)明的目的是在于提供一種構(gòu)造完整的信息模型，結(jié)合對電源IED的特點，自定義邏輯節(jié)點，利用IED配置工具實現(xiàn)電源IED的配置描述，實現(xiàn)通過變電站層控制電源IED的配置信息，最終，實現(xiàn)電源IED的統(tǒng)一設(shè)計配置，統(tǒng)一監(jiān)控管理的智能變電站電源監(jiān)測管理體系智能電子設(shè)備的建模方法
電源智能電子設(shè)備的建模過程中，把功能可以對外交互的信息組織在模型中，建立合適的通信服務(wù)以確定信息的傳輸方式和過程，對實際電源IED設(shè)備功能進行抽象，依據(jù)面向?qū)ο笏枷敕治鲈O(shè)備的邏輯構(gòu)成，對過程化流程實現(xiàn)的功能進行分析，抽象出設(shè)備所含有的邏輯節(jié)點以及每個邏輯節(jié)點所含的參數(shù)、屬性，找出邏輯節(jié)點之間的數(shù)據(jù)流向，再利用統(tǒng)一建模語言工具對其進一步分析。
[0005]IED的分層信息模型自上而下分為4個層級:Server(服務(wù)器)、Logical Device(邏輯設(shè)備，LN)、Logical Node(邏輯點，LD)、Data Object(數(shù)據(jù)對象，DO)。
[0006]每個IED包含一個或多個服務(wù)器，每個服務(wù)器本身又包含一個或多個邏輯設(shè)備，邏輯設(shè)備包括邏輯節(jié)點，邏輯節(jié)點包含數(shù)據(jù)對象，數(shù)據(jù)對象則是由數(shù)據(jù)屬性構(gòu)成的公用數(shù)據(jù)類的命名實例。
[0007]在對一個IED裝置進行建模時，首先要確定該IED具有哪些功能，哪些功能是用來交換數(shù)據(jù)的，然后，根據(jù)IEC61850標準，將每個需要進行數(shù)據(jù)交換的功能逐一分解為若干個邏輯節(jié)點。
[0008]建立好邏輯節(jié)點后，以這些邏輯節(jié)點的公共特征為依據(jù)，劃分邏輯設(shè)備，一個邏輯設(shè)備至少包含3個邏輯節(jié)點1個LLN0(邏輯節(jié)點零)、1個LPHD(物理設(shè)備信息)和卜η個LN(待定邏輯節(jié)點)，最后將IED建模為一個或多個Server類的實例，通信模式采用為客戶/服務(wù)器模式或訂閱者/發(fā)布者模式。
[0009]—種智能變電站電源監(jiān)測管理體系智能電子設(shè)備的建模方法，包括以下步驟: 第一步，智能電子設(shè)備的功能分析與分解:
智能電子設(shè)備功能的分析和分解就是要根據(jù)具體設(shè)備的功能需要，同時結(jié)合IEC61850定義的代表一系列功能的邏輯節(jié)點類，將智能設(shè)備的功能進行抽象、分解成為IEC61850中最小的功能單位一邏輯節(jié)點。61850定義的代表一系列功能的邏輯節(jié)點類，將智能設(shè)備的功能進行抽象、分解成為IEC 61850中最小的功能單位一邏輯節(jié)點；
將智能電子設(shè)備的內(nèi)部功能分解為代表這些功能的邏輯節(jié)點，可以實現(xiàn)功能的自由分布與分配，將傳統(tǒng)的設(shè)備之間的通信變成邏輯節(jié)點之間的通信，更好地滿足了通信的需求；智能變電站電源監(jiān)測管理體系所包含的各類參數(shù)監(jiān)控較多，對智能變電站電源監(jiān)測管理體系進行功能分解，電源部分的主要作用是將電能進行合理分配，包含兩路進線，通過自動切換裝置(ATSE)來實現(xiàn)電源進線的選擇及電能分配；
圖1為智能變電站電源監(jiān)測管理體系功能分解，電源部分功能可分解為:
(1)進線狀態(tài)檢測該功能主要是根據(jù)交流輸入電壓和進線開關(guān)狀態(tài)判定交流進線的可用性，該功能主要與交流輸入電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)、報警信號(如防雷器故障)等信號有關(guān);
(2)自動切換該功能主要是根據(jù)交流進線狀態(tài)檢測來控制切換交流輸入，并且可以發(fā)出交流進線切換裝置(ATSE)的位置信號；
(3)母線狀態(tài)檢測交流母線是交流自動切換裝置的輸出側(cè)，該部分功能主要與交流母線的三相電壓、三相電流以及報警信號(如過壓、欠壓)等信號有關(guān)；
(4)饋線開關(guān)狀態(tài)檢測該功能主要是檢測各個饋線開關(guān)的狀態(tài)，可以控制饋線開關(guān)的分合，檢測開關(guān)位置以及故障報警等。
[0010]第二步，逐級組合構(gòu)成IED信息模型:
由數(shù)據(jù)屬性構(gòu)成數(shù)據(jù)對象，數(shù)據(jù)對象組成邏輯節(jié)點，根據(jù)物理和功能聯(lián)系將邏輯節(jié)點和相應(yīng)的通信服務(wù)組成邏輯設(shè)備，邏輯設(shè)備組合構(gòu)成IED信息模型；
對智能電子設(shè)備內(nèi)部功能的分析與分解的過程就是確定、產(chǎn)生邏輯節(jié)點以及滿足相應(yīng)功能需要的數(shù)據(jù)對象的過程，而逐級組合數(shù)據(jù)屬性、數(shù)據(jù)對象、邏輯節(jié)點、邏輯設(shè)備以及通信服務(wù)的過程就是構(gòu)建產(chǎn)生IED信息模型的過程；
結(jié)合變電站電源監(jiān)測管理體系的功能需求，建立變電站電源監(jiān)測管理體系IED的功能與設(shè)備模型。站用電源監(jiān)測管理體系處于IEC61850標準功能分層結(jié)構(gòu)中的間隔層，通信網(wǎng)絡(luò)拓撲如圖2所示。
[0011]第三步，建立邏輯節(jié)點數(shù)據(jù)模型:
設(shè)置電源監(jiān)測管理體系的測量邏輯節(jié)點類型，設(shè)置的依據(jù)是IEC61850標準中測量功能相關(guān)的邏輯節(jié)點類MMXU的屬性，MMXU類包含必選數(shù)據(jù)模式及與測量相關(guān)的可選數(shù)據(jù)模式，根據(jù)電源監(jiān)測管理體系中測量功能的需要，選擇了頻率、相電壓、相電流、總有功功率和總功率因數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)，可選的數(shù)據(jù)包括諧波特性、峰值電壓等參數(shù)。
[0012]第四步，建立邏輯設(shè)備:
將具有某些公共特性的邏輯節(jié)點放在同一個邏輯設(shè)備中，將具有某些特定特性的邏輯節(jié)點放在特殊邏輯設(shè)備。每個邏輯節(jié)點都具有自己數(shù)據(jù)庫，用于匯總數(shù)據(jù)，方便用戶對成組的數(shù)據(jù)進行整體訪問和操作，同時也提供訪問邏輯設(shè)備公共信息的通信服務(wù)。
[0013]第五步，建立服務(wù)器:
服務(wù)器中含有在通信網(wǎng)絡(luò)中的所有可見以及可訪問的資源，在智能電子設(shè)備的信息模型中，每個IED中允許含有一個或若干Server，而每個Server中則應(yīng)當含有至少一個邏輯設(shè)備及相關(guān)的通信服務(wù)功能。其中包含了兩種通信模式，一種為適用于后臺監(jiān)控的和對IED訪問的客戶服務(wù)器模式，另一為方便G00SE通信和傳輸采樣值服務(wù)的發(fā)布者/閱讀者模式。抽象通信服