胡春潮

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，廣東 廣州 510080)

基于IEC 61850動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集的源端維護(hù)技術(shù)研究

胡春潮

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院，廣東 廣州 510080)

數(shù)據(jù)的源端維護(hù)是電力自動(dòng)化系統(tǒng)一體化建設(shè)和標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行的基礎(chǔ)，是避免數(shù)據(jù)重復(fù)傳輸和提升自動(dòng)化系統(tǒng)集成度的重要途徑。利用IEC 61850動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集技術(shù)進(jìn)行變電站數(shù)據(jù)源端維護(hù)，建立廠站端全站多業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型；在生成全站系統(tǒng)配置文件的基礎(chǔ)上，構(gòu)建主、子站共享的公共信息模型文件，同時(shí)提供反映兩種文件映射關(guān)系的關(guān)聯(lián)關(guān)系文件以及反映系統(tǒng)接線圖的可縮放矢量圖形文件?；贗EC 61850文件傳輸和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集功能實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵文件傳輸及訂閱發(fā)布過(guò)程，可大幅簡(jiǎn)化中間映射和維護(hù)過(guò)程，有效提高源端維護(hù)效率。該技術(shù)已在廣東電網(wǎng)的智能變電站中得到應(yīng)用和實(shí)踐。

源端維護(hù); 訂閱發(fā)布; IEC 61850; 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集體

各級(jí)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的一體化運(yùn)作，對(duì)智能變電站和主站之間的無(wú)縫通信提出了很高的要求[1]。數(shù)據(jù)的源端維護(hù)是智能變電站的重要技術(shù)，用于實(shí)現(xiàn)變電站源端數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，以便于各類自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享，能夠大幅提高系統(tǒng)工作效率，減少重復(fù)工作[2]。

變電站作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)建模的源端，提供各種可自描述的配置參量，并通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約、模型轉(zhuǎn)換等功能實(shí)現(xiàn)主站端直接導(dǎo)入和使用。維護(hù)時(shí)僅需在變電站利用統(tǒng)一配置工具進(jìn)行配置，生成包括變電站主接線圖、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼皵?shù)據(jù)模型等在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)配置文件[3-4]。當(dāng)前廣泛采用的方法是通過(guò)擴(kuò)展IEC 60870-5-104規(guī)約的方式實(shí)現(xiàn)主子站圖模的源端維護(hù)。然而在實(shí)踐中，擴(kuò)展IEC 60870-5-104規(guī)約的源端維護(hù)方法存在一些問(wèn)題，比如整個(gè)維護(hù)流程需要在面向?qū)ο竽Ｐ团c點(diǎn)表之間的兩次轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)發(fā)信息表配置復(fù)雜，組態(tài)和調(diào)試工作量大，擴(kuò)展IEC 60870-5-104的源端維護(hù)方法維護(hù)流程復(fù)雜、易出錯(cuò)等。

本文提出一種基于IEC 61850動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)源端維護(hù)方法，在廠站端根據(jù)變電站全景信息模型生成全站系統(tǒng)配置(substation configuration description，SCD)文件，并結(jié)合電網(wǎng)模型形成公共信息模型(common information model，CIM)文件，通過(guò)組織結(jié)構(gòu)和專業(yè)系統(tǒng)確保信息來(lái)源的唯一性和準(zhǔn)確性。同時(shí)，建立與CIM文件對(duì)應(yīng)的可縮放矢量圖形(scalable vector graphics，SVG)電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖形和提供反應(yīng)SCD與CIM文件映射關(guān)系的關(guān)聯(lián)關(guān)系(reference，REF)文件。進(jìn)一步地，主子站根據(jù)需求訂閱相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)高效的遠(yuǎn)端維護(hù)。IEC 61850的出站方式具備面向?qū)ο竽Ｐ偷闹苯迂炌?、?shù)據(jù)自描述等優(yōu)勢(shì)，為主子站綜合數(shù)據(jù)傳輸和多業(yè)務(wù)一體化維護(hù)提供了較好的技術(shù)方向。

1 變電站數(shù)據(jù)源端維護(hù)現(xiàn)狀分析

目前，主子站間的通信仍主要采用基于點(diǎn)表的IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-104等規(guī)約。圖1為通過(guò)擴(kuò)展IEC 60870-5-104規(guī)約實(shí)現(xiàn)主子站圖模的源端維護(hù)的系統(tǒng)架構(gòu)。

VER—版本文件，version的縮寫(xiě)；MAP—映射關(guān)系，mapping的縮寫(xiě)。圖1 基于IEC 60870-5-104規(guī)約的源端維護(hù)系統(tǒng)架構(gòu)

當(dāng)前，廠站端內(nèi)部通信使用IEC 61850規(guī)約，主子站之間則使用IEC 60870-5-104規(guī)約?；贗EC 60870-5-104規(guī)約的源端維護(hù)具體流程如圖2所示。

圖2 基于IEC 60870-5-104規(guī)約的源端維護(hù)流程

主站根據(jù)廠站端VER信息判斷是否需要召喚相應(yīng)文件，并接收通過(guò)智能遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)上傳的變電站模型、圖形，選擇生成并下發(fā)信息點(diǎn)表，可將相應(yīng)模型拼接到系統(tǒng)所維護(hù)的電網(wǎng)模型中，以建立前置與后臺(tái)應(yīng)用之間的信息點(diǎn)MAP，同時(shí)在上送的圖形基礎(chǔ)上以最小開(kāi)銷生成主站端所需圖形。

智能遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換后的站端模型、畫(huà)面統(tǒng)一上送各主站進(jìn)入數(shù)據(jù)中心，主站各應(yīng)用(如穩(wěn)態(tài)監(jiān)視、動(dòng)態(tài)監(jiān)視、暫態(tài)監(jiān)視等)通過(guò)數(shù)據(jù)中心提供的服務(wù)(具備更新通知機(jī)制)獲取，各應(yīng)用自行構(gòu)建通信點(diǎn)表及與站端的數(shù)據(jù)通信，子站的圖形繪制需滿足文獻(xiàn)[5]的要求，導(dǎo)出結(jié)果滿足文獻(xiàn)[6]的要求。

主站圖形維護(hù)工具能夠?qū)⒅悄苓h(yuǎn)動(dòng)機(jī)提供的廠站端上傳的圖形進(jìn)行再加工，通過(guò)統(tǒng)一圖形繪制規(guī)范和圖形交換規(guī)范，實(shí)現(xiàn)從廠站到各級(jí)主站的主要圖形畫(huà)面的一致顯示。

2 基于IEC 61850動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)源端維護(hù)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)與思路

2.1 數(shù)據(jù)源端維護(hù)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)

隨著智能變電站的推廣和普及，為滿足智能變電站在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的描述需求，變電站端根據(jù)IEC 61850、IEC 60870以及DL/T 890標(biāo)準(zhǔn)分別形成SCD文件、CIM文件和SVG文件等變電站描述文件。

SCD是IEC 61850-6標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的變電站二次配置描述文件。SCD文件不僅描述了變電站二次裝置的測(cè)點(diǎn)信息、通信配置、動(dòng)作行為等信息，還描述了變電站一次設(shè)備的數(shù)據(jù)模型以及一次設(shè)備與二次裝置之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。SCD文件所包含的豐富的模型和配置信息，能夠很好地滿足數(shù)據(jù)源端維護(hù)的需要，為變電站內(nèi)各類應(yīng)用系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持。

CIM是EMS-API框架的一個(gè)重要部分，它定義了電力系統(tǒng)模型。CIM描述電力企業(yè)的所有主要對(duì)象，通過(guò)提供一種用對(duì)象類和屬性及他們之間的關(guān)系來(lái)表示電力系統(tǒng)資源，實(shí)現(xiàn)涉及電力系統(tǒng)運(yùn)行的不同方面的系統(tǒng)應(yīng)用的集成。

SVG能夠繪制實(shí)際的電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖形，圖形中形象展示電力系統(tǒng)中各設(shè)備及其參數(shù)、設(shè)備間的物理拓?fù)?、量測(cè)量等參數(shù)，并作為標(biāo)準(zhǔn)的圖形格式進(jìn)行交換。

各類文件提供了不同應(yīng)用需求下的變電站配置和運(yùn)行數(shù)據(jù)描述，各類文件中不同的描述對(duì)象和建模方法，成為構(gòu)建基于IEC 61850動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)源端維護(hù)的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。

2.2 數(shù)據(jù)源端維護(hù)實(shí)現(xiàn)思路

采用基于IEC 61850動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)源端維護(hù)，需要在廠站端利用統(tǒng)一系統(tǒng)配置工具進(jìn)行配置，生成包括廠站端二次拓?fù)鋮?shù)、智能電子設(shè)備(intelligent electronic device，IED)數(shù)據(jù)模型及兩者之間的聯(lián)系等內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)配置文件。變電站主接線和分畫(huà)面圖形，圖元與模型關(guān)聯(lián)等信息，則通過(guò)SVG提供給上級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)。

主站獲取廠站端生成的圖模文件后，完成模型拼接和圖形導(dǎo)入，并自動(dòng)生成變電站設(shè)備表、量測(cè)信號(hào)表等相關(guān)參數(shù)。源端數(shù)據(jù)以IEC 61850為出站規(guī)約，充分利用IEC 61850動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集技術(shù)，可以在調(diào)度端簡(jiǎn)潔方便地應(yīng)用變電站形成的這些數(shù)據(jù)模型及圖形，完成訂閱發(fā)布并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的免維護(hù)。

調(diào)度(調(diào)控)中心根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)配置文件，自動(dòng)解析并導(dǎo)入到自身系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)廠站、主站共享建模。其中涉及的主要技術(shù)點(diǎn)有：IEC 61850和IEC 61970模型轉(zhuǎn)換技術(shù)，主站端模型拼接技術(shù)，基于SVG標(biāo)準(zhǔn)格式的圖形分層和自動(dòng)成圖技術(shù)，數(shù)據(jù)交換點(diǎn)表訂制和鏈路自動(dòng)重建技術(shù)以及模型版本管理技術(shù)。在變電站端維護(hù)變電站模型、圖形，遠(yuǎn)動(dòng)通信規(guī)約數(shù)據(jù)點(diǎn)表，主站模型、圖形之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，簡(jiǎn)化工程配置與調(diào)試。

通信規(guī)約由IEC 60870-5-104變?yōu)镮EC 61850后，子站上送文件在原來(lái)的SVG、CIM的基礎(chǔ)上增加了上送SCD和REF文件。為保持向下兼容性，盡量復(fù)用原有實(shí)現(xiàn)的方式與原有流程共有的文件，并保持格式不變。IEC 61850通信可由子站在建模時(shí)在站級(jí)IED中建立圖模等文件變化的Do，然后通過(guò)該點(diǎn)的變化，觸發(fā)主站下發(fā)召喚相應(yīng)文件的命令，從而實(shí)現(xiàn)源端維護(hù)文件的隨時(shí)上送。

3 基于IEC 61850動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)源端維護(hù)實(shí)現(xiàn)方案

3.1 數(shù)據(jù)源端維護(hù)的文件管理

基于IEC 61850動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集的源端維護(hù)在信息交互流程中，主要涉及SCD、CIM類型的文件、SVG文件和REF文件四類文件，本文分別闡述各類文件應(yīng)用對(duì)象和方法。

3.1.1 SCD文件

廠站端采用IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全站建模，通過(guò)配置SCD模型文件，對(duì)變電站的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，一次設(shè)備、二次設(shè)備及其關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行全面描述。SCD中集成了系統(tǒng)規(guī)范描述(system specification description，SSD)文件信息，SSD文件中則包含了導(dǎo)電設(shè)備對(duì)象、導(dǎo)電設(shè)備拓?fù)溥B接關(guān)系、導(dǎo)電設(shè)備與二次設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系等內(nèi)容[7]。

3.1.2 CIM文件

電網(wǎng)模型參數(shù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)原則上按照調(diào)度隸屬關(guān)系進(jìn)行源端維護(hù)。站內(nèi)模型文件SCD轉(zhuǎn)換為CIM模型，CIM模型中統(tǒng)一資源標(biāo)識(shí)(uniform resource identifier，URI)采用Q/CSG 1204005.37規(guī)定的群體身份(group identification，GID)表示。廠站端實(shí)現(xiàn)IEC 61850 SCD模型到IEC 61970 CIM模型的唯一轉(zhuǎn)換，內(nèi)容包括電網(wǎng)模型、測(cè)點(diǎn)模型、二次設(shè)備模型等。廠站端提供的所有信息模型，提供給各級(jí)主站進(jìn)行導(dǎo)入使用。各類設(shè)備進(jìn)行規(guī)范化命名，形成含路徑的全名，并以設(shè)備全路徑名為系統(tǒng)內(nèi)唯一標(biāo)識(shí)。

IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)定義的一次模型與CIM模型基本類似，由廠站、電壓等級(jí)、間隔、設(shè)備，變壓器、變壓器卷等組成，二者可以直接映射轉(zhuǎn)換。通過(guò)ConnectivityNode類和Terminal類可以生成電網(wǎng)拓?fù)潢P(guān)系。通過(guò)一次設(shè)備與二次設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)(LNode)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，可以生成一次設(shè)備的遙信、遙測(cè)、遙控和遙調(diào)等測(cè)點(diǎn)。

數(shù)據(jù)模型涉及多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)模型的建立原則是分布式源端維護(hù)、統(tǒng)一使用、統(tǒng)一管理，使用自頂向下和自底向上相結(jié)合的策略維護(hù)和使用數(shù)據(jù)模型。建立基于IEC 61850的統(tǒng)一信息模型，不僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，也可以實(shí)現(xiàn)站內(nèi)裝置與主站間服務(wù)和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)[8]。

在全局模型的元數(shù)據(jù)中，按對(duì)象類型和屬性與組織機(jī)構(gòu)和專業(yè)系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，采用以下方式保證維護(hù)信息的唯一來(lái)源和準(zhǔn)確性。

a) 只有一個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)負(fù)責(zé)創(chuàng)建對(duì)象和數(shù)據(jù)，其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)引用該對(duì)象和數(shù)據(jù)；

b) 對(duì)象的創(chuàng)建應(yīng)保證來(lái)源唯一，如變壓器對(duì)象以自動(dòng)化為準(zhǔn)，保護(hù)裝置以保護(hù)部門(mén)維護(hù)為準(zhǔn)，由注冊(cè)中心分配唯一的ID；

c) 模型參數(shù)應(yīng)保證來(lái)源唯一，例如靜態(tài)參數(shù)由自動(dòng)化維護(hù)，暫態(tài)參數(shù)由方式維護(hù)。

業(yè)務(wù)模型需在業(yè)務(wù)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行正確性驗(yàn)證，保證在專業(yè)范圍內(nèi)數(shù)據(jù)是正確的，然后提交到全景模型的工作版本，進(jìn)行合并和全局驗(yàn)證。全景模型數(shù)據(jù)集成過(guò)程支持周期、觸發(fā)和人工控制三種方式，允許用戶控制維護(hù)的流程。

3.1.3 SVG文件

廠站端按照DL/T 890標(biāo)準(zhǔn)繪制主接線圖及相關(guān)的分畫(huà)面，并且應(yīng)符合SVG文件格式。SVG文件包含圖形與CIM模型的對(duì)照關(guān)系。SVG圖形交換文件的電壓等級(jí)的顏色定義和公共圖元部分，放在對(duì)應(yīng)文件開(kāi)頭的defs定義處，通過(guò)style樣式和symbol圖符標(biāo)示，其中symbol部分，id是圖元的唯一標(biāo)示，名稱由圖元類型和名稱@態(tài)組成，使用use引用已經(jīng)定義的圖元，xlink:href用來(lái)標(biāo)示所要引用的圖元。每個(gè)圖元的每一種顯示狀態(tài)單獨(dú)用symbol標(biāo)示。正文部分是各種圖層的集合，每一類的電力圖符統(tǒng)一放在對(duì)應(yīng)的圖層中，由分隔。metadata用于cge:PSR_Ref是該對(duì)象的領(lǐng)域數(shù)據(jù)[9]。

3.1.4 REF文件

當(dāng)采用以IEC 61850為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)方通信規(guī)約時(shí)，需要有數(shù)據(jù)關(guān)系文件完整地描述廠站端模型和主站端公共信息模型之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。CIM模型URI、SVG文件的ObjectID和變電站數(shù)據(jù)描述名的映射關(guān)系在REF文件中進(jìn)行規(guī)定。

3.2 數(shù)據(jù)源端維護(hù)的實(shí)現(xiàn)流程

與傳統(tǒng)IEC 60870-5-104規(guī)約相比，基于IEC 61850的源端維護(hù)方法的區(qū)別在于：IEC 60870-5-104規(guī)約子站接收到主站挑過(guò)點(diǎn)的點(diǎn)表后，重新生成子站模型文件，通過(guò)特定報(bào)文通知主站子站模型變化；而IEC 61850可通過(guò)在線生成動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)主站的挑點(diǎn)功能?；贗EC 61850的源端維護(hù)方法的實(shí)現(xiàn)可概括為文件傳輸、模型/圖形校驗(yàn)、模型/圖形導(dǎo)入、數(shù)據(jù)篩選/訂閱發(fā)布和啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸五部分。

3.2.1 文件傳輸

在IEC 61850-7-2部分定義的抽象通信服務(wù)接口(abstract communication service interface，ACSI)中，對(duì)文件對(duì)象作出了抽象。ACSI提供下列文件服務(wù)：GetFile為客戶端使用，服務(wù)將文件內(nèi)容從服務(wù)器傳輸?shù)娇蛻舳耍籗etFile為客戶端使用，服務(wù)將文件內(nèi)容從客戶端傳輸?shù)椒?wù)器；DeleteFile為客戶端使用，服務(wù)在服務(wù)器的文件倉(cāng)庫(kù)中刪除文件；GetFileAttributeValues為客戶端使用，服務(wù)在服務(wù)器的文件倉(cāng)庫(kù)中獲取指定文件的屬性[9]。

基于IEC 61850的源端維護(hù)在信息交互流程如圖3所示。

圖3 基于IEC 61850廣域通信的源端維護(hù)流程

3.2.2 模型/圖形校驗(yàn)

主站對(duì)收到的CIM、SVG文件需要進(jìn)行有效性和合理性校驗(yàn)。CIM模型校驗(yàn)工具和SVG文件校驗(yàn)工具檢測(cè)變電站端提供的模型和圖形文件，應(yīng)滿足IEC 61970規(guī)范要求。主站應(yīng)檢驗(yàn)SVG圖形是否符合SVG標(biāo)準(zhǔn)，校驗(yàn)通過(guò)后，將CIM文件和SVG文件轉(zhuǎn)換為主站圖形、模型參數(shù)。

模型文件在導(dǎo)出和導(dǎo)入時(shí)，需結(jié)合量測(cè)信息進(jìn)行拓?fù)溥B接關(guān)系、狀態(tài)估計(jì)計(jì)算等校驗(yàn)。拼接形成的全網(wǎng)模型通過(guò)語(yǔ)法、語(yǔ)義和簡(jiǎn)單邏輯校驗(yàn)后，調(diào)度端可以導(dǎo)入(或生成)離線數(shù)據(jù)庫(kù)，生成畫(huà)面，生成通信索引表，也可在孤立的工作站上進(jìn)行潮流、靜態(tài)安全分析、暫穩(wěn)仿真等測(cè)試。驗(yàn)證測(cè)試通過(guò)后，該模型及其對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)、畫(huà)面、索引表等方可投入在線運(yùn)行。

3.2.3 模型/圖形導(dǎo)入

模型/圖形導(dǎo)入主要指變電站系統(tǒng)上傳的標(biāo)準(zhǔn)SVG圖形文件解析，以及將基于SVG文件的主站圖形格式轉(zhuǎn)換。若是在解析SVG圖形文件過(guò)程中或者轉(zhuǎn)換過(guò)程中存在錯(cuò)誤信息等，應(yīng)給出明確提示。

圖形系統(tǒng)提供導(dǎo)入和導(dǎo)出的功能，基于主站提供的標(biāo)準(zhǔn)圖元文件，包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、變壓器等一次圖元，利用SVG導(dǎo)入功能，把標(biāo)準(zhǔn)圖元導(dǎo)入到本地的圖形系統(tǒng)，保存成本地文件格式，完成本地系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)圖元的顯示[10]。

圖形轉(zhuǎn)換工具主要是將變電站提供的圖形文件轉(zhuǎn)換為主站圖形文件。SVG文件解析器負(fù)責(zé)解析SVG文件，得到文檔對(duì)象模型(document object model，DOM)樹(shù)。私有格式圖形文件轉(zhuǎn)換工具負(fù)責(zé)根據(jù)解析得到的SVG信息，生成符合主站要求的SVG圖形文件，便于轉(zhuǎn)換為主站的私有圖形文件。

3.2.4 數(shù)據(jù)篩選/訂閱發(fā)布

主站可以通過(guò)訂閱發(fā)布服務(wù)實(shí)現(xiàn)變電站模型、數(shù)據(jù)的靈活配置和動(dòng)態(tài)管理。完成圖模的校驗(yàn)和導(dǎo)入后，調(diào)度端往往并不需要訂閱變電站的完整數(shù)據(jù)，而是希望變電站能夠提供調(diào)度相關(guān)的數(shù)據(jù)。為減少通信流量和避免不必要信息傳遞，需要對(duì)子站上送信息進(jìn)行篩選，篩選結(jié)果通知前置服務(wù)器以完成相關(guān)參數(shù)配置。

訂閱發(fā)布是在源端維護(hù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)調(diào)度端所關(guān)心的數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)訂閱。源端維護(hù)主要實(shí)現(xiàn)手段是提供變電站的數(shù)據(jù)關(guān)系文件，調(diào)度端能夠以此文件為基礎(chǔ)獲得整個(gè)變電站完整的IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型，以及IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)與CIM之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，但該關(guān)系文件不能動(dòng)態(tài)修改。這可以通過(guò)IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集來(lái)實(shí)現(xiàn)，調(diào)度端在獲得完整模型的基礎(chǔ)上挑選關(guān)心的數(shù)據(jù)，形成IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)集，通過(guò)IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集服務(wù)將此數(shù)據(jù)集下發(fā)，遠(yuǎn)動(dòng)裝置以新的數(shù)據(jù)集為基準(zhǔn)更新發(fā)往調(diào)度中心的數(shù)據(jù)，完成訂閱發(fā)布功能。

為完成數(shù)據(jù)集的訂制，調(diào)度中心的IEC 61850客戶端提供CreateDataSet和DeleteDataSet服務(wù)，調(diào)度中心用此服務(wù)完成所需數(shù)據(jù)的重新組織，數(shù)據(jù)集的重新組織需在訂閱發(fā)布邏輯設(shè)備(logical device，LD)中完成。訂閱發(fā)布LD模型需提供足夠的報(bào)告控制塊，以滿足所有客戶端要求。報(bào)告控制塊所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)集由客戶端在線生成和指定。采用CreateDataSet服務(wù)，通過(guò)雙邊應(yīng)用關(guān)聯(lián)(two party application association，TPAA)建立Data-Sets非永久性實(shí)例，非永久性實(shí)例僅對(duì)建立該實(shí)例的客戶是可視的。當(dāng)TPAA釋放或異常中止時(shí)，應(yīng)自動(dòng)刪除Data-Sets的非永久性實(shí)例[11]。

3.2.5 啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸

主站完成篩選數(shù)據(jù)的發(fā)布后，通過(guò)接口調(diào)用，使IEC 61850服務(wù)端重新建立報(bào)告控制塊與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集的關(guān)聯(lián)，使能選定的報(bào)告控制塊開(kāi)始正常數(shù)據(jù)傳輸。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于IEC 61850動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)集服務(wù)的變電站源端維護(hù)和訂閱發(fā)布技術(shù)在廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院的“基于IEC 61850的統(tǒng)一縱向數(shù)據(jù)總線技術(shù)研究及應(yīng)用”項(xiàng)目中得到了應(yīng)用和實(shí)踐。項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了電力自動(dòng)化主站與變電站間基于IEC 61850的能量管理系統(tǒng)(energy management system，EMS)、繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)、計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)、廣域相量測(cè)量系統(tǒng)(wide-area phasor measurement system，WAMS)、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等多業(yè)務(wù)系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，實(shí)現(xiàn)了多業(yè)務(wù)的主子站綜合數(shù)據(jù)交互。測(cè)試結(jié)果表明該實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)化了工程配置與調(diào)試，效果良好，但由于運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)有限，在具體流程等方面仍有許多需要改進(jìn)之處。

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(編輯 查黎)

Substation Data Source-side Maintenance Based on IEC 61850 Dynamic Dataset

HU Chunchao

(Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co., Ltd., Guangzhou, Guangdong 510080, China)

Data source-side maintenance is the basis for integrated construction and standardized operation of electric power automatic system as well as an important way to avoid repeated transmission of data and improve integration level of the automatic system. This paper uses IEC 61850 dynamic dataset technology for substation data source-side maintenance and to establish a uniform data model for multi-service of the station at factory station side. On the basis of producing substation configuration description (SCD) file, it constructs shared common information model (CIM) file for the master station and substation, and provides reference files reflecting mapping relationship between those two kinds of files and scalable vector graphics (SVG) file reflecting system connection diagram. Based on EIC 61850 file transmission and dynamic dataset, this model can realize process of file transmission and subscription/publish, simplify middle mapping and maintenance, and effectively improve source-side maintenance efficiency. This technology has been applied and implemented in intelligent substations of Guangdong power grid.

source-side maintenance; subscription/publish; IEC 61850; dynamic dataset

2016-08-05

廣東省智能電網(wǎng)新技術(shù)企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助項(xiàng)目(2060299)

10.3969/j.issn.1007-290X.2016.12.011

TM76

A

1007-290X(2016)12-0057-05

胡春潮(1984)，男，湖北黃岡人。工程師，工學(xué)碩士，主要從事智能變電站運(yùn)行和維護(hù)技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)研究工作。