基于IEC61850标准的保护信息系统源端建模方法技术方案

本发明专利技术公开了基于IEC61850标准的保护信息系统源端建模方法，保信子站利用符合IEC61850标准的变电站系统配置工具进行变电站完整建模，生成包含变电站一次设备及拓扑结构、二次设备及一二次设备关联关系的SCD模型文件。保信主子站间通过SCD文件交换模型信息。保信主站利用SCD文件自动生成包含变电站一次设备信息、二次设备信息及两者之间关联关系的数据库，为保护信息的应用分析提供模型基础，实现了保信系统的源端建模。本发明专利技术可有效解决保信系统中由于103规约缺少模型信息导致主站无法对保护信息进行深入分析的问题。

Source modeling method of protection information system based on IEC61850

【技术实现步骤摘要】
基于IEC61850标准的保护信息系统源端建模方法
本专利技术属于电力系统自动化领域，尤其涉及基于IEC61850标准的保护信息系统源端建模方法。
技术介绍
保护信息系统简称保信系统，由位于厂站端的继电保护装置、子站以及位于调度端的主站构成，该系统实现了对继电保护装置的实时监视、控制和电网故障的实时分析。随着智能电网技术的快速发展，智能变电站得到了推广应用。智能变电站基于IEC61850标准实现了全站数据的统一建模和信息共享。而保信系统主子站之间大都基于103规约进行通信，通过103信息点表进行数据交互。对于智能变电站，保信子站需要将站内的IEC61850数据转换成103数据进行上送，导致数据上送的不完整。同时103信息点表没有明确语义,缺少一二次设备模型信息，保信子站仅能用于保护信息的监视，无法进行深入的分析。主站的电网智能故障分析等高级应用为了实现对保护信息的分析，还需要单独建立保护分析模型，增加了调度端的维护工作量，还容易出现调度端与厂站端保护模型不一致性的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提供一种基于IEC61850标准的保信系统源端建模方法，将IEC61850标准引入保信系统，保信主子站之间采用IEC61850标准进行通信以解决目前保信系统中由于103规约缺少模型信息导致主站无法对保护信息进行深入分析的问题。为了达成上述目的，本专利技术所采用的技术方案是基于IEC61850标准的保护信息系统源端建模方法，包括以下步骤：步骤1，保信子站利用符合IEC61850标准的变电站系统配置工具进行变电站完整建模，生成包含变电站一次设备及拓扑结构、二次设备及一二次设备关联关系的SCD模型文件；步骤2，保信主站配置子站的IP地址，与子站建立MMS连接，通过IEC61850文件服务从子站召唤SCD模型文件；SCD模型文件路径为“/SCD”，文件名称为“厂站名.SCD”；步骤3，保信主站利用数据库组态工具，导入SCD模型文件，自动生成保信主站数据库；通过解析SCD文件，将一次设备配置信息及其拓扑关系、二次设备配置信息、一二次设备的关联关系写入到主站数据库中，在导入SCD文件过程中，挑选所需导入的一二次设备模型，实现对全站模型的抽取。上述建模方法中，所述步骤1具体包括：步骤11：建立一次设备模型，采用图形化的方式，绘制变电站一次单线图，配置一次设备名称及其参数，并对变电站的间隔进行合理划分，形成包含变电站一次设备及拓扑关系的SSD模型文件；步骤12：建立IED设备模型，增加IED设备，导入ICD模型文件，对IED设备进行实例化配置，包括IED名称、通信参数、数据集、报告控制块、GOOSE和SV连线；步骤13：进行一二次设备关联建模，根据保信系统的要求，将保护装置不同的逻辑节点关联到不同的导电设备上，体现出保护装置的逻辑功能和保护范围；步骤14：导出包含SSD信息的全站SCD模型文件。上述建模方法中，步骤3中的所述保信主站数据库包含变电站分区、IEC61850模型分区、测点信息分区三个部分；变电站分区包括厂站表、电压等级表、变压器表、间隔表、母线表、导电设备表；IEC61850模型分区包括IED表、逻辑装置表、逻辑节点表、数据集表、数据集项表、报告控制块表、定值控制块表；测点信息分区包括保护遥测表、保护遥信表、定值表、告警信号表、动作事件表、压板表。上述建模方法中，所述步骤3中保信主站导入SCD模型文件，自动生成保信主站数据库的过程具体包括：步骤31，导入一次设备信息，将SCD中一次模型相关对象写入到变电站分区对应的表中，所述一次模型包括厂站、电压等级、变压器、间隔、母线、导电设备；一次拓扑关系连接节点、端点信息转换成数据库中设备的拓扑连接号属性；对于导电设备，还要进一步设置设备类型，所述设备类型包括开关、刀闸、馈线；步骤32，导入二次设备信息，将SCD文件中的二次模型相关对象写入到IEC61850模型分区对应的表中，所述二次模型包括服务器、逻辑装置、逻辑节点、数据集、数据集项、报告控制块、定值控制块；同时根据IED数据集模型，生成保护遥测、保护遥信、定值、告警信号、动作事件测点对象，写入测点信息表；步骤33，根据SCD文件中一次设备关联的逻辑节点信息，在数据库中建立一次设备与保护装置、逻辑节点的关联关系。本专利技术的有益效果：采用本专利技术的所述方法和系统，保信子站采用IEC61850标准对变电站进行完整建模，保信主子站间通过SCD文件交换模型信息，保信主站利用SCD文件自动生成包含变电站一次设备信息、二次设备信息及两者之间关联关系的数据库，为保护信息的应用分析提供了模型基础，实现了保信系统的源端建模。附图说明图1基于IEC61850标准的保信系统源端建模过程。图2保信主站数据库结构。具体实施方式下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述：为了解决目前保信系统中由于103规约缺少模型信息导致主站无法对保护信息进行深入分析的问题，本专利技术提出了一种基于IEC61850标准的保信系统源端建模方法将IEC61850标准引入保信系统。保信主子站之间采用IEC61850标准进行通信，子站无需进行数据转换，可将保护信息完整的上送到主站；子站直接将变电站SCD模型文件提供主站，主站能够充分利用SCD文件所包含的完整变电站模型信息，实现对保护信息的高级分析。实施例1本基于IEC61850标准的保信系统源端建模，具体流程如图1所示，包括以下步骤：步骤1，保信子站利用符合IEC61850标准的变电站系统配置工具进行变电站完整建模，生成包含变电站一次设备及拓扑结构、二次设备及一二次设备关联关系的SCD模型文件；步骤2，保信主站配置子站的IP地址，与子站建立MMS连接，通过IEC61850文件服务从子站召唤SCD模型文件；SCD模型文件路径为“/SCD”，文件名称为“厂站名.SCD”；步骤3，保信主站利用数据库组态工具，导入SCD模型文件，自动生成保信主站数据库；通过解析SCD文件，将一次设备配置信息及其拓扑关系、二次设备配置信息、一二次设备的关联关系写入到主站数据库中，在导入SCD文件过程中，挑选所需导入的一二次设备模型，实现对全站模型的抽取。上述建模方法中，所述步骤1具体包括：步骤11：建立一次设备模型，采用图形化的方式，绘制变电站一次单线图，配置一次设备名称及其参数，并对变电站的间隔进行合理划分，形成包含变电站一次设备及拓扑关系的SSD模型文件；步骤12：建立IED设备模型，增加IED设备，导入ICD模型文件，对IED设备进行实例化配置，包括IED名称、通信参数、数据集、报告控制块、GOOSE和SV连线；步骤13：进行一二次设备关联建模，根据保信系统的要求，将保护装置不同的逻辑节点关联到不同的导电设备上，体现出保护装置的逻辑功能和保护范围；步骤14：导出包含SSD信息的全站SCD模型文件。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于IEC61850标准的保护信息系统源端建模方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，保信子站利用符合IEC61850标准的变电站系统配置工具进行变电站完整建模，生成包含变电站一次设备及拓扑结构、二次设备及一二次设备关联关系的SCD模型文件；/n步骤2，保信主站配置子站的IP地址，与子站建立MMS连接，通过IEC61850文件服务从子站召唤SCD模型文件；SCD模型文件路径为“/SCD”，文件名称为“厂站名.SCD”；/n步骤3，保信主站利用数据库组态工具，导入SCD模型文件，自动生成保信主站数据库；通过解析SCD文件，将一次设备配置信息及其拓扑关系、二次设备配置信息、一二次设备的关联关系写入到主站数据库中，在导入SCD文件过程中，挑选所需导入的一二次设备模型，实现对全站模型的抽取。/n

【技术特征摘要】
1.基于IEC61850标准的保护信息系统源端建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，保信子站利用符合IEC61850标准的变电站系统配置工具进行变电站完整建模，生成包含变电站一次设备及拓扑结构、二次设备及一二次设备关联关系的SCD模型文件；
步骤2，保信主站配置子站的IP地址，与子站建立MMS连接，通过IEC61850文件服务从子站召唤SCD模型文件；SCD模型文件路径为“/SCD”，文件名称为“厂站名.SCD”；
步骤3，保信主站利用数据库组态工具，导入SCD模型文件，自动生成保信主站数据库；通过解析SCD文件，将一次设备配置信息及其拓扑关系、二次设备配置信息、一二次设备的关联关系写入到主站数据库中，在导入SCD文件过程中，挑选所需导入的一二次设备模型，实现对全站模型的抽取。


2.根据权利要求1所述的基于IEC61850标准的保护信息系统源端建模方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：
步骤11：建立一次设备模型，采用图形化的方式，绘制变电站一次单线图，配置一次设备名称及其参数，并对变电站的间隔进行合理划分，形成包含变电站一次设备及拓扑关系的SSD模型文件；
步骤12：建立IED设备模型，增加IED设备，导入ICD模型文件，对IED设备进行实例化配置，包括IED名称、通信参数、数据集、报告控制块、GOOSE和SV连线；
步骤13：进行一二次设备关联建模，根据保信系统的要求，将保护装置不同的逻辑节点关联到不同的导电设备上，体现出保护装置的逻辑功能和保护范围；
步骤14：导出包含SSD信息的...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁忠，高强，周奕帆，张少凡，何桦，李妍红，王言国，叶翔，李枫，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，广州供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32