[发明专利]一种故障信息系统61850主子站间虚拟站级IED模式的通信实现方法

说明书

技术领域

本发明应用于电力系统调度自动化领域，特别是电网继电保护及故障信息系统中，主子站间通信的实现方法。 

背景技术

随着计算机和通讯技术的发展，微机型继电保护、录波器等各种智能装置在电网应用中占据相当重要的地位，要求变电站自动化系统向标准化、智能化的方向发展，IEC61850标准为此提供了保证。IEC61850标准作为数字化变电站通信和网络系统标准，将变电站通信体系分为3层：变电站层、间隔层、过程层。在变电站层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口映射到制造报文规范(MMS)、传输控制协议/网际协议(TCP/IP)以太网或光纤网，在间隔层和过程层之间的网络采用单点向多点的单向传输以太网。电网故障信息系统要求将变电站内智能设备的实时信息及电力系统发生的各种故障通过故障信息子站及时上送到各级调度主站，这就涉及到信息子站与调度主站系统间互联和协议的转换问题。IEC61850标准解决了变电站内部智能设备间通信采用统一协议的问题，但对站间通信的实现没有详细和明确的描述，只对站间的通信简单的提出了三种可能方案： 

a)网关/代理者提供直接访问变电站物理设备的能力，此种方案实现简单，相当于透明传输方式，对主子站性能和网络条件要求较高，子站被看做一个交换机，没有信息处理、过滤和分析能力，不符合故障信息系统的实际应用要求。 

b)在网关/代理者内，逻辑设备定义为控制中心所需收集信息的数据集，此方案相当于修改站内每个装置建模信息，重新组合信息形成新的数据集，子站工程工作量相当大，且不能向主站反映子站内各装置的实际信息组成和运行状态。 

c)在网关/代理者内定义新的逻辑节点和数据类，并向控制中心提供视图，此方案需要子站建立新的逻辑节点，重新组织和描述站内装置和信息模型，此方法实现麻烦且工程工作量较大，容易对整个站模型和布局造成偏差。 

这些方法主要是通过对逻辑节点的扩展，在网关/代理者中创建新的逻辑节点，在实际应用中重新建模，工程量大、不易实现且不符合故障信息系统的要求。因此在满足故障信息系统功能需求的基础上，本发明提出了一种基于IEC61850标准的，适用于电网故障信息系统主子站间61850虚拟站级IED模式的通信实现方法，为变电站与调度主站间稳定、实时、准确的通信服务提供了一种新的尝试。 

发明内容

本发明提出了一种基于IEC61850标准的故障信息61850主子站间虚拟站级IED模式的通信实现方法。该方法对IEC61850标准中提到的站间通信方案进行扩展，目的是在不改变装置模型的前提下，按照统一的命名标准、数据类型和格式建模，采用MMS通信协议、对象和服务，遵循IEC61850标准，以较小的工程实施难度和工作量，保证在主站端能够准确和完整的了解子站系统的结构，实现电网故障信息的实时、准确、标准化的上送调度主站。 

IEC61850标准是变电站自动化系统基于通用网络通信平台的最新国际标准，对变电站内的各种智能设备和变电站本身进行了建模，站内采用统一的协议进行信息交换和描述，通过标准的通信服务接口实现了站内设备的互联互通。 

IED(Intelligent Electronic Device)智能电子设备，具有与外部源交换数据信息、逻辑分析和执行控制功能的设备，是对变电站内继电保护、录波器等物理装置的集成和映射。 

LD(Logical Device)逻辑设备，包含一组特定应用功能和使用信息，能够为通信汇集有关逻辑节点和数据集DATASET，包含在IED中。 

MMS指制造报文规范，IEC61850的对象和服务可通过特定通信服务映射使用MMS对象和服务。 

MMS域对象是LD实例的描述，代表一个LD对象和服务的集合，为其下级对象提供名称空间。 

SCD(Station Config Description)变电站配置描述文件，包含站内IED信息模型、通信配置和变电站描述等内容，是数据通信的基本信息模型。 

本通信实现方法的具体过程如下： 

1、智能电子设备IED、逻辑设备LD按照功能、型号、所属电压等级和通信地址等命名规则命名，根据智能电子设备的61850模型，创建子站系统SCD文件，保证站内所有智能电子设备模型中的逻辑设备LD名字空间不会重复； 

2、解析和加载子站SCD文件，创建和映射子站虚拟站级IED及镜像逻辑设备LD模型；