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        基于IEC 61850的用電雙向互動業(yè)務(wù)信息建模方法研究

        2015-03-23 03:17:09楊曉靜楊永標(biāo)王金明王曉東吳子睿
        科技資訊 2014年33期
        關(guān)鍵詞:雙向用電邏輯

        楊曉靜++楊永標(biāo)++王金明++王曉東++吳子睿

        摘 要:為了提高用電雙向互動系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性和雙向互動終端設(shè)備之間的互操作性,提出了遵循IEC 61850標(biāo)準(zhǔn),在分析雙向互動業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上,建立了雙向互動系統(tǒng)的信息模型架構(gòu),提出了雙向互動業(yè)務(wù)IEC 61850通信模型擴(kuò)展方法,包括邏輯節(jié)點、數(shù)據(jù)對象、新邏輯節(jié)點命名規(guī)則、新數(shù)據(jù)命名規(guī)則和新公用數(shù)據(jù)類命名規(guī)則。通過在國家電網(wǎng)公司雙向互動業(yè)務(wù)示范工程中的應(yīng)用表明,該模型可以提高不同廠商雙向互動終端設(shè)備的互操作性以及雙向互動系統(tǒng)的管理水平。

        關(guān)鍵詞:雙向互動 IEC 61850 信息模型

        中圖分類號:TP27 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)11(c)-0075-01

        在“十二五”期間,國家電網(wǎng)公司發(fā)起“三集五大”體制改革,進(jìn)一步明確了大營銷的發(fā)展方向,智能用電技術(shù)得到了大力發(fā)展,服務(wù)體系逐步完善,各類裝備研制水平逐步提高。2010年,國家電網(wǎng)公司先后發(fā)布了《智能用電服務(wù)體系架構(gòu)研究報告》和《智能用電服務(wù)系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則》,從智能用電服務(wù)雙向互動內(nèi)容到智能用電服務(wù)平臺,進(jìn)行了全面的發(fā)展指導(dǎo),以加快國家電網(wǎng)智能用電服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè),推動智能電網(wǎng)的發(fā)展。

        該文研究應(yīng)用IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)技術(shù),在間隔層建立符合該標(biāo)準(zhǔn)的雙向互動監(jiān)控裝置信息建模方法,研究雙向互動裝置與站控層之間遵循IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的信息交互,使得雙向互動系統(tǒng)更加安全、高效,提升雙向互動系統(tǒng)的實際應(yīng)用水平以及管理能力。

        1 雙向互動IEC 61850模型架構(gòu)

        用電雙向互動服務(wù)平臺是大營銷體系的重要組成部分。該項目中研究的用電雙向互動服務(wù)平臺由居民用戶互動模塊、大用戶互動模塊、現(xiàn)場移動作業(yè)互動模塊、電動汽車互動模塊、新能源互動模塊等組成。下層通過雙向互動數(shù)據(jù)采集與控制接口軟件與各互動終端設(shè)備連接;上層通過雙向互動系統(tǒng)集成接口適配器與用采系統(tǒng)、營銷系統(tǒng)、95598系統(tǒng)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)對接。

        在通信技術(shù)和協(xié)議方面,居民雙向互動業(yè)務(wù)、大用戶雙向互動業(yè)務(wù)、電動汽車雙向互動業(yè)務(wù)、分布式發(fā)電和儲能雙向互動業(yè)務(wù)這些不同業(yè)務(wù)應(yīng)用了光纖以太網(wǎng)、2G/3G網(wǎng)絡(luò)、無線傳感網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、PLC、現(xiàn)場總線網(wǎng)等互動數(shù)據(jù)接入技術(shù),以及Modbus、TCP/IP、CAN、Zigbee等多種異構(gòu)通信協(xié)議。這些通信協(xié)議之間不具備互操作性,這樣會導(dǎo)致用電雙向互動服務(wù)平臺的數(shù)據(jù)接入出現(xiàn)困難。

        隨著IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的推廣,在數(shù)字化變電站中不同廠家的數(shù)據(jù)采集裝置和保護(hù)裝置均可以通過該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通信,方便系統(tǒng)對設(shè)備的監(jiān)控和保護(hù)。由于IEC 61850的這些優(yōu)勢,該標(biāo)準(zhǔn)在新能源發(fā)電、電動車等領(lǐng)域得到了擴(kuò)展和應(yīng)用,獲得了良好的應(yīng)用效果。在對業(yè)務(wù)分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)IEC 61850標(biāo)準(zhǔn),提出信息分層的數(shù)據(jù)模型。從邏輯概念和物理概念上,將雙向互動業(yè)務(wù)通信系統(tǒng)分為三個層次,即站控層、間隔層和過程層。IEC 61850定義了層與層之間的通信接口。

        2 雙向互動業(yè)務(wù)IEC 61850通信模型擴(kuò)展方法

        IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的核心是信息模型和建模方法,IEC 61850將實際物理設(shè)備抽象化,設(shè)備之間的通信變成信息模型之間的信息流通。在IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)中列出的功能模型邏輯節(jié)點已可以滿足在線監(jiān)測的大部分功能。同時標(biāo)準(zhǔn)中還提出了邏輯節(jié)點的擴(kuò)展規(guī)范,對于標(biāo)準(zhǔn)中沒有列出的邏輯節(jié)點只需按照此規(guī)范擴(kuò)展即可。

        邏輯節(jié)點和數(shù)據(jù)的使用及擴(kuò)展必須嚴(yán)格遵照IEC 61850的定義及擴(kuò)展規(guī)定。簡述于如下。

        2.1 邏輯節(jié)點(LN)

        首先查詢IEC 61850標(biāo)準(zhǔn),查找標(biāo)準(zhǔn)中如果有適合待建模功能的邏輯節(jié)點類,就使用該邏輯節(jié)點的一個實例及其全部必備數(shù)據(jù),達(dá)到統(tǒng)一通訊的目的。

        2.2 數(shù)據(jù)對象(DO)

        首先查找標(biāo)準(zhǔn)中的公共數(shù)據(jù)類,有相關(guān)數(shù)據(jù)描述則全部應(yīng)用,如果沒有,應(yīng)分為使用可選取數(shù)據(jù)、對新增數(shù)據(jù)加以編號擴(kuò)展、使用IEC 61850-7-4列表中數(shù)據(jù)、依據(jù)新數(shù)據(jù)規(guī)定創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)這四種方式進(jìn)行分情況處理。

        2.3 新邏輯節(jié)點命名規(guī)則

        若沒有標(biāo)準(zhǔn)的邏輯節(jié)點類適用于待建模的功能,可使用新名稱創(chuàng)建一個新邏輯節(jié)點類。

        2.4 新數(shù)據(jù)命名規(guī)則

        當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)邏輯節(jié)點中,數(shù)據(jù)不夠用,或新邏輯節(jié)點需要數(shù)據(jù),若在IEC 61850中數(shù)據(jù)名可用的話,應(yīng)使用該數(shù)據(jù)名。若無標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)滿足標(biāo)準(zhǔn)邏輯節(jié)點類特殊實例的需要,可創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)。

        2.5 新公用數(shù)據(jù)類(CDC)命名規(guī)則

        對新數(shù)據(jù)名,當(dāng)沒有合適的公用數(shù)據(jù)類(CDC)時,現(xiàn)有的公用數(shù)據(jù)類可擴(kuò)展,或創(chuàng)建新的公用數(shù)據(jù)類。

        3 結(jié)語

        該文結(jié)合大量文獻(xiàn)資料與工程經(jīng)驗,對用電雙向互動業(yè)務(wù)以及基于IEC 61850規(guī)約的雙向互動裝置建模過程進(jìn)行了介紹和預(yù)想方案。IEC 61850規(guī)范體系在電力系統(tǒng)的變電站內(nèi)已是標(biāo)準(zhǔn)配置。作為國家電網(wǎng)公司大力推廣的新型用電服務(wù)業(yè)務(wù),雙向互動業(yè)務(wù)終端設(shè)計和開發(fā)過程中使用IEC 61850信息模型成為用電雙向互動服務(wù)平臺系統(tǒng)的首選,并得到廣泛的應(yīng)用。

        參考文獻(xiàn)

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        [3] 干德文.基于IEC61850和MMS的網(wǎng)絡(luò)化電力遠(yuǎn)動通信的研究[D].保定:華北電力大學(xué),2009.

        [4] 孫一民,陳遠(yuǎn)生.母線保護(hù)裝置的IEc61850信息模型[J].電力系統(tǒng)自動化,2007,21(2):51-54.

        [5] 王玲,崔琪,負(fù)保記,等.基于IEC61850的高壓線路間隔的建模研究[J].繼電器,2007,35(24):33-35.endprint

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