換流站故障錄波系統(tǒng)到iec61850故障錄波主站的數(shù)據(jù)接入方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及換流站故障錄波系統(tǒng)到IEC61850故障錄波主站的數(shù)據(jù)接入方法，基于虛擬建模技術，采用網(wǎng)絡目錄映射方式監(jiān)測換流站內專業(yè)故障錄波裝置和所有控制與保護裝置的故障錄波數(shù)據(jù)區(qū)，將換流站內的專業(yè)故障錄波裝置和所有內置故障錄波功能的直流輸電控制與保護裝置分別建模為符合IEC61850規(guī)范的智能故障錄波邏輯設備LD，智能網(wǎng)關實時偵測所有裝置的故障錄波數(shù)據(jù)區(qū)文件的生成，并負責與調度中心采用IEC61850標準的故障錄波主站系統(tǒng)的實時高效通信，保證電網(wǎng)調度中心能及時迅速獲得直流輸電換流站內關鍵操作和異常狀況等有關的運行分析數(shù)據(jù)。
【專利說明】換流站故障錄波系統(tǒng)到IEC61850故障錄波主站的數(shù)據(jù)接入方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用IEC61850標準的換流站故障錄波系統(tǒng)到故障錄波主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入方法。
【背景技術】
[0002]直流輸電工程的控制和保護系統(tǒng)實現(xiàn)直流輸電所有設備的控制和保護，包括:極控、站控(交流場/直流場)、直流系統(tǒng)保護、換流變壓器控制保護、交/直流濾波器控制保護、換流器冷卻系統(tǒng)控制保護、站用電系統(tǒng)控制保護等。不同廠家的控制和保護裝置采用通用或專用的高級控制器來實現(xiàn)，雖然目前國內外廠家正在研發(fā)或聲稱完成了數(shù)字化智能換流站的研發(fā)，但目前已投運和在建的直流輸電工程中的控制和保護裝置還都不是參考IEC61850的智能IED，且由于直流輸電工程的極端重要性、對可靠性的嚴格要求以及目前數(shù)字化智能換流站國際國內標準的缺失和相關研究的缺乏，在一定時期內傳統(tǒng)的直流輸電控制和保護系統(tǒng)還將作為主要技術在實際工程中得到應用。
[0003]然而，隨著IEC61850的推廣、數(shù)字化智能變電站的增多等導致的電力網(wǎng)絡通信模式的轉變，各級調度中心內許多實時業(yè)務系統(tǒng)正在逐步更換為符合IEC61850規(guī)范的應用系統(tǒng)；而傳統(tǒng)的直流換流站的相關子站系統(tǒng)接入采用IEC61850標準的主站系統(tǒng)時面臨巨大的標準和技術差異。
[0004]作為閉環(huán)控制系統(tǒng)，換流站的控制和保護裝置對于控制精度、控制時序等的要求極高，不能有絲毫差錯，所以換流站處理配置專業(yè)的故障錄波裝置外，各種控制和保護裝置內部都內置有故障錄波功能模塊，以便于分析關鍵操作或異常情況下控制和保護系統(tǒng)的執(zhí)行和響應過程。各級調度中心為保證直流輸電工程的安全穩(wěn)定運行，需要實時收集分析換流站內的所有的故障錄波數(shù)據(jù)；傳統(tǒng)的錄波數(shù)據(jù)轉發(fā)技術由于實時性較差、通信效率較低且無法接入IEC61850標準的故障錄波主站系統(tǒng)等原因不能繼續(xù)應用。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種換流站故障錄波系統(tǒng)到IEC61850故障錄波主站的數(shù)據(jù)接入方法，以解決換流站現(xiàn)有故障錄波系統(tǒng)無法接入IEC61850故障錄波主站的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的換流站故障錄波系統(tǒng)到IEC61850故障錄波主站的數(shù)據(jù)接入方法包括如下步驟:
[0007](I)將換流站內的故障錄波裝置和所有內置故障錄波功能模塊的控制與保護裝置構成的故障錄波系統(tǒng)建模為一個故障錄波智能IED對象，并在故障錄波智能IED對象下，將不同的故障錄波模塊分別建模為故障錄波邏輯設備LD ；
[0008](2)將故障錄波裝置和所有內置故障錄波功能模塊的控制與保護裝置的錄波數(shù)據(jù)目錄通過網(wǎng)絡目錄映射集中到智能網(wǎng)關的監(jiān)測目錄下；
[0009](3)智能網(wǎng)關采用文件系統(tǒng)調用攔截和定期文件查驗兩種方式實時偵測故障錄波文件的生成，并實時驅動相應的虛擬故障錄波邏輯設備LD的處理邏輯以及自動觸發(fā)IEC61850數(shù)據(jù)傳輸，完成與遠程IEC61850故障錄波主站系統(tǒng)間的實時通信。
[0010]所述故障錄波邏輯設備LD至少包括邏輯節(jié)點零LLN0、物理裝置信息邏輯節(jié)點LPHD和擾動記錄邏輯節(jié)點RDRE。
[0011]所述步驟(3)中采用網(wǎng)絡目錄映射及文件重定向方式記錄和存取原始故障錄波文件。
[0012]所述步驟(I)中故障錄波智能IED對象支持以下服務模型:應用關聯(lián)、服務器模型、數(shù)據(jù)集、報告和文件服務。
[0013]還包括步驟(4)智能網(wǎng)關逐次記錄所有監(jiān)測子目錄的文件已偵測時間范圍，只處理新生成的錄波數(shù)據(jù)文件。
[0014]還包括步驟(5)智能網(wǎng)關對每個邏輯錄波設備只保留最近時刻指定數(shù)量的的重定向文件。
[0015]通過在IEC61850文件服務接口參數(shù)中附加規(guī)定格式的時間段描述信息，并相應修改IEC61850的文件服務接口實現(xiàn)，實現(xiàn)錄波數(shù)據(jù)按時間段查詢和讀取。
[0016]所述規(guī)定格式是在路徑名前增加“開始時間”、“截止時間”，并用’ /’符號進行分隔，“開始時間”與“截止時間”之間采用“ ~ ”符號連接。
[0017]本發(fā)明的換流站故障錄波系統(tǒng)到IEC61850故障錄波主站的數(shù)據(jù)接入方法，基于虛擬建模技術，采用網(wǎng)絡目錄映射方式監(jiān)測換流站內專業(yè)故障錄波裝置和所有控制與保護裝置的故障錄波數(shù)據(jù)區(qū)，將換流站內的專業(yè)故障錄波裝置和所有內置故障錄波功能的直流輸電控制與保護裝置建模為符合IEC61850規(guī)范的智能故障錄波邏輯設備LD，智能網(wǎng)關實時偵測所有裝置的故障錄波數(shù)據(jù)區(qū)文件的生成，并負責與調度中心采用IEC61850標準的故障錄波主站系統(tǒng)的實時高效通信，保證電網(wǎng)調度中心能及時迅速獲得直流輸電換流站內關鍵操作和異常狀況等有關的運行分析數(shù)據(jù)。通過擴展IEC61850的文件訪問接口服務定義及實現(xiàn)以支持錄波文件按時間段查詢和提取。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是實施例的網(wǎng)絡映射方式組網(wǎng)監(jiān)測示意圖。
【具體實施方式】
[0019]換流站故障錄波系統(tǒng)到IEC61850故障錄波主站的數(shù)據(jù)接入方法利用虛擬建模技術，將換流站內的專業(yè)故障錄波裝置和所有控制與保護裝置的內置故障錄波模塊建模為智能網(wǎng)關內部的故障錄波邏輯設備LD (Logical Device)，基于網(wǎng)絡文件夾共享，采用網(wǎng)絡目錄映射及文件重定向方式統(tǒng)一集中管理、實時偵測，通過擴展IEC61850的文件服務接口定義及實現(xiàn)以支持錄波文件按時間段查詢和提取，實現(xiàn)與調度中心內IEC61850故障錄波主站系統(tǒng)的高效通信。
[0020]網(wǎng)絡目錄映射:把不同主機的網(wǎng)絡共享文件夾映射到本地目錄。
[0021]文件重定向:智能網(wǎng)關在探測到錄波數(shù)據(jù)文件時，并非直接將數(shù)量中且龐大的錄波文件復制到本地，而是按照統(tǒng)一命名格式創(chuàng)建相應的重定向文件，以記錄實際文件地址；在主站訪問錄波數(shù)據(jù)文件時，根據(jù)重定向文件記錄的實際地址去獲取文件信息及數(shù)據(jù)；重定向文件名稱格式為:裝置名_LD名稱_FltNum故障號_故障時間。故障時間格式應為:年(四位)月(兩位)日(兩位)_時(兩位)分(兩位)秒(兩位)_毫秒(三位)。
[0022]文件系統(tǒng)調用攔截:攔截操作系統(tǒng)對文件系統(tǒng)的底層操作調用實時探知文件變動信息。
[0023]定期文件查驗:對監(jiān)測目錄進行定期掃描比對以發(fā)現(xiàn)文件變動信息。
[0024]1)故障錄波智能網(wǎng)關虛擬建模
[0025]將換流站內的故障錄波裝置和所有內置故障錄波功能模塊的控制與保護裝置構成的故障錄波系統(tǒng)建模為一個故障錄波智能IED(Intelligent Electronic Device)對象，并在故障錄波智能IED對象下，將不同的故障錄波模塊分別建模為故障錄波邏輯設備LD。故障錄波邏輯設備LD至少包含LLNO (邏輯節(jié)點零)、LPHD (物理裝置信息邏輯節(jié)點)、RDRE(擾動記錄邏輯節(jié)點)三個邏輯節(jié)點LN ;對于所有故障錄波邏輯設備LD，RDRE為強制邏輯節(jié)點；在這三個邏輯節(jié)點中，強制實現(xiàn)表1所列數(shù)據(jù)對象。
[0026]表1錄波LD邏輯節(jié)點強制數(shù)據(jù)對象
【權利要求】
1.換流站故障錄波系統(tǒng)到IEC61850故障錄波主站的數(shù)據(jù)接入方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: (1)將換流站內的故障錄波裝置和所有內置故障錄波功能模塊的控制與保護裝置構成的故障錄波系統(tǒng)建模為一個故障錄波智能IED對象，并在故障錄波智能IED對象下，將不同的故障錄波模塊分別建模為故障錄波邏輯設備LD ； (2)將故障錄波裝置和所有內置故障錄波功能模塊的控制與保護裝置的錄波數(shù)據(jù)目錄通過網(wǎng)絡目錄映射集中到智能網(wǎng)關的監(jiān)測目錄下； (3)智能網(wǎng)關采用文件系統(tǒng)調用攔截和定期文件查驗兩種方式實時偵測故障錄波文件的生成，并實時驅動相應的虛擬故障錄波邏輯設備LD的處理邏輯以及自動觸發(fā)IEC61850數(shù)據(jù)傳輸，完成與遠程IEC61850故障錄波主站系統(tǒng)間的實時通信。
2.根據(jù)權利要求1所述的換流站故障錄波系統(tǒng)到IEC61850故障錄波主站的數(shù)據(jù)接入方法，其特征在于:所述故障錄波邏輯設備LD至少包括邏輯節(jié)點零LLNO、物理裝置信息邏輯節(jié)點LPHD和擾動記錄邏輯節(jié)點RDRE。
3.根據(jù)權利要求1所述的換流站故障錄波系統(tǒng)到IEC61850故障錄波主站的數(shù)據(jù)接入方法，其特征在于:所述步驟(3)中采用網(wǎng)絡目錄映射及文件重定向方式記錄和存取原始故障錄波文件。
4.根據(jù)權利要求1所述的換流站故障錄波系統(tǒng)到IEC61850故障錄波主站的數(shù)據(jù)接入方法，其特征在于:所述步驟(I)中故障錄波智能IED對象支持以下服務模型:應用關聯(lián)、月艮務器模型、數(shù)據(jù)集、報告和文件服務。
5.根據(jù)權利要求1所述的換流站故障錄波系統(tǒng)到IEC61850故障錄波主站的數(shù)據(jù)接入方法，其特征在于:還包括步驟(4)智能網(wǎng)關逐次記錄所有監(jiān)測子目錄的文件已偵測時間范圍，只處理新生成的錄波數(shù)據(jù)文件。
6.根據(jù)權利要求1所述的換流站故障錄波系統(tǒng)到IEC61850故障錄波主站的數(shù)據(jù)接入方法，其特征在于:還包括步驟(5)智能網(wǎng)關對每個邏輯錄波設備只保留最近時刻指定數(shù)量的的重定向文件。
7.根據(jù)權利要求1-6中任一項所述的換流站故障錄波系統(tǒng)到IEC61850故障錄波主站的數(shù)據(jù)接入方法，其特征在于:通過在IEC61850文件服務接口參數(shù)中附加規(guī)定格式的時間段描述信息，并相應修改IEC61850的文件服務接口實現(xiàn)，實現(xiàn)錄波數(shù)據(jù)按時間段查詢和讀取。
8.根據(jù)權利要求7所述的換流站故障錄波系統(tǒng)到IEC61850故障錄波主站的數(shù)據(jù)接入方法，其特征在于，所述規(guī)定格式是在路徑名前增加“開始時間”、“截止時間”，并用’ /’符號進行分隔，“開始時間”與“截止時間”之間采用“ ~ ”符號連接。
【文檔編號】G01R19/25GK103647805SQ201310603635
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權日:2013年11月25日
【發(fā)明者】王春生, 余存, 崔曉優(yōu), 王柏恒, 馬儀成 申請人:國家電網(wǎng)公司, 許繼集團有限公司, 許繼電氣股份有限公司