一种基于IEC61850规约的变电站IED设备模拟方法技术

本发明专利技术涉及一种基于IEC61850规约的变电站IED设备模拟方法。以SCD模型为信息源输入，模拟系统终端加载SCD模型并解析，分解出IED需要的CID模型；以树状图及列表形式进行人机交互，为每个CID模型数据对象分配一个数据生成器，通过数据生成器产生状态序列，并下送到模拟系统控制台；模拟系统控制台加载模拟系统终端分解出的CID模型并解析，创建IEC61850数据库，有序地组织IEC61850模型引用路径信息，根据数据生成器对应的模型引用路径寻址IEC61850数据库，实时刷新IEC61850数据库状态，通过IEC61850与站控层交互通信，从而完成IED的模拟。本发明专利技术大大提高工作效率，正确率可达100%，时间节约率达95%以上；且避免一次设备停电或继电保护退出运行即可完成调试，大大提高电网运行可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统自动化
，尤其是涉及一种基于IEC61850规约的变电站IED设备模拟方法。
技术介绍
随着智能变电站无人值守的深化应用和调控主站的高级功能提升，调控主站不在只是担负着传统意义上的开关刀闸位置和线路潮流的监视任务，而是已担负变电站所有一二次设备健康状态的监视、一二次设备远方遥控操作等监控任务。变电站的远动系统在调控主站中起着承上启下的中转作用，是站内设备与远方调控主站连接的桥梁，远动系统上送站内遥测遥信数据到调控主站，同时接收调控主站下达的遥控命令数据转交到现场一二次设备进行实际操作。上述远动系统所提及的遥测、遥信、遥控简称“三遥”，下同。智能变电站远动系统“三遥”核对现有技术方案是在变电站监控后台与现场一二设备信息核对正确后进行的。远动系统与调控主站的遥测遥信信息核对过程是：利用专用测试仪器对变电站二次设备进行加量试验，监控后台会收到相应的遥测遥信数据，同时该数据也会经过远动系统上送到与调控主站，如果监控后台和调控主站数据一致则测试结果正确，当所有遥测遥信数据全部测试正确则信息核对结束。远动系统与调控主站的遥控核对过程是：远方调控主站下发现场一二设备的遥控操作命令，经过远动系统转发命令，遥控现场二次设备或一次设备，如果调控主站下发的遥控对象及遥控内容与现场实际相符，则认为遥控正确，当所有遥控执行全部正确则信息核对结束。现有技术存在的主要缺点有：1）工作效率极低。变电站运动装置与调控主站信息核对仍为人工方法，两者设备数量多（远动系统2台、调控主站至少4台），重复信息核对次数多（至少4次），站内信息量庞大（1座500kV智能变电站约有1万多条信息），人工利用专用调试仪器加量试验速度慢，工作效率极为低下、人工信息核对正确率不高。2）影响电力系统运行可靠性。由于人工信息核对正确率不高，经常造成遥测遥信上送错误的严重事件，也有造成远方误控或拒控变电站一次设备的严重事故。3）安全风险高。采用传统的人工利用专用调试仪器进行加量试验方法，需要进行隔离电流、电压、跳闸、电源等二次回路，试验过程中安全风险高。4）直接造成一二次设备停电。三遥信息核对需要将变电站站内一二次设备停电才能进行试验，造成变电站一二次设备停电。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于IEC61850规约的变电站IED设备模拟方法，该方法大大提高工作效率，正确率可达100%，时间节约率达95%以上；且避免一次设备停电或继电保护退出运行即可完成调试，大大提高电网运行可靠性。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种基于IEC61850规约的变电站IED设备模拟方法，包括如下步骤，S1：以SCD模型为信息源输入，模拟系统终端加载SCD模型并解析，分解出IED需要的CID模型；S2：以树状图及列表形式进行人机交互，为每个CID模型数据对象分配一个数据生成器，通过数据生成器产生状态序列，并下送到模拟系统控制台；S3：模拟系统控制台加载模拟系统终端分解出的CID模型并解析，创建IEC61850数据库，有序地组织IEC61850模型引用路径信息，根据数据生成器对应的模型引用路径寻址IEC61850数据库，实时刷新IEC61850数据库状态，通过IEC61850与站控层交互通信，从而完成IED的模拟。在本专利技术一实施例中，所述模拟系统控制台为分布式控制器。在本专利技术一实施例中，所述模拟系统终端为集中控制器。在本专利技术一实施例中，模拟系统终端通过其内设置的SCD模型解析模块对SCD模型进行解析，所述SCD模型解析模块采用面向对象技术，对IED61850功能进行封装，简化可扩展置标语言文件操作，为后续模型节点检索作好准备。在本专利技术一实施例中，所述模拟系统控制台的具体工作方式如下，步骤1：模拟系统控制台启动后，进行系统初始化工作；步骤2：自动检索CID模型并解析，创建IEC61850实时数据库并记忆模型引用路径叶子节点路径，同时创建模拟系统终端虚拟数据库；在确保该2个数据库有效的前提下创建IEC61850通信线程及与模拟系统终端通信线程；其中，IEC61850通信线程主要完成与站控层通信工作，实时监视客户端请求并将IEC61850实时库状态反映到站控层；模拟系统终端线程主要负责与模拟系统终端的通信工作，实时监视并处理模拟系统终端报文请求，如实地将模拟系统终端对模型的状态设置反馈到IEC61850实时数据库；步骤3：当模拟系统终端下达退出指令后，模拟系统控制台关闭所有线程，释放申请的内存，退出运行。在本专利技术一实施例中，所述模拟系统控制台包括MMS服务器模拟系统控制台和goose终端模拟系统控制台。相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：（1）大大提高工作效率。本技术的正确率可达100%，时间节约率达95%以上；从而保障了电网安全可靠运行；（2）避免一次设备停电或继电保护退出运行即可完成调试，大大提高电网运行可靠性；（3）避免了信息核对过程的安全风险；本技术无要进行隔离电流、电压、跳闸等二次回路，并利用专用调试仪器进行试验。附图说明图1为本专利技术基于IEC61850规约的变电站IED设备模拟方法采用的调试系统组成图。图2为本专利技术模拟软件系统层次示意图。图3为本专利技术服务端模拟系统控制台设计流程图。图4为本专利技术Goose终端模拟系统设计流程图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行具体说明。本专利技术的一种基于IEC61850规约的变电站IED设备模拟方法，包括如下步骤，S1：以SCD模型为信息源输入，模拟系统终端加载SCD模型并解析，分解出IED需要的CID模型；S2：以树状图及列表形式进行人机交互，为每个CID模型数据对象分配一个数据生成器，通过数据生成器产生状态序列，并下送到模拟系统控制台；S3：模拟系统控制台加载模拟系统终端分解出的CID模型并解析，创建IEC61850数据库，有序地组织IEC61850模型引用路径信息，根据数据生成器对应的模型引用路径寻址IEC61850数据库，实时刷新IEC61850数据库状态，通过IEC61850与站控层交互通信，从而完成IED的模拟。所述模拟系统控制台为分布式控制器。所述模拟系统终端为集中控制器。模拟系统终端通过其内设置的SCD模型解析模块对SCD模型进行解析，所述SCD模型解析模块采用面向对象技术，对IED61850功能进行封装，简化可扩展置标语言文件操作，为后续模型节点检索作好准备。所述模拟系统控制台的具体工作方式如下，步骤1：模拟系统控制台启动后，进行系统初始化工作；步骤2：自动检索CID模型并解析，创建IEC61850实时数据库并记忆模型引用路径叶子节点路径，同时创建模拟系统终端虚拟数据库；在确保该2个数据库有效的前提下创建IEC61850通信线程及与模拟系统终端通信线程；其中，IEC61850通信线程主要完成与站控层通信工作，实时监视客户端请求并将IEC61850实时库状态反映到站控层；模拟系统终端线程主要负责与模拟系统终端的通信工作，实时监视并处理模拟系统终端报文请求，如实地将模拟系统终端对模型的状态设置反馈到IEC61850实时数据库；步骤3：当模拟系统终端下达退出指令后，模拟系统控制台关闭所有线程，释放申请的内存，退出运行。所述模拟系统控制台包括MMS服务器模拟系统控制台和go本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于IEC61850规约的变电站IED设备模拟方法，其特征在于：包括如下步骤，S1：以SCD模型为信息源输入，模拟系统终端加载SCD模型并解析，分解出IED需要的CID模型；S2：以树状图及列表形式进行人机交互，为每个CID模型数据对象分配一个数据生成器，通过数据生成器产生状态序列，并下送到模拟系统控制台；S3：模拟系统控制台加载模拟系统终端分解出的CID模型并解析，创建IEC61850数据库，有序地组织IEC61850模型引用路径信息，根据数据生成器对应的模型引用路径寻址IEC61850数据库，实时刷新IEC61850数据库状态，通过IEC61850与站控层交互通信，从而完成IED的模拟。

【技术特征摘要】
1.一种基于IEC61850规约的变电站IED设备模拟方法，其特征在于：包括如下步骤，S1：以SCD模型为信息源输入，模拟系统终端加载SCD模型并解析，分解出IED需要的CID模型；S2：以树状图及列表形式进行人机交互，为每个CID模型数据对象分配一个数据生成器，通过数据生成器产生状态序列，并下送到模拟系统控制台；S3：模拟系统控制台加载模拟系统终端分解出的CID模型并解析，创建IEC61850数据库，有序地组织IEC61850模型引用路径信息，根据数据生成器对应的模型引用路径寻址IEC61850数据库，实时刷新IEC61850数据库状态，通过IEC61850与站控层交互通信，从而完成IED的模拟。2.根据权利要求1所述的一种基于IEC61850规约的变电站IED设备模拟方法，其特征在于：所述模拟系统控制台为分布式控制器。3.根据权利要求1所述的一种基于IEC61850规约的变电站IED设备模拟方法，其特征在于：所述模拟系统终端为集中控制器。4.根据权利要求1所述的一种基于IEC61850规约的变电站IED设备模拟方法，其特征在于：模拟系统终端通过其内设置的SCD模型解析模块对SCD模型进行解析，所述SCD模型解析模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈月卿，陈建洪，黄翔宇，陈闽江，陈志辉，李怡然，候晨，吴芳芳，张诗鹏，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，国家电网公司，国网福建省电力有限公司检修分公司，
类型：发明
国别省市：福建;35