WO2015149592A1 - 基于iec61850的避雷器在线监测设备通信仿真方法 - Google Patents

基于iec61850的避雷器在线监测设备通信仿真方法 Download PDF

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袁志贤
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袁志贤
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/006—Calibration or setting of parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G13/00—Installations of lightning conductors; Fastening thereof to supporting structure
    • H02G13/60—Detecting; Measuring; Sensing; Testing; Simulating

Definitions

  • the invention relates to the application field of the manufacturing standard (MMS) of the international standard "Substation Communication Network and System” (IEC61850) in the power system substation automation system, and more particularly to the communication simulation of the lightning arrester online monitoring device based on IEC61850 method.
  • MMS manufacturing standard
  • IEC61850 Substation Communication Network and System
  • the IEC61850 standard is the latest series of substation communication networks and systems specified by the International Electrotechnical Commission's TC57 Working Group to address interoperability issues in substation automation systems.
  • the standard has been supported by most mainstream manufacturers at home and abroad, and has become the only unified standard in the field of substation automation in the world. Therefore, it has been widely used in the communication of intelligent electronic devices for online monitoring of lightning arresters.
  • intelligent advanced applications such as primary equipment health assessment, which are important features of intelligent substation, are also gradually being applied in pilot applications, but even using actual online monitoring intelligent electronic Equipment, it is also difficult to simulate the failure of a primary equipment, and it is generally difficult to have such conditions in the laboratory, which is very difficult to track and find problems of advanced applications.
  • Another method is to use the universal IEC61850/MMS server-side simulation to manually generate telemetry and remote signaling to simulate the online communication of intelligent electronic devices.
  • online monitoring of analog data sent by intelligent electronic devices, analog and remote The signal data is especially intrinsic logical relationship. This kind of logical relationship is the key to simulating a device failure.
  • the general IEC61850/MMS server-side simulation is difficult to meet the corresponding requirements. Therefore, how to carry out online and intelligent monitoring of intelligent electronic device communication simulation in a simple and efficient manner, to develop and debug related advanced applications, and to verify on the engineering test platform is an urgent problem to be solved.
  • the present invention provides a communication simulation method for an online monitoring device for lightning arresters based on IEC61850, which can establish an intelligent electronic device simulation system for lightning arrester online monitoring using an ordinary PC to replace the actual online monitoring intelligence.
  • Electronic equipment, etc. generates online monitoring data of the fault state of the equipment, and facilitates flexible debugging and verification of advanced applications such as primary equipment health assessment of the intelligent substation automation system.
  • a communication simulation method for the lightning arrester online monitoring device based on IEC61850 comprising the following steps:
  • Step (1) simulation starts IEC61850/MMS communication service
  • Step (2) querying the lightning arrester to be pre-stored in the SQL database to monitor the value of each analog quantity of the intelligent electronic device for one analysis;
  • Step (3) generating a warning rule by using a pre-configured telemetry violation limit, and automatically calculating a corresponding alarm remote signaling state;
  • Step (4) sending each analog quantity and alarm remote signal status in the form of IEC61850 report;
  • Step (5) waiting for the next data transmission time, repeating step (2) until all pre-stored data is transmitted.
  • the specific method of the step (2) is to use the search function of the SQL database to find out the cross section of each analog data analyzed by a certain arrester.
  • the specific method of the step (3) is to automatically scan the current analog value of each telemetry by using a pre-configured rule for generating an alarm, and compare with the upper limit or the upper limit of each telemetry, and compare according to As a result, an alarm setting is performed for the corresponding upper limit remote communication or upper limit remote communication.
  • the invention has the beneficial effects that the invention can establish an intelligent electronic device simulation system for the lightning arrester online monitoring using an ordinary PC, instead of the actual online monitoring intelligent electronic device.
  • Etc. generate online monitoring data of the fault state of the equipment, get rid of the dependence of the actual online monitoring of intelligent electronic equipment during the debugging of the advanced application of the intelligent substation equipment health status evaluation, and simplify the complicated debugging work of these advanced applications before commissioning. degree.
  • FIG. 1 is a schematic flow chart of a simulation method according to the present invention.
  • a communication simulation method for an online monitoring device for lightning arresters based on IEC 61850 includes the following steps:
  • Step (1) simulation starts IEC61850/MMS communication service
  • Step (2) querying the lightning arrester to be pre-stored in the SQL database to monitor the value of each analog quantity of the intelligent electronic device for one analysis;
  • Step (3) generating a warning rule by using a pre-configured telemetry violation limit, and automatically calculating a corresponding alarm remote signaling state;
  • Step (4) sending each analog quantity and alarm remote signal status in the form of IEC61850 report;
  • Step (5) waiting for the next data transmission time, repeating step (2) until all pre-stored data is transmitted.
  • the specific method of the step (2) is to use the search function of the SQL database to find out the cross section of each analog data analyzed by a certain arrester.
  • the specific method of the step (3) is to automatically scan the current analog value of each telemetry by using a pre-configured rule for generating an alarm, and compare with the upper limit or the upper limit of each telemetry, and compare according to As a result, an alarm setting is performed for the corresponding upper limit remote communication or upper limit remote communication.
  • each analog information can be stored in a database that supports SQL.
  • a lightweight in-process database such as SQLite can be used.
  • Each telemetry information needs to include the cross-section number, logical device name, and data object reference. , telemetry values and other information.
  • the simulation can use the existing CID file of the actual simulated device to parse and obtain all the information of the external communication of the device. Configure and start the IEC61850/MMS communication service.

Landscapes

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

Abstract

本发明公开了一种基于IEC61850的避雷器在线监测设备通信仿真方法，包括以下步骤：（1）、仿真启动IEC61850/MMS通信服务；（2）、查询预存贮于SQL数据库中的待仿真避雷器在线监测智能电子设备某一次分析的各模拟量的值；（3）、使用预配置的遥测越限产生告警规则，自动计算对应的告警遥信状态；（4）、以IEC61850报告形式发送各模拟量和告警遥信状态；（5）、等待下次数据发送时刻，重复步骤（2），直至所有预存数据发送完毕。本发明可使用普通PC机建立避雷器在线监测智能电子设备仿真***，用于代替实际在线监测智能电子设备等，产生一次设备的故障状态的在线监测数据，摆脱了智能变电站一次设备健康状态评等高级应用调试时对实际在线监测智能电子设备的依赖，同时简化了这些高级应用投运前调试工作的复杂度。

Description

基于IEC61850的避雷器在线监测设备通信仿真方法 技术领域
本发明涉及国际标准《变电站通信网络和***》(IEC61850)的制造报文规范(MMS)在电力***变电站自动化***的应用领域，更具体地说，涉及一种基于IEC61850的避雷器在线监测设备通信仿真方法。
背景技术
IEC61850标准是国际电工委员会TC57工作组针对解决变电站自动化***面临的互操作性问题最新指定的《变电站通信网络和***》系列标准。该标准得到国内外大部分主流厂家的支持，成为全球在变电站自动化领域唯一统一的标准，因此在在线监测避雷器智能电子设备通信中也得到越来越广泛的应用。
随着基于IEC61850标准一次设备在线监测在智能变电站的推广和应用，作为智能变电站重要特点的智能高级应用如一次设备健康状态评估等功能也在逐步试点应用中，但即使利用实际的在线监测智能电子设备，也很难对一次设备的故障进行模拟，而且一般在实验室很难具备这种条件，这对于跟踪并发现高级应用的问题造成了很大的困难。另一种方法是使用通用IEC61850/MMS服务端仿真，手动产生遥测、遥信量来模拟在线监测智能电子设备的通信行为，但在线监测智能电子设备发出的各模拟量数据间，模拟量与遥信量数据是尤其内在的逻辑关系的，这种逻辑关系正是模拟一次设备故障的关键所在，通用IEC61850/MMS服务端仿真很难满足相应的要求。因此如何简单高效地进行在线监测智能电子设备通信仿真模拟，对相关高级应用进行开发调试，以及在工程测试平台上进行验证是一个亟待解决的问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于IEC61850的避雷器在线监测设备通信仿真方法，该方法可使用普通PC机建立避雷器在线监测智能电子设备仿真***，用于代替实际在线监测智能电子设备等，产生一次设备的故障状态的在线监测数据，以对智能变电站自动化***的一次设备健康状态评估等高级应用进行方便灵活的调试和验证。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下所述：一种基于IEC61850的避雷器在线监测设备通信仿真方法，包括以下步骤：
步骤(1)、仿真启动IEC61850/MMS通信服务；
步骤(2)、查询预存贮于SQL数据库中的待仿真避雷器在线监测智能电子设备某一次分析的各模拟量的值；
步骤(3)、使用预配置的遥测越限产生告警规则，自动计算对应的告警遥信状态；
步骤(4)、以IEC61850报告形式发送各模拟量和告警遥信状态；
步骤(5)、等待下次数据发送时刻，重复步骤(2)，直至所有预存数据发送完毕。
所述步骤(2)具体方法为使用SQL数据库的查找功能，查找出某一次避雷器分析的各模拟量数据断面。
所述步骤(3)具体方法为使用预配置的遥测越限产生告警的规则，自动扫描各遥测量的当前模拟值，与各遥测的约越上限或越上上限值进行比较，并根据比较结果对对应的越上限遥信或越上上限遥信进行告警设置。
根据上述技术方案的本发明，其有益效果在于，本发明可使用普通PC机建立避雷器在线监测智能电子设备仿真***，用于代替实际在线监测智能电子设备 等，产生一次设备的故障状态的在线监测数据，摆脱了智能变电站一次设备健康状态评等高级应用调试时对实际在线监测智能电子设备的依赖，同时简化了这些高级应用投运前调试工作的复杂度。
附图说明
下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的说明。
图1为本发明的仿真方法流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于IEC61850的避雷器在线监测设备通信仿真方法，包括以下步骤：
步骤(1)、仿真启动IEC61850/MMS通信服务；
步骤(2)、查询预存贮于SQL数据库中的待仿真避雷器在线监测智能电子设备某一次分析的各模拟量的值；
步骤(3)、使用预配置的遥测越限产生告警规则，自动计算对应的告警遥信状态；
步骤(4)、以IEC61850报告形式发送各模拟量和告警遥信状态；
步骤(5)、等待下次数据发送时刻，重复步骤(2)，直至所有预存数据发送完毕。
所述步骤(2)具体方法为使用SQL数据库的查找功能，查找出某一次避雷器分析的各模拟量数据断面。
所述步骤(3)具体方法为使用预配置的遥测越限产生告警的规则，自动扫描各遥测量的当前模拟值，与各遥测的约越上限或越上上限值进行比较，并根据比较结果对对应的越上限遥信或越上上限遥信进行告警设置。
在线监测智能电子设备发出的各模拟量数据间，模拟量与遥信量数据是尤其内在的逻辑关系的，这种逻辑关系正是模拟一次设备故障的关键所在。一次设备故障时各模拟量信息可存贮于支持SQL的数据库中，针对仿真可使用轻量级的进程内数据库如SQLite，每一个遥测量的信息需包括断面序号、逻辑设备名、数据对象引用、遥测值等信息。
由于IEC61850标准规定其中CID(Configured智能电子设备Description)文件包含了智能电子设备投运时的完整模型信息，仿真可使用实际被仿真设备的已有CID文件，解析获得该设备对外通信的所有信息和配置，启动IEC61850/MMS通信服务。
再使用SQL数据库的查找功存贮于数据库中的某一断面的所有遥测量数据，然后使用预配置的遥测越限产生告警的规则，自动扫描各遥测量的当前模拟值，与各遥测的约越上限或越上上限值进行比较，并根据比较结果对对应的越上限遥信或越上上限遥信进行告警设置，以IEC61850报告形式发送各模拟量和告警遥信状态。
然后判断是否所有预存数据都已发送完毕，如果发送完毕则停止发送；如果还有模拟数据待发送，则进入等待流程，准备进行下一次的故障模拟数据发送。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润色，这些改进和润色也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

  1. 一种基于IEC61850的避雷器在线监测设备通信仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：
    步骤(1)、仿真启动IEC61850/MMS通信服务；
    步骤(2)、查询预存贮于SQL数据库中的待仿真避雷器在线监测智能电子设备某一次分析的各模拟量的值；
    步骤(3)、使用预配置的遥测越限产生告警规则，自动计算对应的告警遥信状态；
    步骤(4)、以IEC61850报告形式发送各模拟量和告警遥信状态；
    步骤(5)、等待下次数据发送时刻，重复步骤(2)，直至所有预存数据发送完毕。
  2. 根据权利要求1所述的基于IEC61850的避雷器在线监测设备通信仿真方法，其特征在于，所述步骤(2)具体方法为使用SQL数据库的查找功能，查找出某一次避雷器分析的各模拟量数据断面。
  3. 根据权利要求1所述的基于IEC61850的避雷器在线监测设备通信仿真方法，其特征在于，所述步骤(3)具体方法为使用预配置的遥测越限产生告警的规则，自动扫描各遥测量的当前模拟值，与各遥测的约越上限或越上上限值进行比较，并根据比较结果对对应的越上限遥信或越上上限遥信进行告警设置。
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