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配電自動化係列五:“即插即用”技術
發布時間:2013-11-23 閱讀:2421次  

配電自動化係列五:“即插即用”技術


中電新聞網通訊員 張海台 薛永端 

  電自動化係統中包含大量不同廠家的配電網終端,大型係統的配電網終端有上萬個,一個中等規模的係統也有數千個,它們通過通信係統完成相互之間以及與配電網自動化係統主站(簡稱配電網主站)或配電子站的信息交互。目前,配電自動化係統通信使用的規約主要有IEC60870-5-101/104、DNP3.0等,這些規約把監控數據分為模擬量、狀態量、遙控量等幾種類型進行傳輸,沒有對配電自動化應用數據模型進行統一的規定,數據之間缺乏必要的關聯和說明,配電網終端與配電網主站之間需要人工進行數據點表的核對,導致配電網終端大量接入的配置調試與維護工作量大。發展方向是將IEC61850應用到配電自動化領域,采用統一的信息模型、信息交換模型、映射機製,實現配電網終端即插即用(PlugandPlay,PnP),從而減少配置調試與維護工作量,解決大量配電網終端的有效接入問題。

  IEC61850

  在配電自動化領域的應用進展

  IEC61850是國際電工委員會(IEC)製定的旨在解決變電站自動化設備互操作、互通互聯的通信係統標準,是世界電力自動化領域的熱點研究內容。IEC61850用於配電自動化係統,可以解決配電自動化設備的互操作與即插即用、減少安裝調試與維護工作量並降低係統造價,是配電自動化通信的發展方向,目前已納入IEC   第57技術委員會(TC57)的工作計劃。2013年6月,WG17工作組發布了IEC61850在配電自動化中應用的技術報告,將進一步加快IEC61850在配電網中應用。目前,我國全國電力係統管理及其信息交換標準化技術委員會配網工作組已經在相關技術規範中開展了關於IEC61850在配電自動化係統中的應用方麵的討論。山東科匯電力自動化有限公司已經在此方麵做了大量的研發工作,實現了配電網終端的即插即用。

  實現原理

  IEC61850對變電站自動化設備的信息建模已經比較成熟,應用到配電自動化係統中,需要對配電網終端進行合理地信息建模。信息模型的建立,需要結合配電自動化應用的特點進行。盡量采用IEC61850中已有的邏輯節點,以保證模型的一致性。

  對於配電自動化的一些專用功能,比如小電流接地故障檢測功能,需要增加新的邏輯節點。

  配電網終端采用基於IEC61850的信息模型和信息交換模型,采用WebServices和IEC60870-5-104通信協議實現終端相互之間的通信。在與主站通信時,通過抽象通信服務接口映射到WebServices或者WebServices+IEC60870-5-104上 (采用WebServices傳輸模型信息,采用IEC60870-5-104傳輸實時數據),主站係統通過前置機將模型還原為符合IEC61850的   信息模型,然後通過IEC61850/61970/61968模型融合,提供符合公共信息模型(CIM)的數據模型。

  實現過程

  係統投入運行後,配電網主站係統間隔10秒(間隔時間可設定)發送一次“發現”命令,新接入的配電網終端在收到主站的“發現”命令後,解析出主站地址,向主站發送 “注冊”信息。主站前置係統通過WebServices讀取配電網終端的模型信息,並啟動IEC60870-5-104規約接收實時數據傳輸,根據IEC61850與IEC60870-5-104的映射關係,前置機自動將接收到的離散數據轉換成IEC61850模型數據。由於配電網終端傳輸的實時數據是“自我描述”的數據,主站係統不用配置點表,即可實現實時數據的解析。已運行的配電網終端的配置信息更改後,自動向主站進行“注冊”。運行結果表明,新接入的配電網終端能夠在10秒內被主站“發現”;已運行的配電網終端配置信息更改後,能夠在3秒內被主站“發現”。為了減少新接入的配電網終端的被 “發現”時間,也可以為其配置默認    的主站地址,接入後即發送“注冊”信息,在此模式下能夠在3秒內被主站“發現”。

  

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