基于iec61850標(biāo)準(zhǔn)變電站集成系統(tǒng)模型探究

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1、基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)變電站集成系統(tǒng)模型探究【摘要】在對基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站綜合自動化系統(tǒng)總體方案進(jìn)行簡單歸納總結(jié)后，對基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站綜合自動化系統(tǒng)建模原理進(jìn)行了簡單探討。最后，對變電站IED智能電子設(shè)備統(tǒng)一集成建模技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析研究?！娟P(guān)鍵詞】數(shù)字化變電站；IED61850標(biāo)準(zhǔn)；集成建模隨著計算機技術(shù)、電力電子技術(shù)、電力通信技術(shù)、以及傳感器技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，變電站綜合自動化技術(shù)在我國電網(wǎng)中經(jīng)十余年的發(fā)展已達(dá)到一個較高的水平，尤其在電網(wǎng)技術(shù)升級改造與新建工程中，不僅中低壓變電站實現(xiàn)了無人值班，遠(yuǎn)程集控功能，同時在220kv及以上的

2、高壓及超高壓變電站系統(tǒng)中也廣泛采用綜合自動化新技術(shù)，在很大程度上推動了電網(wǎng)向集成化、網(wǎng)絡(luò)化、現(xiàn)代化、智能自動化等方向發(fā)展，有效提高了變電站運行安全可靠性和節(jié)能經(jīng)濟性。電網(wǎng)調(diào)度集成自動化和智能數(shù)字化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，在變電站自動化系統(tǒng)構(gòu)建過程中，逐步引入了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、開放協(xié)議、智能一次設(shè)備、以及統(tǒng)一電力信息接口等標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、規(guī)范化技術(shù)等先進(jìn)的解決方案。尤其是最近幾年，變電站自動化技術(shù)也向數(shù)字化時代快速發(fā)展。IEC61850變電站綜合自動化標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約，為變電站全站統(tǒng)一數(shù)據(jù)集成模型和數(shù)據(jù)實時通信互享平臺的建設(shè)提供了重要技術(shù)支持，不僅實現(xiàn)了變電站全站內(nèi)一次設(shè)備的集成智能化，同時實

3、現(xiàn)了二次設(shè)備間的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化。為了確保變電站自動化系統(tǒng)中的智能化二次設(shè)備間具有實時通信互享和互操作性，就需要建立基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一集成系統(tǒng)模型。1基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站綜合自動化系統(tǒng)總體方案傳統(tǒng)的變電站綜合自動化系統(tǒng)其以IEC61870標(biāo)準(zhǔn)作為保護(hù)、測控、以及其它IED設(shè)備的通信規(guī)約。而在IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中，不僅繼承了IEC61870標(biāo)準(zhǔn)中的過程層、間隔層、變電站層三層邏輯組成結(jié)構(gòu)，同時還在過程層與間隔層間增添了面向通用對象的變電站事件（GOOSE）,這樣可以滿足變電站綜合自動化系統(tǒng)在運行過程中快速標(biāo)準(zhǔn)報文需求；在變電站層和間隔層間則采用抽象通信服務(wù)接

4、口按照串流媒體傳送協(xié)議形成對應(yīng)報文規(guī)范（MMS）、以及通信光纖以太網(wǎng)。在變電站綜合自動化系統(tǒng)構(gòu)建過程中，對于系統(tǒng)中運行的各類智能監(jiān)測、保護(hù)、錄波等物理設(shè)備，如：測控裝置、保護(hù)裝置、錄波裝置等，統(tǒng)一稱為智能電子設(shè)備（IntelligentElectricDevice,簡稱：IED）。整個變電站綜合自動化系統(tǒng)中的所有智能IED電子設(shè)備均采用統(tǒng)一規(guī)范的通信協(xié)議，通過對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的實時交換互享和互操作，大大提高了變電站綜合自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息資源共享和實時互操作能力。基于IEC60870標(biāo)準(zhǔn)和基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站自動化系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)對比，如圖1所示：從圖1可知，與

5、基于IEC60870標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)變電站綜合自動化系統(tǒng)相比，基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站綜合自動化系統(tǒng)，其主要對過程層和間隔層間的智能IED電子設(shè)備功能進(jìn)行了集成統(tǒng)一升級，也就是用非常規(guī)電子式智能互感器直接采集系統(tǒng)中的數(shù)字量來代替了傳統(tǒng)的模擬量，即通過電子式互感器內(nèi)部集成功能單位完成數(shù)據(jù)信息的就地數(shù)字化，然后通過光纖代替?zhèn)鹘y(tǒng)信號電纜作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)闹饕ㄐ琶浇?，進(jìn)而實現(xiàn)過程層一次設(shè)備與間隔層IED設(shè)備間數(shù)據(jù)信息的實時通訊，以及間隔層間不同IED設(shè)備間數(shù)據(jù)信息的實時通信共享和互操作。2基于IEC61850的變電站綜合自動化系統(tǒng)建模原理在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，不同IED智

6、能電子設(shè)備通過對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)地址與自動化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有機互聯(lián)，實現(xiàn)變電站集控中心的集成統(tǒng)一調(diào)度管理。每個IED智能電子設(shè)備均由一個或多個邏輯集成功能設(shè)備（LogicDevice,簡稱：LD）共同組成。按照變電站自動化系統(tǒng)中各LD設(shè)備在測量、保護(hù)、控制等系統(tǒng)中的功能不同，可以劃分為保護(hù)LD、測量LD、以及控制LD等多種邏輯集成功能設(shè)備,當(dāng)然也可以將不同功能的LD邏輯設(shè)備集成在一個多功能的LD設(shè)備中。每個LD邏輯功能設(shè)備又是由一個或多個邏輯功能節(jié)點（LogicNode,簡稱LN）共同組成。LN邏輯功能節(jié)點中主要包含用于數(shù)據(jù)信息實時通信和與服務(wù)功能相關(guān)的對應(yīng)特征數(shù)據(jù)和服務(wù)地址

7、功能組成，用于實現(xiàn)變電站綜合自動化系統(tǒng)中的某些具體功能，即每個LN邏輯功能節(jié)點主要由一個或多個數(shù)據(jù)對象（DataObject,簡稱DO）共同組成。不同數(shù)據(jù)對象對應(yīng)不同的設(shè)備數(shù)據(jù)屬性（DataAttribute,簡稱：DA）,這些設(shè)備數(shù)據(jù)屬性則是按照一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的唯一名稱，用來標(biāo)識IED設(shè)備功能的具體一個特定功能含義，即工程中的CDC（CommonDataClass）類規(guī)范。CDC類規(guī)范中對每個IED智能電子設(shè)備中的邏輯功能節(jié)點對應(yīng)數(shù)據(jù)對象的特種結(jié)構(gòu)、命名、以及屬性等利用規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息予以定義，