專(zhuān)利名稱(chēng)：基于mms的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力設(shè)備的通信技術(shù)，特別是涉及基于MMS的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及電力系統(tǒng)的不斷進(jìn)步，電力系統(tǒng)對(duì)于信息共享以及應(yīng)用集成的要求越來(lái)越高。為此，國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)制定了一系列的電力標(biāo)準(zhǔn)，其中包括IEC 61970標(biāo)準(zhǔn)以及ffiC 61850標(biāo)準(zhǔn)。IEC 61970 標(biāo)準(zhǔn)為能量管理系統(tǒng)(EMS, Energy Management System)定義了一種應(yīng)用程序接口，目的在于便于集成不同廠家的EMS內(nèi)部的各種應(yīng)用，便于將EMS與調(diào)度中心內(nèi)部的其他系統(tǒng)互聯(lián)，以便實(shí)現(xiàn)不同調(diào)度中心EMS之間的模型交互。IEC 61970主要由接口參考模型、公共信息模型(CM，Common Information Model)和組件接口規(guī)范(CIS，Component Interface Specification)三部分組成。目前國(guó)內(nèi)幾乎所有的EMS系統(tǒng)都是基于IEC 61970標(biāo)準(zhǔn)CM模型進(jìn)行建模，EMS系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)交互也是基于CIS接口實(shí)現(xiàn)。IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)是為變電站自動(dòng)化系統(tǒng)(SAS, Substation Automation System)定義的一種公共的通信標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)設(shè)備的規(guī)范化，方便變電站中各種IED (IntelligentElectronic Device,智能電子設(shè)備)的管理以及設(shè)備的互聯(lián)等。變電站通信體系IEC61850將SAS通信體系劃分為三層變電站層、間隔層、過(guò)程層。在變電站層和間隔層之間的網(wǎng)絡(luò)采用抽象通信服務(wù)接口映射到制造報(bào)文規(guī)范(MMS, Manufacturing MessageSpecification)、傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議(TCP/IP)以太網(wǎng)或光纖網(wǎng)。在間隔層和過(guò)程層之間的網(wǎng)絡(luò)采用單點(diǎn)向多點(diǎn)的單向傳輸以太網(wǎng)。變電站內(nèi)的智能電子設(shè)備(IED，Intelligent Electronic Device)均采用統(tǒng)一的協(xié)議,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換。目前，智能變電站已經(jīng)普遍基于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，站內(nèi)模型基本按照61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建模，站內(nèi)設(shè)備之間通過(guò)MMS進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交互等。但是目前變電站與其它變電站之間并沒(méi)有信息交互，線路對(duì)側(cè)的電網(wǎng)模型、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等都無(wú)從得知。這對(duì)于變電站監(jiān)控以及變電站內(nèi)的智能電網(wǎng)分析造成一定的困難。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種基于麗S的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互方法及系統(tǒng)，能夠采用面向?qū)ο蟮姆绞綄?shí)現(xiàn)智能變電站之間的信息交互，為變電站的智能化電網(wǎng)分析提供依據(jù)。一種基于麗S的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互方法，包括對(duì)基于MMS的通信模型進(jìn)行擴(kuò)展，獲取變電站的系統(tǒng)描述模型，并為變電站配置代理服務(wù)接口；根據(jù)異地變電站的代理服務(wù)接口和系統(tǒng)描述模型，建立本地變電站與異地變電站的資源訪問(wèn)路徑相對(duì)應(yīng)的資源標(biāo)識(shí)號(hào)；
本地變電站與異地變電站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。相應(yīng)地，一種基于MMS的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)，包括模型擴(kuò)展模塊，用于對(duì)基于麗S的通信模型進(jìn)行擴(kuò)展，獲取變電站的系統(tǒng)描述模型，并為變電站配置代理服務(wù)接口 ；與所述模型擴(kuò)展模塊相連的通信建立模塊，用于根據(jù)異地變電站的代理服務(wù)接口和系統(tǒng)描述模型，建立本地變電站與異地變電站的資源訪問(wèn)路徑相對(duì)應(yīng)的資源標(biāo)識(shí)號(hào)；與所述通信建立模塊相連的數(shù)據(jù)交換模塊，用于本地變電站與異地變電站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果目前的變電站與其它變電站之間并沒(méi)有信息交互，本發(fā)明創(chuàng)造性地將原本只能應(yīng)用于變電站內(nèi)的IED之間的麗S技術(shù)應(yīng)用到了變電站之間的通信，故此，根據(jù)IEC 61850協(xié) 議對(duì)智能變電站原本的通信模型進(jìn)行擴(kuò)展獲取變電站的系統(tǒng)描述模型(SCD)，并為該變電站配置代理服務(wù)接口，其它變電站即可通過(guò)代理服務(wù)接口便可訪問(wèn)該變電站，與該變電站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。本發(fā)明采用面向?qū)ο蟮姆绞竭M(jìn)行通信，可以實(shí)現(xiàn)譬如獲取線路對(duì)側(cè)的采樣值、保護(hù)動(dòng)作等信息的交互，為實(shí)現(xiàn)變電站實(shí)現(xiàn)智能化電網(wǎng)分析提供依據(jù)。


圖I為本發(fā)明基于麗S的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互方法的流程圖；圖2為本發(fā)明基于MMS的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互方法的實(shí)施列流程圖；圖3為本發(fā)明基于MMS的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互方法的應(yīng)用方法流程圖；圖4為本發(fā)明基于麗S的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)的示意圖；圖5為本發(fā)明基于MMS的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)的模型擴(kuò)展模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明基于MMS的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)的通信建立模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。圖I為本發(fā)明基于麗S的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互方法的流程圖，包括SlOl :對(duì)基于麗S的通信模型進(jìn)行擴(kuò)展，獲取變電站的系統(tǒng)描述模型，并為變電站配置代理服務(wù)接口；S102:根據(jù)異地變電站的代理服務(wù)接口和系統(tǒng)描述模型，建立本地變電站與異地變電站的資源訪問(wèn)路徑相對(duì)應(yīng)的資源標(biāo)識(shí)號(hào)；S103 :本地變電站與異地變電站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。MMS !Manufacturing Message Specification,制造報(bào)文規(guī)范。一項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，限定了控制信息在類(lèi)似計(jì)算機(jī)和機(jī)器人等智能設(shè)備和系統(tǒng)間傳輸?shù)姆绞?。該協(xié)議同樣指明了在收到具體信息時(shí)應(yīng)如何進(jìn)行各種設(shè)備的操作。IED !Intelligent Electronic Device,智能電子設(shè)備，包含一個(gè)或多個(gè)處理器，可接收來(lái)自外部源的數(shù)據(jù)，或向外部發(fā)送數(shù)據(jù)，或進(jìn)行控制的裝置，例如電子多功能儀表、數(shù)字保護(hù)、控制器等。具有一個(gè)或多個(gè)特定環(huán)境中特定邏輯節(jié)點(diǎn)行為且受制于其接口的裝置。FCDA:FunctionalIy Constrained Data Attribute,功能約束數(shù)據(jù)屬性?，F(xiàn)有的麗S技術(shù)是應(yīng)用于變電站內(nèi)的IED設(shè)備之間的通信，本發(fā)明創(chuàng)造性地將原本只能應(yīng)用于變電站內(nèi)的IED之間的麗S技術(shù)應(yīng)用到了變電站之間的通信。故此，需要根據(jù)IEC 61850協(xié)議對(duì)智能變電站原本的通信模型進(jìn)行擴(kuò)展獲取變電站的系統(tǒng)描述模型(S⑶)，并為該變電站配置代理服務(wù)接口，其它的變電站通過(guò)代理服務(wù)接口便可訪問(wèn)智能變電站，與該變電站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)譬如獲取線路對(duì)側(cè)的采樣值、保護(hù)動(dòng)作等信息的交互，為實(shí)現(xiàn)變電站實(shí)現(xiàn)智能化電網(wǎng)分析提供依據(jù)。 另外，變電站的系統(tǒng)描述模型(S⑶)加強(qiáng)了模型數(shù)據(jù)通訊的完整性，S⑶模型中包括FCDA以及用于區(qū)分變電站內(nèi)各個(gè)IED設(shè)備的IED描述對(duì)象。所述IED描述對(duì)象采用面向?qū)ο蟮姆绞蕉x了各個(gè)IED設(shè)備的參數(shù)和值。由于采用了面向?qū)ο蟮姆绞揭?guī)范數(shù)據(jù)，盡量避免了人為的維護(hù)，從而降低了通訊出錯(cuò)的概率。圖2為本發(fā)明基于MMS的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互方法的實(shí)施列流程圖。與圖I相比，圖2是優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。在一個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，為了實(shí)現(xiàn)智能變電站之間的相互通信，對(duì)本地變電站的原通信模型進(jìn)行擴(kuò)展。S201 :設(shè)置描述變電站內(nèi)部的智能電子設(shè)備的屬性與數(shù)據(jù)信息的功能約束對(duì)象；S202 :設(shè)置區(qū)別所述變電站內(nèi)部其它的智能電子設(shè)備的名稱(chēng)描述對(duì)象。S203 :為變電站配置代理服務(wù)接口；S204:根據(jù)異地變電站的所述代理服務(wù)接口設(shè)置與其相對(duì)應(yīng)的麗S通信參數(shù)，包括IP地址和端口。S205:根據(jù)異地變電站的代理服務(wù)接口和系統(tǒng)描述模型，建立本地變電站與異地變電站的資源訪問(wèn)路徑相對(duì)應(yīng)的資源標(biāo)識(shí)號(hào)；S206 :本地變電站與異地變電站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。第一步，通訊模型擴(kuò)展。為支持在本地智能變電站與異地智能變電站之間使用MMS直接進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交互，需要對(duì)于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行擴(kuò)展。在本地智能變電站與異地智能變電站進(jìn)行MMS通訊的過(guò)程中，可以將本地智能變電站視為一個(gè)特殊的IED，將異地智能變電站視為另外一個(gè)特殊的IED，則可以將本地智能變電站與異地智能變電站之間的通訊簡(jiǎn)化為變電站內(nèi)部的兩個(gè)IED之間的通訊。對(duì)于本地智能變電站，在原來(lái)定義的模型基礎(chǔ)上，增加一個(gè)通訊代理IED，此代理IED對(duì)外提供服務(wù)(SERVER)接口。異地智能變電站可以通過(guò)此代理IED提供的服務(wù)接口訪問(wèn)本地智能變電站內(nèi)部的所有對(duì)象的所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。對(duì)于異地智能變電站，希望能夠通過(guò)此代理IED訪問(wèn)本地智能變電站內(nèi)部所有的IED的所有數(shù)據(jù)，即在代理IED中需要能夠關(guān)聯(lián)其它IED中的對(duì)象信息等。目前在61850當(dāng)中，F(xiàn)CDA當(dāng)中已經(jīng)定義了一系列的元素屬性，但是僅能描述本IED下的數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)屬性。FCDA當(dāng)中定義的元素屬性包括
權(quán)利要求
1.一種基于MMS的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互方法，其特征在于，包括 對(duì)基于麗S的通信模型進(jìn)行擴(kuò)展，獲取變電站的系統(tǒng)描述模型，并為變電站配置代理服務(wù)接口 ； 根據(jù)異地變電站的代理服務(wù)接口和系統(tǒng)描述模型，建立本地變電站與異地變電站的資源訪問(wèn)路徑相對(duì)應(yīng)的資源標(biāo)識(shí)號(hào)； 本地變電站與異地變電站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于MMS的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互方法，其特征在于，對(duì)基于MMS的通信模型進(jìn)行擴(kuò)展，獲取變電站的系統(tǒng)描述模型的步驟，包括 設(shè)置描述變電站內(nèi)部的智能電子設(shè)備的屬性與數(shù)據(jù)信息的功能約束對(duì)象； 設(shè)置區(qū)別所述變電站內(nèi)部其它的智能電子設(shè)備的名稱(chēng)描述對(duì)象。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于MMS的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互方法，其特征在于，根據(jù)異地變電站的代理服務(wù)接口和系統(tǒng)描述模型，建立本地變電站與異地變電站的資源訪問(wèn)路徑相對(duì)應(yīng)的資源標(biāo)識(shí)號(hào)的步驟之前，包括 根據(jù)異地變電站的所述代理服務(wù)接口設(shè)置與其相對(duì)應(yīng)的MMS通信參數(shù)，包括IP地址和端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于MMS的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互方法，其特征在于，根據(jù)異地變電站的代理服務(wù)接口和系統(tǒng)描述模型，建立本地變電站與異地變電站的資源訪問(wèn)路徑相對(duì)應(yīng)的資源標(biāo)識(shí)號(hào)的步驟之后，還包括 存儲(chǔ)所述本地變電站與各個(gè)異地變電站之間的資源訪問(wèn)路徑的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的基于MMS的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互方法，其特征在于，本地變電站與異地變電站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的步驟，具體包括 利用所述資源標(biāo)識(shí)號(hào)編輯操作命令； 根據(jù)所述資源標(biāo)識(shí)號(hào)獲取目標(biāo)變電站的資源訪問(wèn)路徑，向所述目標(biāo)變電站發(fā)送所述操作命令； 當(dāng)所述目標(biāo)變電站根據(jù)所述操作命令反饋通信數(shù)據(jù)時(shí)，接收所述通信數(shù)據(jù)； 當(dāng)所述目標(biāo)變電站上傳請(qǐng)求命令包時(shí)，獲取該請(qǐng)求命令包中的設(shè)備訪問(wèn)路徑和/或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)。
6.一種基于MMS的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互系統(tǒng),其特征在于 模型擴(kuò)展模塊，用于對(duì)基于MMS的通信模型進(jìn)行擴(kuò)展，獲取變電站的系統(tǒng)描述模型，并為變電站配置代理服務(wù)接口； 與所述模型擴(kuò)展模塊相連的通信建立模塊，用于根據(jù)異地變電站的代理服務(wù)接口和系統(tǒng)描述模型，建立本地變電站與異地變電站的資源訪問(wèn)路徑相對(duì)應(yīng)的資源標(biāo)識(shí)號(hào)； 與所述通信建立模塊相連的數(shù)據(jù)交換模塊，用于本地變電站與異地變電站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于MMS的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)，其特征在于，所述模型擴(kuò)展模塊包括 FCDA擴(kuò)展單元，用于設(shè)置描述變電站內(nèi)部的智能電子設(shè)備的屬性與數(shù)據(jù)信息的功能約束對(duì)象； 與所述FCDA擴(kuò)展單元相連的名稱(chēng)擴(kuò)展單元，用于設(shè)置區(qū)別所述變電站內(nèi)部其它的智能電子設(shè)備的名稱(chēng)描述對(duì)象。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的基于MMS的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)，其特征在于，所述通信建立模塊，具體包括 MMS通信參數(shù)設(shè)置單元，用于根據(jù)異地變電站的所述代理服務(wù)接口設(shè)置與其相對(duì)應(yīng)的麗S通信參數(shù)，包括IP地址和端口 ； IED描述單元，用于根據(jù)所述系統(tǒng)描述模型設(shè)置與其相對(duì)應(yīng)的智能電子設(shè)備描述對(duì)象； 與所述MMS通信參數(shù)設(shè)置單元、所述IED描述單元分別相連的URI獲取單元，用于根據(jù)異地變電站的代理服務(wù)接口和系統(tǒng)描述模型，建立本地變電站與異地變電站的資源訪問(wèn)路徑相對(duì)應(yīng)的資源標(biāo)識(shí)號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于MMS的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)，其特征在于，所述通信建立模塊，還包括 與所述URI獲取單元相連的URI存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)所述本地變電站與各個(gè)異地變電站之間的資源訪問(wèn)路徑的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9任一項(xiàng)所述的基于MMS的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)交換模塊，包括 命令編輯單元，用于利用所述資源標(biāo)識(shí)號(hào)編輯操作命令； 與所述命令編輯單元相連的命令包發(fā)送單元，用于根據(jù)所述資源標(biāo)識(shí)號(hào)獲取目標(biāo)變電站的資源訪問(wèn)路徑，向所述目標(biāo)變電站發(fā)送所述操作命令。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了基于MMS的智能變電站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互方法及系統(tǒng)。該方法包括對(duì)基于MMS的通信模型進(jìn)行擴(kuò)展，獲取變電站的系統(tǒng)描述模型，并為變電站配置代理服務(wù)接口；根據(jù)異地變電站的代理服務(wù)接口和系統(tǒng)描述模型，建立本地變電站與異地變電站的資源訪問(wèn)路徑相對(duì)應(yīng)的資源標(biāo)識(shí)號(hào)；本地變電站與異地變電站進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。采用本發(fā)明，利用面向?qū)ο蟮姆绞竭M(jìn)行變電站之間的通信，可以獲取線路對(duì)側(cè)的采樣值、保護(hù)動(dòng)作等信息，為實(shí)現(xiàn)變電站實(shí)現(xiàn)智能化電網(wǎng)分析提供理論基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102710017SQ20121017985
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者劉菲, 周伊琳, 夏亞君, 孫建偉, 江偉奇, 胡亞平, 陳炯聰, 顧博川, 黃縉華 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院