[发明专利]雷电定位系统子站的建模方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及变电站数据通信技术领域，特别是涉及一种雷电定位系统子站的建模方法与装置。

背景技术

IEC61850是国际电工委员会第57技术委员会制定的关于变电站自动化系统通信网络和系统的标准，目的是为了实现变电站内部不同厂商之间的设备的互操作。该协议采用自上而下的方式对变电站自动化系统进行系统分层、功能定义和对象建模。IEC61850包括面向对象的标准、通信网络性能要求、接口和映射、系统和项目管理、一致性测试等多方面详细内容，是迄今为止最为完善的变电站通信网络与系统的标准，与以往的变电站通信标准相比，它具有如下突出的技术特点：

(1)分层、分布的体系结构；

(2)面向对象的信息模型；

(3)抽象通信服务接口和特定通信服务映射；

(4)变电站配置语言及面向对象的数据自描述。

与以往的远动通信协议采用面向点的信息描述方式不同，IEC 61850标准的一个显著特点是采用面向对象的方法描述变电站及设备信息，它为变电站设备、通信体系及服务建立了基于对象的数据模型，这些模型描述和定义了大多数公共实际设备和设备组件的公共数据标识、格式、行为、控制以及设备之间进行信息交换所需要的服务。面向对象的信息模型和建模方法是IEC 61850的核心。

雷电是自然界频繁发生的一种强电磁现象，影响区域广泛。电网是一个具有广域分布特征的超大规模系统，其最大几何尺度达数千km，极易遭受雷电的冲击。每年由于雷击造成的输电线路绝缘闪络和损坏而影响电网正常运行的故障频繁发生。据统计，由于雷击引起的高压线路跳闸次数占线路总跳闸次数的40％～70％，雷害已成为与自然灾害、外力破坏并列的严重影响电网运行安全的三大因素之一。加强电网的雷电监测与防护，减少雷害事故，保证电网安全供电，为建设坚强电网提供有力保障，具有极其重要的意义。

雷电定位系统(Light Location System，LLS)是一种全自动、大面积、高精度、实时的雷电监测网络，能实时遥测并显示云对地放电(地闪)的时间、位置、雷电流幅值和极性、回击次数以及每次回击的参数。雷电定位系统能在全国范围内实时监测雷电活动，掌握和记录雷电活动特征。雷电定位系统主要由雷电定位系统子站、数据处理及系统控制中心(或中心站)、用户工作站或雷电信息系统3部分构成。由于雷电定位系统数据对电网防雷设计和线路事故跳闸分析工作具有重要的指导意义，雷电定位系统子站产品正逐步成为变电站的必要设备。

雷电定位系统子站由电磁场天线、雷电波形识别及处理单元、高精度晶振及GPS时钟单元、通信、电源及保护单元构成。雷电定位系统子站测定地闪波的特征量并输出：每次回击达到的时间、方向、相对信号强度等参数，并将原始测量数据和计算数据实时发送至雷电定位系统中心站。

现有雷电定位系统子站存在的问题为：雷电定位系统子站设备生产厂家在实现数据通信的时候，还是按照厂家专用的通信协议完成从子站到中心站的数据上传。在实际应用中，在不同的雷电定位系统子站中，往往使用的是多个厂家的雷电定位系统子站监测设备，且监测设备与对应的分析软件有很强的互赖性，这些设备由于以上原因，往往互不兼容，难以实现各种系统资源的共享，系统监测成本较高。

发明内容

本发明提出了一种雷电定位系统子站的建模方法与装置，用以统一雷电定位系统子站与其他系统或设备的数据交互方式，减少中间环节和人员参与，提高数据交互的效率。

一种雷电定位系统子站的建模方法，以IEC61850定义的对象层次模型为基础，进行以下步骤：

构建雷电定位系统子站中用于测量的逻辑节点和数据对象，逻辑节点为根据IEC61850扩展得来；

对雷电定位系统子站的逻辑设备进行建模；

选用IEC61850定义的抽象通信服务实现接口功能。

一种雷电定位系统子站的建模装置，包括以IEC61850定义的对象层次模型为基础，分别进行相应建模的逻辑节点建模单元、逻辑设备建模单元和通信服务建模单元：

逻辑节点建模单元，用于构建雷电定位系统子站中用于测量的逻辑节点和数据对象，逻辑节点为根据IEC61850扩展得来；

逻辑设备建模单元，用于对雷电定位系统子站的逻辑设备进行建模；

通信服务建模单元，用于选用IEC61850定义的抽象通信服务实现接口功能。