一种应用于微电网的电能质量通信方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于微电网的电能质量通信方法，使用网口做为物理接口，基于TCP/IP协议进行数据传输，在电能质量装置上设置两个端口用于和后台监控系统之间传送数据，并定义规约对数据进行分层处理，所述两个端口分别为实时数据端口和离线文件端口，所述实时数据端口采用被动等待召唤机制发送报文，所述离线文件端口采用主动上传信息机制和被动等待召唤机制发送报文。本发明专利技术所述的电能质量通信方法，能够传送电能质量的各种类型的数据，找到一个合理的数据传送流程，从而解决现有规约无法传送电能质量这一类数据的问题，既能快速显示用户想看的信息，又能保证网络通畅不丢包传送数据，从而解决大量的电能质量数据如何传送的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电能质量通信的方法，更具体的说，涉及一种应用于微电网的电能质量通信的方法。
技术介绍
当今世界的电力系统都是以大机组、大电网、高电压为主要特征的单一的集中式供电系统，但是随着社会对电力供应的安全可靠性要求的提高，人们发现大电网并不能完全满足这种要求。大电网中任何一处的故障所产生的扰 动都会对整个电网造成较大影响，严重时可能引起大面积停电，造成严重的后果。2003年的美加州大停电事故以及2008年初我国南方雪灾导致的停电事故使得人们将注意力投向了微电网。微电网作为一个可控的电源，它既能连接到低压配电网并网运行，又能独立运转，能够增强电网的供电可靠性。另外，微电网对降低电网损耗和节能环保、降低能源对大自然破坏也可以起到积极作用。因为随着电压等级的不断下降、馈线总长度的增大、馈线截面的减小、变压器台数的增多、负载率的降低，配电网的能量损耗在全网能量总损耗中所占份额逐步增加是必然的。并且，微电网使用的微能源都是一些新兴的绿色能源，如风力发电、太阳能发电、电池储能等，能够减少对环境污染以及温室效应。随着微电网在近些年的大力发展，微电网的电能质量问题已经是一个不容忽视的问题。其中，风力资源和太阳能资源的不确定性和波动性、各微源子系统的运行特性使得各子系统的输出功率出现波动性，以及各种电力电子设备的使用，从而影响电网的电能质量，例如电压偏差、电压波动、谐波和间谐波等。这样，不管是处于治理研究还是实时查看并控制的目的，我们都要尽量获取更多的电能质量数据。由于电能质量有着更多更为复杂的数据，不仅数据量特别大、而且数据形式也很大不同。电能质量装置一条线路的实时数据不像其他装置可能只有三相电压和电流的幅值、相角等，电能质量数据的数据类型如图I所示，包括实时数据、统计数据、趋势图、事件信息和参数设置，其中，所述实时数据包括基本数据、谐波数据和简谐波数据；所述事件信息包括事件列表和事件波形；所述参数设置包括系统设置和定值管理。而现有的电力传输规约还没有一种统一的比较合理的传输电能质量数据的方法，具体如下IEC60870-5-101、IEC60870-5-104规约都是变电站与调度通信，前者采用串口方式，后者采用网络方式；IEC60870-5-102规约是计量规约，主要传送电度量信息；IEC60870-5-103规约是继电保护规约，大多与保护类装置进行通信。这些规约中都没有关于电能质量的特殊定义，也无法传送大量的电能质量数据。
技术实现思路
专利技术目的为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种对电能质量进行特殊定义、可以传送大量的电能质量数据的应用于微电网的电能质量通信方法。技术方案为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为ー种应用于微电网的电能质量通信方法，使用网ロ做为物理接ロ，基于TCP/IP协议进行数据传输，在电能质量装置上至少设置两个端ロ用于和后台监控系统之间传送数据，并定义规约对数据进行分层处理，所述两个端ロ分别为实时数据端口和离线文件端ロ，所述实时数据端ロ采用被动等待召喚机制发送报文，所述离线文件端ロ采用主动上传信息机制和被动等待召喚机制发送报文。对本技术方案的进ー步限定为，所述后台监控系统与所述电能质量装置之间采用客户端/服务器的方式进行连接，一个后台监控系统对应至少ー个电能质量装置。进ー步的，所述对数据进行分层处理的规约中将数据分为四层，其中，第一层为装置编号，第二层为线路编号，第三层为数据类型，第四层为数据地址。进ー步的，所述对数据进行分层处理的规约中，规定报文的报文头包括14个字节，中间为数据块，报文尾部为I个字节的结束字符，其中，报文头的14个字节定义为 第一个字节定义启动字符；第二和第三个字节定义从装置编号到数据块的长度；第四字节定义启动字符；第五字节定义装置编号；第六字节定义线路编号；第七字节定义相序编号；第八 字节定义轮次编号；第九字节定义数据类型；第十字节定义传送原因；第十一和第十二字节定义数据点个数；第十三和第十四字节定义数据地址。进ー步的，所述被动等待召喚机制包括如下步骤(I)电能质量装置监听数据端ロ，等待连接；(2)后台监控系统发起TCP连接，电能质量装置接受连接，等待召唤命令；(3)后台监控系统通过事件触发或者定时召喚的方法召唤数据；(4)电能质量装置接受召喚，发送响应的数据；(5)后台监控系统接收数据，完成一次数据传输。进ー步的，所述被动等待召喚机制中，数据传输完成后，空闲时期，电能质量装置定时发送测试报文，客户端回复确认帧，保持连接。进ー步的，步骤(3)中召喚的数据包括实时数据、趋势图数据或定值数据。进ー步的,所述主动上传机制包括如下步骤 (I)电能质量装置监听数据端ロ，等待连接；(2)后台监控系统发起TCP连接，电能质量装置接受连接，主动上传信息或者等待召唤命令；(3)电能质量装置主动发送当前发生的事件信息数据；(4)后台监控系统接收事件信息数据，根据需要召唤此事件的波形文件；(5)电能质量装置发送响应的波形文件；(6)后台监控系统根据需要召喚这段时间的统计数据；(7)电能质量装置发送响应的统计数据，完成一次数据传输。进ー步的，所述主动上传机制中，数据传输完成后，电能质量装置在有录波事件或者其他重要信息发生时，主动发送相应报文给后台监控系统，后台监控进行实时处理。进ー步的，传送数据时，采取各个传送，细分处理的方法，捕捉用户当前查看的线路号，发送响应的数据。有益效果本专利技术的，能够传送电能质量的各种类型的数据，找到ー个合理的数据传送流程，从而解决现有规约无法传送电能质量这一类数据的问题；采用本专利技术的方法，能够同时兼顾实时性和可靠性，既能快速显示用户想看的信息，又能保证网络通畅不丢包传送数据，从而解决大量的电能质量数据如何传送的问题。附图说明附图I为现有技术中电能质量数据的数据类型示意图；附图2为本专利技术方法中规约的定义示意图；附图3为本专利技术方法中被动等待召唤机制的报文发送流程示意图；附图4为本专利技术方法中主动上传信息机制的报文发送流程示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。·，使用网口做为物理接口，基于TCP/IP协议进行数据传输，在电能质量装置上至少设置两个端口用于和后台监控系统之间传送数据，并定义规约对数据进行分层处理，所述两个端口分别为实时数据端口和离线文件端口，所述实时数据端口采用被动等待召唤机制发送报文，所述离线文件端口采用主动上传信息机制和被动等待召唤机制发送报文。本实施例中，使用网口作为物理接口，采用客户端/服务器的方式进行连接，电能质量装置作为服务器，后台监控系统作为客服端，并且基于TCP/IP协议进行数据传输。传送数据的端口分为两个，分别为实时数据端口和离线文件端口，所述实时数据端口采用被动等待召唤机制发送报文，传送实时数据，例如，线路电压、电流、功率、谐波、间谐波等；所述离线文件端口用主动上传信息机制和被动等待召唤机制发送报文，传送录波事件等重要信息，以及根据这些事件用户召唤的离线数据，例如，历史趋势、统计数据等。定义规约对数据进行分层处理，分层处理中，逐层定位数据点。第一层为装置编号，用于区分装置；第二层为线路编号，用于区分某台装置的线路；第三层为数据类型，用于获得该报文传送的什么数据；第四层为该数据类型下的数据地址，用于区分是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于微电网的电能质量通信方法，使用网口做为物理接口，基于TCP/IP协议进行数据传输，其特征在于在电能质量装置上设置两个端口用于和后台监控系统之间传送数据，并定义规约对数据进行分层处理，所述两个端口分别为实时数据端口和离线文件端口，所述实时数据端口采用被动等待召唤机制发送报文，所述离线文件端口采用主动上传信息机制和被动等待召唤机制发送报文。2.根据权利要求I所述的应用于微电网的电能质量通信方法，其特征在于所述后台监控系统与所述电能质量装置之间采用客户端/服务器的方式进行连接，一个后台监控系统对应至少一个电能质量装置。3.根据权利要求I所述的应用于微电网的电能质量通信方法，其特征在于所述对数据进行分层处理的规约中将数据分为四层，其中，第一层为装置编号，第二层为线路编号，第三层为数据类型，第四层为数据地址。4.根据权利要求I或3所述的应用于微电网的电能质量通信方法，其特征在于所述对数据进行分层处理的规约中，规定报文的报文头包括14个字节，中间为数据块，报文尾部为I个字节的结束字符，其中，报文头的14个字节定义为第一个字节定义启动字符；第二和第三个字节定义从装置编号到数据块的长度；第四字节定义启动字符；第五字节定义装置编号；第六字节定义线路编号；第七字节定义相序编号；第八字节定义轮次编号；第九字节定义数据类型；第十字节定义传送原因；第十一和第十二字节定义数据点个数；第十三和第十四字节定义数据地址。5.根据权利要求I所述的应用于微电网的电能质量通信方法，其特征在于所述被动等待召唤机制包括如下步骤 (1)电能质量装置监听数据端口，等待连接； (2)后台...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙国城，赵景涛，王辉，葛成余，陈琛，侯明国，滕云，金雪，仇佳鑫，吴昱炜，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：