本發(fā)明涉及一種基于短地址改進(jìn)的智能變電站合并單元配置方法，屬于電力系統(tǒng)變電站自動化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

合并單元是智能變電站的重要特征，在智能變電站的架構(gòu)中扮演著重要角色，完成對一次互感器傳輸過來的電氣量進(jìn)行合并和同步處理，并將處理后的數(shù)字信號按照特定格式轉(zhuǎn)發(fā)給間隔層設(shè)備使用的裝置。隨著合并單元在智能變電站中的廣泛應(yīng)用，合并單元供貨越來越多，現(xiàn)場調(diào)試的工作量越來越大，然而IEC61850短地址包含的信息有限，通過ICD(IED Capability Description，描述智能組件能力的模型文件)和SCD(Substation Configuration Description，全站系統(tǒng)配置文件)轉(zhuǎn)換成的配置信息少，導(dǎo)致合并單元的配置項(xiàng)過多，手動操作過多，經(jīng)常造成工程周期長，進(jìn)度慢，延緩工程進(jìn)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種基于短地址改進(jìn)的智能變電站合并單元配置方法，以解決智能變電站調(diào)試工作量大的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于短地址改進(jìn)的智能變電站合并單元配置方法，步驟如下：

1)SCD配置工具根據(jù)合并單元ICD文件生成智能變電站的SCD文件；所述ICD文件中的短地址包含合并單元的配置信息，配置信息與短地址的虛端子號相對應(yīng)；所述配置信息包括：通信數(shù)字類型與編號、CPU類型與編號、數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)類型與編號、來源數(shù)據(jù)類型與編號、關(guān)聯(lián)/斷鏈數(shù)據(jù)標(biāo)示、合并單元采集器與ID、合并單元采集器通道類型與通道、合并單元采集器數(shù)據(jù)源類型與組、合并單元模數(shù)轉(zhuǎn)換變比類型與變比、合并單元關(guān)聯(lián)通道并列切換屬性標(biāo)識中的至少一種；

2)利用合并單元配置工具對SCD文件中的短地址進(jìn)行解析，導(dǎo)出合并單元信息的配置文件；

3)利用合并單元工具將配置信息下載到合并單元中以完成配置過程。

所述ICD文件中的短地址格式如下：

sAddr＝"Axx:Bxx.Cxx.Dxx.Exxyyzzzz.Fxx.Gxx.Hxx.Ixx.Jxx"；

適用于數(shù)據(jù)來源單一的情況，其中，Axx字段為通信數(shù)字類型+數(shù)字編號；Bxx字段為CPU+CPU編號；Cxx字段為數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)類型+數(shù)字編號；Dxx字段為來源數(shù)據(jù)類型+數(shù)字編號；Exxyyzzzz字段為關(guān)聯(lián)/斷鏈數(shù)據(jù)標(biāo)識；Fxx字段為合并單元采集器+ID；Gxx字段為合并單元采集器通道類型+通道；Hxx字段為合并單元采集器數(shù)據(jù)源類型+組；Ixx字段為合并單元模數(shù)轉(zhuǎn)換變比類型+變比；Jxx字段為合并單元關(guān)聯(lián)通道并列切換屬性標(biāo)識。

所述ICD文件中的短地址格式如下：

sAddr＝"Axx:Bxx.Cxx.Dxx.Exxyyzzzz.Fxx.Gxx.Hxx.Ixx.Jxx,Dxx.Exxyyzzzz.Fxx.Gxx.Hxx.Ixx.Jxx"；

適用于數(shù)據(jù)來源不單一的情況，其中，Axx字段為通信數(shù)字類型+數(shù)字編號；Bxx字段為CPU+CPU編號；Cxx字段為數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)類型+數(shù)字編號；Dxx字段為來源數(shù)據(jù)類型+數(shù)字編號；Exxyyzzzz字段為關(guān)聯(lián)/斷鏈數(shù)據(jù)標(biāo)識；Fxx字段為合并單元采集器+ID；Gxx字段為合并單元采集器通道類型+通道；Hxx字段為合并單元采集器數(shù)據(jù)源類型+組；Ixx字段為合并單元模數(shù)轉(zhuǎn)換變比類型+變比；Jxx字段為合并單元關(guān)聯(lián)通道并列切換屬性標(biāo)識。

全自動生成配置就需要從數(shù)據(jù)源頭處理，工具歸根結(jié)底從短地址上獲取裝置的所有廠商信息的完整性上解決，因此要想提高智能變電站的調(diào)試人員的工作效率，自動生成合并單元的全套配置，就需要IEC61850短地址按照一定的規(guī)則進(jìn)行改進(jìn)擴(kuò)充。

本發(fā)明提出的一種基于短地址改進(jìn)的智能變電站合并單元配置方法，按照一定規(guī)則對短地址進(jìn)行擴(kuò)充，把合并單元所需要的信息全方位覆蓋，為自動生成合并單元全套配置建立數(shù)據(jù)源，解決了合并單元配置項(xiàng)過多導(dǎo)致的智能變電站調(diào)試工作量大的問題，提高了現(xiàn)場調(diào)試效率。

附圖說明

圖1為智能變電站短地址提高工程調(diào)試效率示意圖；

圖2為智能變電站短地址虛回路系統(tǒng)應(yīng)用示意圖；

圖3為智能變電站短地址虛回路系統(tǒng)SV上送應(yīng)用示意圖；

圖4為智能變電站短地址虛回路系統(tǒng)GOOSE上送應(yīng)用示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的技術(shù)方案為：本發(fā)明針對智能變電站中合并單元越來越多，現(xiàn)場調(diào)試量越來越大，造成工程周期長，進(jìn)度慢，延緩工程進(jìn)度的問題，提出了對IEC6185短地址按照一定規(guī)則進(jìn)行擴(kuò)充的方法，從數(shù)據(jù)源頭進(jìn)行處理，從短地址上獲取合并單元所需的全部信息，自動生成合并單元的全套配置，并利用合并單元配置工具，對全套配置一鍵下裝，從而減少調(diào)試人員的手動操作，提高了調(diào)試人員的工作效率。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

智能變電站利用短地址擴(kuò)充提高工程調(diào)試效率的過程如圖1所示，廠家提供合并單元ICD文件，其中包含合并單元配置信息的短地址，利用SCD配置工具根據(jù)ICD文件生成智能變電站SCD文件，對SCD文件的短地址進(jìn)行解析，得到全站系統(tǒng)的配置信息，其中包含合并單元全套配置信息，利用合并單元配置工具將全套配置一鍵下裝，進(jìn)行工程實(shí)施。

本發(fā)明依據(jù)IEC61850模型及其《DL/T 282-2012合并單元技術(shù)條件》按照如下規(guī)則進(jìn)行建立短地址擴(kuò)充規(guī)則。擴(kuò)充規(guī)則總體考慮SV和GOOSE短地址兼容性擴(kuò)充，SV短地址擴(kuò)充考慮采集的接入的幀格式和通道關(guān)系，GOOSE短地址擴(kuò)展考慮虛回路(業(yè)界提出虛端子和虛擬二次回路的概念，簡稱虛擬二次回路為虛回路)監(jiān)視。綜合以上條件，短地址標(biāo)準(zhǔn)格式和改進(jìn)格式如下：

短地址標(biāo)準(zhǔn)格式：sAddr＝"虛端子號"

短地址改進(jìn)格式如下：

sAddr＝"Axx:Bxx.Cxx.Dxx.Exxyyzzzz.Fxx.Gxx.Hxx.Ixx.Jxx,Dxx.Exxyyzzzz.Fxx.Gxx.Hxx.Ixx.Jxx"

短地址sAddr是IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中定義的模型字段，sAddr屬性用于分配短地址給DO屬性，用于存放IED廠商的私有信息是合法的，并不影響互操作性。

其中，Axx字段說明：通信數(shù)據(jù)類型+數(shù)字編號。數(shù)字編號為對應(yīng)通信數(shù)據(jù)類型按接收和發(fā)送數(shù)據(jù)分別編排的序號，從0開始，如第10個接收單點(diǎn)遙信量為ISP10。

通信數(shù)據(jù)類型定義：

ISP—輸入單點(diǎn)；

IDP—輸入雙點(diǎn)；

IIT—輸入整形；

IFT—輸入浮點(diǎn)；

OSP—輸出單點(diǎn)；

ODP—輸出雙點(diǎn)；

OIT—輸出整形；

OFT—輸出浮點(diǎn)；

OTM—輸出TSSM時標(biāo)。

Bxx字段說明：CPU+CPU編號。如CPU1：B01，CPU2：B02…，數(shù)字編號為2位，不足2位用0補(bǔ)齊。

Cxx字段說明：數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)類型+數(shù)字編號，IPLD平臺的數(shù)據(jù)是一張總表，因此前綴統(tǒng)一使用CHL，數(shù)字編號為對應(yīng)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的ID號，如ID為47的數(shù)據(jù)：CHL47。

Dxx字段說明：來源數(shù)據(jù)類型+數(shù)字編號。來源數(shù)據(jù)類型，表示輸入或者輸出和數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)編號根據(jù)不同的用途單獨(dú)確定編號，如第25個軟開入為SDin25,對沒有來源數(shù)據(jù)的數(shù)字編號設(shè)定為缺省值“-1”。

因考慮刀閘位置等雙點(diǎn)信息上送，故出現(xiàn)兩個Dxx,第1個Dxx表示合位，第2個Dxx表示分位，例如：sAddr＝"Axx:Bxx.Cxx.

HDin801.Exxyyzzzz.Fxx.Gxx.Hxx.Ixx.Jxx,

HDin802.Exxyyzzzz.Fxx.Gxx.Hxx.Ixx.Jxx"

HDin801—硬開入；

HDin801，HDin802—雙點(diǎn)硬開入；

SDin—輸入GOOSE單點(diǎn)；

DDin—輸入GOOSE雙點(diǎn)；

IDin—輸入整形；

FDin—輸入浮點(diǎn)；

TDin—輸入TSSM時標(biāo)(時鐘同步狀態(tài)監(jiān)測)；

CDin—外部時鐘；

SDout—輸出單點(diǎn)；

DDout—輸出雙點(diǎn)；

IDout—輸出整形；

FDout—輸出浮點(diǎn)；

TDout—輸出時間時標(biāo)；

EDout—自產(chǎn)信號；

CDout—發(fā)出時鐘。

Exxyyzzzz字段說明：關(guān)聯(lián)(或斷鏈)數(shù)據(jù)標(biāo)識。工具導(dǎo)出ICD文件時按相關(guān)規(guī)則導(dǎo)出，次字段不可為空，如果不是斷鏈必然填關(guān)聯(lián)，如果沒有關(guān)聯(lián)關(guān)系就填“RLT00000000”。

關(guān)聯(lián)字段定義：“RLTxxyyzzzz”；其中“RLT”為關(guān)聯(lián)字段關(guān)鍵字，xx為CPU號碼，yy為數(shù)據(jù)表ID，zzzz為關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)記錄ID。當(dāng)字段相同則為關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，在同一個短地址中如果有多個數(shù)據(jù)，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)標(biāo)識相同。過程層設(shè)備CPU號填01或者02，因所有數(shù)據(jù)在一個表中，因此數(shù)據(jù)表ID填00；關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)記錄ID填寫輸出數(shù)據(jù)的ID，例如一個輸出數(shù)據(jù)M(ID：0x9)和一個輸入數(shù)據(jù)N(ID：0x1234)關(guān)聯(lián)，那么它們兩個的關(guān)聯(lián)字段均為RLT01000009。

斷鏈字段定義：“LNKxxyyzzzz”；其中，“LNK”為斷鏈字段關(guān)鍵字，xx未使用，默認(rèn)為00，yy為斷鏈訪問點(diǎn)類型，01-G(過程層GOOSE)，02-M(過程層SV)，zzzz為該斷鏈告警信號在本訪問點(diǎn)下按照APPID從小到大編排的序號，從0開始。

因考慮刀閘位置等雙點(diǎn)信息等信息的來源，故出現(xiàn)兩個Exxyyzzzz,第1個Exxyyzzzz表示合位的關(guān)聯(lián)狀態(tài)，第2個Dxx表示分位的關(guān)聯(lián)狀態(tài)。例如：sAddr＝"Axx:Bxx.Cxx.HDin801.RLT00000000.Fxx.Gxx.Hxx.Ixx.Jxx,HDin802.RLT00000000.Fxx.Gxx.Hxx.Ixx.Jxx"

Fxx字段說明：合并單元采集器+ID。采集器類型一般可定義為SMP(Sample)，以《DL/T 282-2012合并單元技術(shù)條件》中的通訊協(xié)議關(guān)為依據(jù)，關(guān)聯(lián)采集器ID，允許最大個數(shù)16，范圍0～15，-1表示無采集器ID或無法確定采集器ID。

Gxx字段說明：合并單元采集器通道類型+通道。采集器通道類型一般可定義SCH(SampleChannel)，以《DL/T 282-2012合并單元技術(shù)條件》中的通訊協(xié)議關(guān)為依據(jù)，關(guān)聯(lián)聯(lián)通道ID，0～63，-1表示無通道ID或無法確定通道ID時。

Hxx字段說明：合并單元采集器數(shù)據(jù)源類型+組。采集器數(shù)據(jù)源類型一般可定義CGP(ChannelGroup):關(guān)聯(lián)通道組，0～63，如CT的ABC相為一組，-1表示無通道組。

1：第1組保護(hù)電流；

2：第2組保護(hù)電流；

3：第3組保護(hù)電流；

4：測量電流；

5：母線MU相電壓9-2輸出；

6：母線MU零序電壓9-2輸出；

7：母線MU相電壓輸出曼碼輸出；

8：母線MU零序電壓曼碼輸出；

9：零序電流；

10：間隙電流；

11：同期電壓(間隔采樣)；

12：反極性第1組保護(hù)電流；

13：反極性第2組保護(hù)電流；

14：反極性第3組保護(hù)電流；

15：反極性測量電流；

16：間隔MU級聯(lián)輸出相電壓通道；

17：間隔MU級聯(lián)輸出零序電壓通道；

18：9-2級聯(lián)輸入相電壓通道；

19：9-2級聯(lián)輸入零序電壓通道；

20：曼碼級聯(lián)相電壓輸入通道；

21：曼碼級聯(lián)零序電壓輸入通道；

22：同期電壓(級聯(lián)母線MU)；

23：間隔MU輸出相電壓(間隔采樣)；

24：間隔MU輸出零序電壓1(間隔采樣)。

Ixx字段說明：合并單元模數(shù)轉(zhuǎn)換變比類型+變比。合并單元轉(zhuǎn)換變比類型一般可定義ADK，模數(shù)轉(zhuǎn)換變比均是枚舉類型，可以根據(jù)下表的數(shù)據(jù)來源的變比，進(jìn)行序號選擇。

0：額定延時(無)；

1：保護(hù)電流(In/463)；

2：測量電流(In/11585)；

3：相電壓(57.74V/11585)；

4：零序電壓1(150V/11585)；

5：零序電壓2(100V/11585)；備用變比

6：間隔MU輸出級聯(lián)相電壓通道；

7：間隔MU輸出級聯(lián)零序電壓通道；

8：9-2級聯(lián)輸入相電壓通道；

9：9-2級聯(lián)輸入零序電壓通道；

10：曼碼級聯(lián)輸入相電壓通道；

11：曼碼級聯(lián)輸入零序電壓通道。

Jxx字段說明：合并單元關(guān)聯(lián)通道并列切換屬性標(biāo)識。合并單元關(guān)聯(lián)通道屬性一般可定義RMS(RelationMergeSwitch)，關(guān)聯(lián)通道并列切換屬性0～33。

0：無；

1：1母A相保護(hù)電壓1(切換后A相保護(hù)電壓1)；

2：1母A相保護(hù)電壓2(切換后A相保護(hù)電壓2)；

3：1母B相保護(hù)電壓1(切換后B相保護(hù)電壓1)；

4：1母B相保護(hù)電壓2(切換后B相保護(hù)電壓2)；

5：1母C相保護(hù)電壓1(切換后C相保護(hù)電壓1)；

6：1母C相保護(hù)電壓2(切換后C相保護(hù)電壓2)；

7：1母零序電壓1(切換后零序電壓1)；

8：1母零序電壓2(切換后零序電壓2)；

9：1母A相測量電壓(切換后A相測量電壓)；

10：1母B相測量電壓(切換后B相測量電壓)；

11：1母C相測量電壓(切換后C相測量電壓)；

12：2母A相保護(hù)電壓1；

13：2母A相保護(hù)電壓2；

14：2母B相保護(hù)電壓1；

15：2母B相保護(hù)電壓2；

16：2母C相保護(hù)電壓1；

17：2母C相保護(hù)電壓2；

18：2母零序電壓1；

19：2母零序電壓2；

20：2母A相測量電壓；

21：2母B相測量電壓；

22：2母C相測量電壓；

23：3母A相保護(hù)電壓1

24：3母A相保護(hù)電壓2；

25：3母B相保護(hù)電壓1；

26：3母B相保護(hù)電壓2；

27：3母C相保護(hù)電壓1；

28：3母C相保護(hù)電壓2；

29：3母零序電壓1；

30：3母零序電壓2；

31：3母A相測量電壓；

32：3母B相測量電壓；

33：3母C相測量電壓；

34：1母同期電壓1；

35：1母同期電壓2；

36：2母同期電壓1；

37：2母同期電壓2。

在短地址改進(jìn)規(guī)則中，第一個“Fxx.Gxx.Hxx.Ixx.Jxx”和第二個“Fxx.Gxx.Hxx.Ixx.Jxx”根據(jù)《DL/T 282-2012合并單元技術(shù)條件》及其合并單元的電壓并列切換功能進(jìn)行擴(kuò)充，字段含義均一樣。

在短地址改進(jìn)規(guī)則中，第一個“Dxx.Exxyyzzzz.Fxx.Gxx.Hxx.Ixx.Jxx”和第二個“Dxx.Exxyyzzzz.Fxx.Gxx.Hxx.Ixx.Jxx”中的“Dxx.Exxyyzzzz”字段為多個信息的合成預(yù)留，例如刀閘位置的雙點(diǎn)信息來源等。若裝置信息的來源單一，則直接將第二個“Dxx.Exxyyzzzz.Fxx.Gxx.Hxx.Ixx.Jxx”省略即可。

通過以上10個字段涵蓋了合并單元SV和GOOSE的所有有用信息，為智能變電站合并單元的配置生成提供了完備的裝置信息，同時智能變電站完整的可實(shí)施方案提供關(guān)鍵要素，為智能變電站虛回路體系的架構(gòu)和理念提供了更開闊的想象空間。

作為其他實(shí)施方式，短地址中包含的配置信息可以是上述10種信息的一種或多種。

如圖2所示為智能變電站短地址虛回路系統(tǒng)應(yīng)用示意圖。過程層判斷、產(chǎn)生虛回路異常信號，利用GOOSE信號傳送到間隔層；間隔層判斷、產(chǎn)生虛回路異常信號轉(zhuǎn)發(fā)過程層虛回路異常信號，利用遙信或MMS報文上送至站控層；站控層對異常信號進(jìn)行解析展示。

智能變電站短地址虛回路系統(tǒng)SV上送應(yīng)用如圖3所示，過程層將保護(hù)電流通過短地址改進(jìn)方式通過智能變電站站SCD和測控裝置建立映射關(guān)系，測控裝置接收過程層SV與上送遙測量進(jìn)行關(guān)聯(lián)，當(dāng)來源數(shù)據(jù)表為實(shí)時數(shù)據(jù)表時，遙測量與SV數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)記錄短地址取接收SV數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)短地址；測控裝置接收過程層SV與軟壓板之間通過智能變電站SCD的控制數(shù)據(jù)表進(jìn)行關(guān)聯(lián)，當(dāng)控制數(shù)據(jù)表為軟壓板表時，SV與軟壓板數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)記錄短地址取軟壓板數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)短地址。測控裝置通過程序和短地址建立映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)遙測與SV、軟壓板與SV的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)上送，后臺實(shí)時獲取保護(hù)電流的實(shí)時數(shù)據(jù)。

當(dāng)存在SV軟壓板時，SV模型短地址中的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)有2個，分別實(shí)現(xiàn)遙測量與SV、軟壓板與SV的關(guān)聯(lián)。

智能變電站短地址虛回路系統(tǒng)GOOSE上送應(yīng)用如圖4所示，過程層將刀閘的位置信號通過短地址改進(jìn)方式通過智能變電站站SCD和測控裝置建立映射關(guān)系，測控裝置接收過程層GOOSE與上送遙信量之間通過查找數(shù)據(jù)塊來源數(shù)據(jù)表和數(shù)據(jù)短地址進(jìn)行關(guān)聯(lián)，當(dāng)接收GOOSE與上送遙信量模型的來源數(shù)據(jù)表和數(shù)據(jù)短地址都相同時為關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)記錄短地址并取接收GOOSE模型的數(shù)據(jù)短地址，測控裝置通過程序和短地址建立映射關(guān)系，實(shí)現(xiàn)遙信上送，后臺實(shí)時獲取刀閘位置狀態(tài)。

當(dāng)接收雙點(diǎn)GOOSE量有控制軟壓板時，雙點(diǎn)第二個數(shù)據(jù)中的關(guān)聯(lián)字段設(shè)置為關(guān)聯(lián)控制軟壓板的數(shù)據(jù)記錄；當(dāng)接收雙點(diǎn)GOOSE量無控制軟壓板時，雙點(diǎn)第二個數(shù)據(jù)中的關(guān)聯(lián)字段設(shè)置為無效。

本發(fā)明設(shè)計了一種基于短地址改進(jìn)的智能變電站合并單元配置方法，提高了智能變電站的現(xiàn)場調(diào)試效率，提高了智能變電站的合并單元的智能化水平，在IEC61850短地址的基礎(chǔ)上按照一定的規(guī)則進(jìn)行擴(kuò)充，適用于智能變電站合并單元采集器接收通道、SV發(fā)送、GOOSE收發(fā)等信息擴(kuò)展，有利于提高合并單元短地址的規(guī)范化，在智能變電站的調(diào)試過程中，自動生成配置的數(shù)據(jù)源，大大提高了調(diào)試人員的工作效率，有較大的使用價值。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)構(gòu)想的啟發(fā)下，在不脫本發(fā)明內(nèi)容的基礎(chǔ)上，還可以對上述方法及裝置做出各種改進(jìn)，這仍落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。