一种基于IEC61850标准的配电终端自描述方法

摘要

本发明公开了一种基于IEC61850标准的配电终端自描述方法，包括以下步骤：(1)将自描述文件写入配电终端文件系统中；(2)将配电终端与配电主站建立通信，配电终端主动向配电主站申请注册服务；(3)配电主站根据配电终端注册信息为该配电终端建立数据模型，并且映射成订阅模型，将订阅模型发送给配电终端；(4)配电终端自动生成通信点表；(5)配电主站触发配电终端启动自纠错功能模块，通过对比订阅模型、自描述文件以及通信点表的点号以及数据域名称得出订阅点号是否终端提供点号与之匹配并且是否匹配正确，并将结果上送配电主站。本发明提高了配电网建设的效率及可靠性，为配电主站与配电终端之间实现即插即用功能提供基础。

权利要求

1.一种基于IEC61850标准的配电终端自描述方法，其特征在于，包括以下几个步骤：(1)配电终端在投入工程现场使用之前，将自描述文件写入配电终端文件系统中；

(2)将配电终端与配电主站建立通信连接，通信建立成功后，配电终端主动向配电主站申请注册服务；

(3)配电主站成功处理配电终端注册服务后，根据配电终端注册信息为该配电终端建立基于IEC61850标准的数据模型，并且映射成订阅模型；配电主站通过模型映射的方式将订阅模型发送给配电终端；

(4)配电终端收到订阅模型后，依据主站订阅模型中的数据域名称匹配自描述文件数据域名称自动生成基于IEC104规约的通信点表；

(5)配电主站检查模型映射数据是否正确时，触发配电终端启动自纠错功能模块，所述自纠错功能模块通过逐条对比订阅模型、自描述文件以及通信点表三个文件的点号以及数据域名称得出订阅点号是否配电终端提供点号与之匹配，如果匹配正确则将检查结果上送配电主站；

步骤(1)中，所述自描述文件包含设备一般信息节点、开关量数据集节点和模拟量数据集节点；在所述设备一般信息节点中写入装置型号、生产厂商和装置健康状况；在所述开关量数据集节点中写入每个开关量的数据属性、实际开关量在遥信板的排列序号和各个开关量数据的描述；在所述模拟量数据集节点中写入每个模拟量的数据属性、实际模拟量在遥测功能的通道序号和各个模拟量数据的描述；

自描述文件配置人员通过自描述配置工具进行界面化配置，配置方法为按照遥信板接线序号或者遥测通道序号配置数据属性以及相应数据描述信息。

说明书

一种基于IEC61850标准的配电终端自描述方法

技术领域

[0001] 本发明涉及应用于具有即插即用功能的配电自动化系统中的配电终端自描述方法，具体涉及一种基于IEC61850标准的配电终端自描述方法，属于电力系统及其自动化技术领域。

背景技术

[0002] 作为智能电网建设中的重要的一环，智能配电网是将现代计算机技术、通信网络技术集于一体，对配电网上的设备进行远方实时监视、协调及控制，这是电力系统现代化发展的必然趋势。配电终端作为智能配电网的关键设备，它们通过通信系统完成相互之间以及与配网自动化主站之间的信息交互。目前配电终端与配电主站之间的“三遥”数据需要人工进行数据点表的核对，大量配电终端的接入导致配网自动化施工、维护的工作量都非常大。因此，实现配电终端的即插即用成为了配网自动化的关键。

[0003] 国际电工委员会(IEC)制定的《IEC61850变电站通信网络和系统标准》采用分布式的体系结构和面向对象的建模方法，实现了数据对象的自我描述，为不同厂商的智能电子设备实现互操作和系统无缝集成提供了有效途径。

发明内容

[0004] 针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于IEC61850标准的配电终端自描述方法，提高了配电网建设的效率及可靠性。

[0005] 为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

[0006] 本发明的一种基于IEC61850标准的配电终端自描述方法，包括以下几个步骤：

[0007] (1)配电终端在投入工程现场使用之前，将自描述文件写入配电终端文件系统中；

[0008] (2)将配电终端与配电主站建立通信连接，通信建立成功后，配电终端主动向配电主站申请注册服务；

[0009] (3)配电主站成功处理配电终端注册服务后，根据配电终端注册信息为该配电终端建立基于IEC61850标准的数据模型，并且映射成订阅模型；配电主站通过模型映射的方式将订阅模型发送给配电终端；

[0010] (4)配电终端收到订阅模型后，依据主站订阅模型中的数据域名称匹配自描述文件数据域名称自动生成基于IEC104规约的通信点表；

[0011] (5)配电主站检查模型映射数据是否正确时，触发配电终端启动自纠错功能模块，所述自纠错功能模块通过逐条对比订阅模型、自描述文件以及通信点表三个文件的点号以及数据域名称得出订阅点号是否配电终端提供点号与之匹配，如果匹配正确则将检查结果上送配电主站。

[0012] 步骤(1)中，所述自描述文件包含设备一般信息节点、开关量数据集节点和模拟量数据集节点；在所述设备一般信息节点中写入装置型号、生产厂商和装置健康状况；在所述开关量数据集节点中写入每个开关量的数据属性、实际开关量在遥信板的排列序号和各个开关量数据的描述；在所述模拟量数据集节点中写入每个模拟量的数据属性、实际模拟量在遥测功能的通道序号和各个模拟量数据的描述。

[0013] 自描述文件配置人员通过自描述配置工具进行界面化配置，配置方法为按照遥信板接线序号或者遥测通道序号配置数据属性以及相应数据描述信息。

[0014] 本发明配电主站通过订阅模型向配电终端订阅相关功能，并实时自动生成通信点表，从而大大提高了配电网建设的效率及可靠性；为配电主站与配电终端之间实现即插即用功能提供基础。

附图说明

[0015] 图1为本发明的自描述文件结构示意图；

[0016] 图2为基于IEC61850标准的配电终端自描述方法工作流程图。

具体实施方式

[0017] 为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

[0018] 本发明的基于IEC61850标准的配电终端自描述方法，采用基于IEC61850对象的思想实现配电终端功能的自描述。配电主站通过模型映射的方式向终端发送订阅模型文件，配电终端依据订阅文件及自描述文件自动生成基于IEC104规约的通信点表。同时终端启用通信点表的自纠错功能检查主站订阅模型点号是否有相关信息与之对应并将结果上送配电主站。

[0019] 自描述文件采用可扩展标记语言对其所描述的配电终端状态及功能进行结构化处理，当配电终端需要生成或者所描述的功能改变时可通过自描述配置工具进行界面化配置。

[0020] 模型映射与自动生成通信点表的自纠错方法：具有自描述功能的配电终端在接入即插即用配电自动化系统中时主站会通过模型映射的方式给配电终端发送订阅模型，配电终端基于自描述文件以及订阅模型为配电主站自动生成通信点表；并通过自纠错方法将订阅模型、自描述文件以及通信点表进行检查纠错并将结果上送配电主站。

[0021] 通过可扩展标记语言对配电终端状态及功能进行描述，其描述的终端“三遥”功能以IEC104规约的点号方式进行描述；自描述文件可通过自描述配置工具进行自动生成或者描述功能变更。

[0022] 模型映射与自动生成通信点表的自纠错方法，其特点是在配电自动化即插即用系统中配电主站可以通过调阅检查终端配置的方式启动自纠错模块检查订阅模型和主站模型是否一致，订阅模型、自描述文件以及通信点表之间的一一对应关系以及订阅模型的订阅信息配电终端是否生成点号与之对应；并将三个检查结果经过综合处理后将检查结果上送配电主站。

[0023] 基于IEC61850标准的面向对象的特点并结合IEC104规约提出了一种配电终端自描述方法实现配电主站与配电终端之间的互操作；

[0024] 自描述文件以可扩展标记语言作为实现载体，临时修改或者非专业人士的调阅等相关操作具有一定的困难性，自描述配置工具通过友好的人机界面为自描述文件的读写提供便利；当具有自描述功能的配电终端接入即插即用配电自动化系统并经过一些程序自动生成通信点表后，配电主站通过调阅检查终端配置的方式启动自纠错模块检查订阅信息是否得到配置等结果，很大程度上避免在主站与终端之间功能调试时出现需求值与上送值不一致或者点号错位的问题。

[0025] 基于IEC61850标准的配电终端自描述方法实现过程主要包括下列步骤：在配电终端在投入工程现场使用之前将自描述文件写入配电终端文件系统中，自描述文件包含设备一般信息节点、开关量数据集以及模拟量数据集三个部分，在设备一般信息节点中写入装置型号、生产厂商以及装置健康状况等信息；在开关量数据集节点中写入每个开关量的数据属性、实际开关量在遥信板的排列序号以及各个开关量数据的描述；在模拟量数据集节点中写入每个模拟量的数据属性、实际模拟量在遥测功能的通道序号以及各个模拟量数据的描述。自描述文件配置人员可以通过自描述配置工具进行界面化配置，配置方法为按照遥信板接线序号或者遥测通道序号配置数据属性以及相应数据描述信息。具备自描述功能的配电终端接入即插即用配电自动化系统中配电主站通过模型映射的方式向配电终端发送主站订阅模型，配电终端收到主站订阅模型后依据自描述文件以及订阅模型自动生成通信点表，配电主站可以通过调阅检查终端配置的方式启动自纠错功能查看生成的通信点号是否具有订阅模型与自描述文件的匹配关系以及订阅模型点号终端是否生成点号与之对应等日志信息上送给配电主站。

[0026] 参见图1，可以看出配电终端自描述文件的基本结构，自描述文件采用IEC61850标准的分层分布的思想将设备的描述内容分为设备描述信息(IED)、模拟量数据集(dsRelayAin)和开关量数据集(dsRelayDin)三个部分。其中IED节点内容包括装置版本号、生产厂商、型号以及健康状态等信息；dsRelayAin节点内容包括包括数据域名称(doName)、数据点号(index)和数据描述(desc)三个部分，其中数据域名称作为主站与终端之间对数据类型进行检索使用、数据点号对应实际硬件采集序号其定义与IEC104规约点号意义相同、数据描述用来描述该数据在配电网工程中的实际意义。

[0027] 当配备有自描述功能的配电终端接入即插即用配电自动化系统中的实施步骤如图2所示，首先配电终端与配电主站通信建立成功后配电终端主动向配电主站申请注册服务；配点主站成功处理终端注册服务后根据终端注册信息为该终端建立数据模型并且映射成订阅模型；配电主站通过模型映射的方式将订阅模型发送给配电终端；配电终端依据订阅模型的更新时间自动生成通信点表；配点主站检查模型映射数据是否正确时调用检查终端配置功能触发配电终端启动自纠错功能模块，配电终端自纠错功能模块通过检查对比订阅模型、自描述文件以及通信点表三个文件的点号及数据域名称得出订阅点号是否终端提供点号与之匹配并且是否匹配正确并将结果上送配电主站；在通信点表生成正确后配电主站与配电终端之间通过IEC104规约进行实时数据的交互。

[0028] 具备自描述功能的配电终端在实现即插即用配电自动化系统时，由于每个数据都有其域名称及属性使其描述更加直观，配电主站通过订阅模型向配电终端订阅相关功能并实时自动生成通信点表大大提高了配电网建设的效率及可靠性。

[0029] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。