CN102142717B - 一种基于iec61850的电能质量监测装置模型 - Google Patents

一种基于iec61850的电能质量监测装置模型 Download PDF

Info

Publication number
CN102142717B
CN102142717B CN2011100438667A CN201110043866A CN102142717B CN 102142717 B CN102142717 B CN 102142717B CN 2011100438667 A CN2011100438667 A CN 2011100438667A CN 201110043866 A CN201110043866 A CN 201110043866A CN 102142717 B CN102142717 B CN 102142717B
Authority
CN
China
Prior art keywords
logical node
data
model
monitoring
electric energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2011100438667A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102142717A (zh
Inventor
范瑞祥
肖红霞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd filed Critical Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd
Priority to CN2011100438667A priority Critical patent/CN102142717B/zh
Publication of CN102142717A publication Critical patent/CN102142717A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102142717B publication Critical patent/CN102142717B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/16—Electric power substations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
    • Y04S10/52—Outage or fault management, e.g. fault detection or location

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于IEC61850的电能质量监测装置模型，该模型将电能质量监测装置按功能分为稳态数据测量、暂态事件检测和监视记录三类，通过不同的逻辑节点分别进行描述，其中稳态数据测量主要采用逻辑节点组M中的逻辑节点，暂态事件检测主要采用逻辑节点组Q中的逻辑节点，可触发逻辑节点RDRE用来执行波形记录，运行监测采用逻辑节点LPHD；建模中电能质量相关信息在IEC61850标准中有对应模型的则直接采用，若无则采用相关逻辑节点或相关数据对象扩充实现；监测实时数据采用报告形式实现，定时记录数据、事件记录数据使用日志存储，以保证装置掉电、长时间通讯中断后数据不丢失。本发明适用于智能变电站电能质量监测。

Description

一种基于IEC61850的电能质量监测装置模型
技术领域
本发明涉及一种基于IEC61850的电能质量监测装置模型，属电力智能自动化技术领域。
背景技术
网络化、信息化、标准化和智能化已成为电能质量监测***的必然发展趋势，但现有监测设备广泛采用厂家自定义通讯规约，遵循的标准也不一致，导致监测网建设过程中出现不同厂家设备之间的兼容性差，数据共享困难，监测***平台运行效率低等问题。现有部分监测***中采用PQDIF规范作为一种标准的电能质量数据交换格式，它解决了不同的电能质量文件格式之间数据如何交换存储的问题，但考虑到实际电能质量监测需要，监测过程中需要考虑历史数据、实时数据、SOE事件、波形数据等诸多方面，PQDIF文件在处理实时数据、暂态事件方面具有较大局限性，同时，数据格式转换需要接口程序来实现，众多的接口程序为***带来稳定性隐患，以及管理成本。为保证不同设备间的数据兼容，直接从设备层面解决数据兼容问题成为一种必须，特别是随着智能变电站的推广建设，将IEC61850标准引入到电能质量监测设备的开发成为一种必然趋势。
发明内容
本发明的目的是，为保证不同设备间的数据兼容，解决数据兼容问题，本发明公开一种基于IEC61850标准的电能质量监测装置模型。
本发明的技术方案是，所述模型将电能质量监测装置按功能分为稳态数据测量、暂态事件检测和监视记录三类，通过不同的逻辑节点分别进行描述；所述稳态数据测量采用逻辑节点组M中的逻辑节点；所述暂态事件检测采用逻辑节点组Q中的逻辑节点；所述监视记录中可触发逻辑节点RDRE用来执行波形记录，运行监测采用逻辑节点LPHD；监测实时数据采用报告的形式实现，定时记录数据、事件记录数据使用日志来存储。
本发明方法所述的电能质量相关信息在IEC61850标准中有对应模型的则直接采用，若无则采用相关逻辑节点或相关数据对象扩充实现，其中遥控录波、遥控复位等控制通过GGIO逻辑节点的SPC对象实现，对象名称依次为SPCSO1、SPCSO2、……。电压原边、电压次边、电压最小短路容量、电压供电设备容量、电压用户协议容量、电压是否是公共连接点等配置信息采用在逻辑节点零LLNO中扩充定值数据对象，对象类型根据值的类型区分，如为浮点数采用ASG，如为整数则为ING，而数据对象的名称采用自定义的方式，如电压原边定义为“DyOrEdge”、电压次边定义为“DySeEdge”、电压最小短路容量定义为“DyMSC”等。
IEC61850标准中，模型作为对实际物理装置的映象，其建模的方法以及和标准各部分的关系如图1所示。对变电站内的实际IED，通过逻辑抽象，按功能分为最小的实体-逻辑节点LN，如：MMXU描述基本测量量，其下又包含了与其功能相关的数据对象如PhsPhsV(线电压)。逻辑节点按照相近的功能组合到一起组成逻辑设备，通过IEC61850-6所定义的变电站配置描述语言实现具体的模型描述，通过IEC61850-7-2定义的抽象通信服务接口(ACSI)建立服务模型，在通过特殊通信服务映射(SCSM)映射为MMS(制造报文规范)报文通过TCP/IP网络进行传输。
电能质量监测装置模型建模包括：电能质量逻辑节点建模、数据对象与数据属性建模、逻辑设备建模。
电能质量监测装置主要依据国标相关要求对线路进行监测。根据国标要求和实际电力***的需求，电能质量监测装置主要包含了以下指标：供电电压的允许偏差、电压波动与闪变、三相电压不平衡度、电网谐波等。不同的电能质量事件的具体表现即电能质量指标，因此，不同的电能质量指标就形成了逻辑节点实例。
IEC61850-7-4定义了多个逻辑节点来描述电能质量部分信息，测量逻辑节点(MMXU)，主要用来描述基本的监测线路的信息，如电压、电流、功率等；序分量逻辑节点(MSQI)，描述正序、负序和零序的电压电流量；谐波量逻辑节点(MHAI)，描述如各次谐波电压、电流，谐波含量等。
但以上逻辑节点对电能质量相关功能的描述远远不能满足实际应用的需要，因此，需要对逻辑节点进行扩充，以完成对相关电能质量指标的描述。
本发明定义了电能质量相关功能的逻辑节点模型。如：闪变逻辑节点(MFLK)，用于描述短时闪变、长时闪变等；电压偏差逻辑节点(QVVR)，描述电压变化事件；频率偏差逻辑节点(QFVR)用以描述频率变化相关事件；电压不平衡度逻辑节点(QVUB)用以描述电压不平衡度及相关事件。电能质量监测装置模型结构如图2所示。
本发明与现有技术比较的有益效果在于，本发明提出了一种基于IEC61850标准的电能质量监测装置模型，仅对电能质量监测装置按功能进行划分，分为稳态数据测量、暂态事件检测和监视记录三类，通过不同的逻辑节点分别进行描述，可以简化电能质量监测***的结构，减少建设和维护成本，增加扩展性。
本发明适用于智能变电站电能质量监测。
附图说明
图1是IEC61850标准中建模的方法以及和标准各部分的关系示意图；
图2是本发明电能质量监测装置模型结构逻辑节点示意图；
图3是电能质量监测装置逻辑设备及逻辑节点结构示意图；
图中，RADR1～RADR6、RBDR1～RBDR3表示模拟量通道；QVTR1～QVTR3表示电压暂态现象；MMXU1表示测量逻辑节点；MSQI1表示序分量逻辑节点；MHAI1表示谐波量逻辑节点；MFLK1表示闪变逻辑节点；QVVR1～QVVR6表示电压偏差逻辑节点；QFVR1表示频率偏差逻辑节点；QVUB1表示电压不平衡度逻辑节点；QIUB1表示电流不平衡度逻辑节点。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下：
本发明实施例将电能质量监测装置按功能进行划分为稳态数据测量、暂态事件检测和监视记录三类，通过不同的逻辑节点分别进行描述。
以下列表为模型的总体结构。
Figure BDA0000047595310000041
Figure BDA0000047595310000051
Figure BDA0000047595310000061
表中，DC为描述；ST为状态；CF为配置；MX为测量；SG为定值组。
具体节点说明如下：
●LPHD(物理设备信息，用于寻址物理设备的公用功能)
  数据名  所属CDC类   说明
  PhyName   INS   物理装置铭牌
  PhyHealth   INS   物理装置健康
  Proxy   SPS   说明该逻辑节点是否为代理
●LLNO(逻辑节点0，用于寻址逻辑装置的公用功能)
  数据名  所属CDC类   说明
  Mod   INC   模式
  Beh   INS   性能
  Health   INS   健康
  NamPlt   LPL   铭牌
  OpTmh   INS   运行时间
  Diag   SPC   运行诊断
  LEDRs   SPC   LED复位
  Loc   SPS   本地操作
●QVUB-三相电压不平衡度
  数据名  所属CDC类   描述
  VarStr   SPS   电压不平衡启动
  VarEnd   SPS   电压不平衡启动结束
  VVaTm   MV   电压不平衡持续时间
  MaxVVa   MV   最大电压不平衡偏差值
●QPSR-(为一自定义节点，用以描述一些61850规约里没有涉及的定值，如PT、CT变比，短路容量、设备容量、协议容量等)
  数据名  所属CDC类   描述
  PTR   ASG   PT变比
  CTR   ASG   CT变比
  DLRL   ASG   短路容量值
  SBRL   ASG   设备容量值
  XYRL   ASG   协议容量值
●MMXU-基本测量值
注：频率上下限的确定，Hz所属MV类中有一个属性rangeC，可以确定当前值的范围。
  数据名   所属CDC类   说明
  TotW   MV   总有功功率
  TotVAr   MV   总无功功率
  TotVA   MV   总视在功率
  Hz   MV   频率
  PhV   WYE   相电压
  A   WYE   相电流
●MHAI-谐波
  数据名   所属CDC类   描述
  HA   HWYE   谐波电流幅值序列
  HPhV   HWYE   谐波电流相角序列
  Hz   MV   频率
●MSQI-序分量(主要是电流)
  数据名  所属CDC类   说明
  SeqA   SEQ   表示正序、负序和零序电流
  SeqV   SEQ   表示正序、负序和零序电压
●MFLK-闪变
  数据名  所属CDC类   描述
  PhPst   WYE   短时闪变值
  PhPlt   WYE   长时闪变值
●RDRE-录波
  数据名  所属CDC类   描述
 RcdMade   SPS   录波
 FltNum   INS   故障号
 RcdStr   SPS   录波开始
●RADR-模拟量通道
  数据名  所属CDC类   描述
  ChTrg   SPS   通道启动
  ChNum   ING   通道号
●QVTR-电压暂态现象
 数据名  所属CDC类   描述
 VarStr   SPS   电压暂态启动
 VarEnd   SPS   电压暂态启动结束
 VTrsTm   MV   电压暂态持续时间
 MaxVTrs   MV   最大电压暂态值
●QITR-电流暂态现象
 数据名  所属CDC类   描述
 VarStr   SPS   电流暂态启动
 VarEnd   SPS   电流暂态启动结束
 ATrsTm   MV   电流暂态持续时间
 MaxATrs   MV   最大电流暂态值

Claims (1)

1.一种基于IEC61850的电能质量监测装置模型，其特征在于，所述模型按功能分为稳态数据测量、暂态事件检测和监视记录三类，通过不同的逻辑节点分别进行描述；所述稳态数据测量采用逻辑节点组M中的逻辑节点；所述暂态事件检测采用逻辑节点组Q中的逻辑节点；所述监视记录中触发逻辑节点RDRE用来执行波形记录，运行监测采用逻辑节点LPHD；监测实时数据采用报告的形式实现，定时记录数据、事件记录数据使用日志来存储；
所述逻辑节点，在IEC61850标准中有对应模型的电能质量相关信息则直接采用，若无则采用相关逻辑节点或相关数据对象扩充实现；其中遥控录波、遥控复位控制通过GGIO逻辑节点的SPC对象实现；配置信息采用在逻辑节点零LLN0中扩充定值数据对象；对象类型根据值的类型区分，数据对象的名称采用自定义的方式。
CN2011100438667A 2011-02-23 2011-02-23 一种基于iec61850的电能质量监测装置模型 Active CN102142717B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100438667A CN102142717B (zh) 2011-02-23 2011-02-23 一种基于iec61850的电能质量监测装置模型

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100438667A CN102142717B (zh) 2011-02-23 2011-02-23 一种基于iec61850的电能质量监测装置模型

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102142717A CN102142717A (zh) 2011-08-03
CN102142717B true CN102142717B (zh) 2012-12-26

Family

ID=44410023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011100438667A Active CN102142717B (zh) 2011-02-23 2011-02-23 一种基于iec61850的电能质量监测装置模型

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102142717B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102508950B (zh) * 2011-10-14 2013-12-11 广东电网公司电力科学研究院 地区调度自动化***及其与远程监测诊断中心通信的方法
CN103513122A (zh) * 2012-06-27 2014-01-15 国家电网公司 电能质量监测方法和装置
CN102998562B (zh) * 2012-11-26 2013-08-07 江苏省电力公司电力科学研究院 基于iec61850通信协议的电能质量监测***
CN102983631A (zh) * 2012-12-07 2013-03-20 沧州供电公司 变电站调控信息电子交接班方法
CN103884929B (zh) * 2013-12-05 2017-06-16 国家电网公司 一种基于iec61850的采样率自适应电能质量监测装置
CN104408205B (zh) * 2014-12-19 2018-07-31 国家电网公司 一种简化电能质量数据交换格式pqdif的方法
CN105426615A (zh) * 2015-11-23 2016-03-23 江苏省电力公司南通供电公司 智能变电站电源监测管理体系智能电子设备的建模方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070121238A (ko) * 2006-06-21 2007-12-27 한전케이디엔 주식회사 변전소내 부분방전 측정이 가능한 ｉｅｃ６１８５０ 기반의디지털 변전 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
CN102142717A (zh) 2011-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102142717B (zh) 一种基于iec61850的电能质量监测装置模型
Kabalci et al. From smart grid to internet of energy
US10733901B2 (en) Dynamic dispatcher training simulator
CN105024397A (zh) 海上风电经vsc-mtdc输电并网***的动态模拟***
CN103529417A (zh) 一种配电线路故障指示器自动检测***
CN109657959A (zh) 一种含多元数据的配电网规划计算分析方法
CN104319895B (zh) 一种智能型配电线路监测终端
CN105680466A (zh) 一种采用双级直流电压的混合直流电网动态模拟***
De Capua et al. A smart energy meter for power grids
CN203910935U (zh) 一种智慧电池及智慧电池监测***
CN109831026A (zh) 一种电池储能***即插即用的信息交互方法
US20120268271A1 (en) Methods and systems for detecting compatibility issues within an electrical grid control system
CN102496075B (zh) 一种基于内存的在线数据整合方法
Shahzad Smart grid and electric vehicle: overview and case study
CN103365285B (zh) 电力运行数据的发布方法
Rai et al. Smart grid and IEC 61850
CN205377455U (zh) 风电场电能质量在线监控***
CN204304620U (zh) 一种电压质量监测一体化***
Sarkar et al. A comprehensive assessment of the need and availability of smart grid technologies in an electricity distribution grid network
Ma et al. Research on Key Technologies of Power Distribution Internet of Things
CN202948124U (zh) 光学与电磁式电流互感器运行误差实时比对装置
CN105223511A (zh) 一种用于风储接入***的测试方法
CN203813527U (zh) 基于McWiLL无线传输的配电室综合监控***
CN106610471B (zh) 一种考虑海缆影响的海上风电机组故障穿越测试方法
CN204258310U (zh) 一种地区电网快速投切无功装置监控***

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: STATE GRID CORPORATION OF CHINA

Effective date: 20121206

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20121206

Address after: 330096 Nanchang private science and Technology Park, Jiangxi Road, No. 88

Patentee after: Jiangxi Electric Power Science Academy

Patentee after: State Grid Corporation of China

Address before: 330096 Nanchang private science and Technology Park, Jiangxi Road, No. 88

Patentee before: Jiangxi Electric Power Science Academy

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180628

Address after: 330096 No. 88, min Qiang Road, private science and Technology Park, Nanchang, Jiangxi

Co-patentee after: State Grid Corporation of China

Patentee after: Power Science Research Institute of Jiangxi Electric Power Co., Ltd.

Address before: 330096 No. 88, min Qiang Road, private science and Technology Park, Nanchang, Jiangxi

Co-patentee before: State Grid Corporation of China

Patentee before: Jiangxi Electric Power Science Academy

TR01 Transfer of patent right