一種智能變電站仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能變電站仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方法，利用仿真系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的層次，構(gòu)建了一個三級仿真數(shù)據(jù)傳輸中心，每個級別傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容、傳輸側(cè)重點、傳輸?shù)姆绞讲煌槐ＷC數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?、系統(tǒng)控制的時效、仿真過程的準(zhǔn)確，降低大量數(shù)據(jù)傳輸過程中計算機資源的消耗；能夠有效縮小大部分仿真數(shù)據(jù)的傳輸范圍，降低大部分?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸距離，因而減少數(shù)據(jù)傳輸所占用的系統(tǒng)資源，提高時效性。該方法用于提高電力系統(tǒng)運行的安全可靠性，適用于智能變電站中的110～1000kV智能變電站站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。
【專利說明】一種智能變電站仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力工程的繼電保護自動化領(lǐng)域，具體涉及一種智能變電站仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家電網(wǎng)交流100kV特高壓變電站安吉站的投運和其它一系列站點加速建設(shè)，特高壓站對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定所起的作用越來越重，迫切需要開發(fā)仿真系統(tǒng)；它主要針對100kV特高壓變電站一二次設(shè)備系統(tǒng)的故障、異常場景的仿真和展示，來作為運維人員的練兵場，快捷安全地提升人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和技術(shù)水平；在軟件仿真的智能變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)支持的功能眾多，需要劃分為多個功能子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)對變電站各種一次、二次設(shè)備的各種功能進行仿真的過程中會占據(jù)大量系統(tǒng)資源，因而擠占系統(tǒng)傳輸需要的資源，同時仿真子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)高效傳輸對變電站仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行、積極協(xié)調(diào)具有很聞的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種智能變電站仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方法，用于提高電力系統(tǒng)運行的安全可靠性。
[0004]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種智能變電站仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方法，根據(jù)仿真系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的層次，構(gòu)建了一個三級仿真數(shù)據(jù)傳輸中心，每個級別傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容、傳輸側(cè)重點、傳輸?shù)姆绞讲煌?；所述仿真系統(tǒng)根據(jù)功能的需要，劃分為多個功能子系統(tǒng)，各個仿真子系統(tǒng)之間利用第一級仿真數(shù)據(jù)傳輸中心進行數(shù)據(jù)傳輸；所述仿真子系統(tǒng)中的一次設(shè)備子系統(tǒng)和二次設(shè)備子系統(tǒng)包含眾多的仿真設(shè)備，這些設(shè)備按照電壓等級或者間隔劃分為不同的設(shè)備群，這些群與群之間的數(shù)據(jù)傳輸和群與子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸組成第二級仿真數(shù)據(jù)傳輸中心的主要任務(wù)；群中設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸占據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸量的很大一部分，這些數(shù)據(jù)反映設(shè)備的運行狀態(tài)變化和設(shè)備之間的互動，這些傳輸工作在子系統(tǒng)級仿真數(shù)據(jù)中心通過在設(shè)備之間的建立直接連接來完成，仿真設(shè)備的運行狀態(tài)和發(fā)生的一些異常及告警事件，通過仿真數(shù)據(jù)傳輸中心的61850功能模塊，轉(zhuǎn)化為符合站內(nèi)傳輸規(guī)范的傳輸數(shù)據(jù)，再傳給仿真的監(jiān)控系統(tǒng)客戶端，完成變電站一體化監(jiān)控的仿真。
[0005]系統(tǒng)級仿真數(shù)據(jù)傳輸中心主要包括設(shè)備列表、系統(tǒng)控制信號列表、一般發(fā)送列表、一般接收列表等四個模塊。
[0006]仿真系統(tǒng)傳輸中心建立有多個實例，分為一個主系統(tǒng)級實例和多個子系統(tǒng)級實例，子系統(tǒng)使用的實例掛接在主系統(tǒng)實例下面，形成級聯(lián)。
[0007]—次系統(tǒng)設(shè)備和二次系統(tǒng)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，是通過子系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的信令傳輸和對實時庫的讀寫來完成。
[0008]群中心中的仿真設(shè)備之間通過建立直接信道連接進行傳輸數(shù)據(jù)。
[0009]本發(fā)明智能變電站仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方法利用仿真系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的層次，構(gòu)建了一個三級仿真數(shù)據(jù)傳輸中心，每個級別傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容、傳輸側(cè)重點、傳輸?shù)姆绞讲煌槐ＷC數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?、系統(tǒng)控制的時效、仿真過程的準(zhǔn)確，降低大量數(shù)據(jù)傳輸過程中計算機資源的消耗；能夠有效縮小大部分仿真數(shù)據(jù)的傳輸范圍，降低大部分?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸距離，因而減少數(shù)據(jù)傳輸所占用的系統(tǒng)資源，提高時效性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1本發(fā)明智能變電站仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方法原理圖；
[0011]圖2為一二次設(shè)備群示意圖；
[0012]圖3為一二次設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸示意圖；
[0013]圖4為間隔層和站控層數(shù)據(jù)傳輸示意圖。

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖及具體的實施例對本發(fā)明進行進一步介紹。
[0015]智能變電站仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方案的實現(xiàn)方法，其特征在于所述方法包括下列步驟:
[0016]步驟1，根據(jù)仿真系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的層次，構(gòu)建了一個三級仿真數(shù)據(jù)傳輸中心，每個級別傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容、傳輸側(cè)重點、傳輸?shù)姆绞讲煌?；所述仿真系統(tǒng)根據(jù)功能的需要，劃分為多個功能子系統(tǒng)，各個仿真子系統(tǒng)之間利用第一級仿真數(shù)據(jù)傳輸中心進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0017]系統(tǒng)級仿真數(shù)據(jù)傳輸中心主要包括設(shè)備列表、系統(tǒng)控制信號列表、一般發(fā)送列表、一般接收列表等四個模塊。設(shè)備列表模塊接收并保存各個子系統(tǒng)的注冊信號、一二次設(shè)備仿真系統(tǒng)中各個設(shè)備的注冊信號，便于確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康模鬏旀溌?；系統(tǒng)控制信號類表主要傳輸系統(tǒng)控制信號，具有較高的響應(yīng)級別及傳輸級別，加速關(guān)鍵數(shù)據(jù)的傳遞，一般發(fā)送和接收列表，對一般的數(shù)據(jù)進行傳輸，級別稍低；仿真系統(tǒng)其它的子系統(tǒng)，掛接在本仿真?zhèn)鬏斨行模髯酉到y(tǒng)把數(shù)據(jù)直接傳給中心，由中心轉(zhuǎn)發(fā)。本實施例的仿真中心可以建立三個實例，分為一個主系統(tǒng)級實例和兩個子系統(tǒng)級實例，子系統(tǒng)使用的實例掛接在主系統(tǒng)實例下面，形成級聯(lián)，具體結(jié)構(gòu)參見圖1。
[0018]步驟2，一、二次設(shè)備子系統(tǒng)包含的設(shè)備眾多，按照變電站電壓等級分為高、中、低三個群，對所有一次設(shè)備歸類；二次設(shè)備也按照電壓和所處的間隔，對設(shè)備歸類，如圖2所
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[0019]步驟3，這些設(shè)備按照電壓等級或者間隔劃分為不同的設(shè)備群，這些群與群之間的數(shù)據(jù)傳輸和群與子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸組成第二級仿真數(shù)據(jù)傳輸中心的主要任務(wù)；利用子系統(tǒng)級的數(shù)據(jù)中心，建立一次設(shè)備與二次設(shè)備群之間的直接連接，用于一次群和二次群之間的數(shù)據(jù)請求、數(shù)據(jù)變化的信令傳輸。一次設(shè)備把數(shù)據(jù)寫入實時庫中，二次設(shè)備得到數(shù)據(jù)變化信令，再從實時庫庫中讀取量測數(shù)據(jù)。整體構(gòu)成如圖3所示。
[0020]步驟4，群中設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸占據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸量的很大一部分，這些數(shù)據(jù)反映設(shè)備的運行狀態(tài)變化和設(shè)備之間的互動，這些傳輸工作在子系統(tǒng)級仿真數(shù)據(jù)中心通過在設(shè)備之間的建立直接連接來完成；對于群中心所管理的仿真設(shè)備，特別是二次仿真設(shè)備之間，需要傳遞大量的開入、開出、閉鎖等等實時信號，要求信號及時準(zhǔn)確不沖突。在子系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸中心，各個群內(nèi)的設(shè)備比較少，可以建立設(shè)備之間的直接連接，傳遞設(shè)備與間隔內(nèi)的各種流動信號、設(shè)備產(chǎn)生的量測數(shù)據(jù)、各種事件。
[0021]步驟5，智能變電站間隔層和站控層數(shù)據(jù)的傳輸仿真，必須依照IEC61850的規(guī)范。如圖4所示，二次設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸中心和61850功能模塊建立雙向連接，把監(jiān)控需要的的各種仿真數(shù)據(jù)傳遞給該模塊，它完成仿真數(shù)據(jù)向站內(nèi)規(guī)范的傳輸協(xié)議的轉(zhuǎn)換，再向仿真監(jiān)控系統(tǒng)傳輸，即仿真設(shè)備的運行狀態(tài)和發(fā)生的一些異常及告警事件，通過仿真數(shù)據(jù)傳輸中心的61850功能模塊，轉(zhuǎn)化為符合站內(nèi)傳輸規(guī)范的傳輸數(shù)據(jù)，再傳給仿真的監(jiān)控系統(tǒng)客戶端，完成變電站一體化監(jiān)控的仿真。
[0022]基于這五個典型的步驟，建立的智能變電站仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方案，對數(shù)據(jù)進行清晰分類、分層，能夠?qū)Ψ抡嫦到y(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸建立充分高效的支持。
[0023]以上實施例僅用于幫助理解本發(fā)明的核心思想，不能以此限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，凡是依據(jù)本發(fā)明的思想，對本發(fā)明進行修改或者等同替換，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上所做的任何改動，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能變電站仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于:所述仿真系統(tǒng)根據(jù)功能的需要，劃分為多個功能子系統(tǒng)，各個仿真子系統(tǒng)之間利用第一級仿真數(shù)據(jù)傳輸中心進行數(shù)據(jù)傳輸；所述仿真子系統(tǒng)中的一次設(shè)備子系統(tǒng)和二次設(shè)備子系統(tǒng)包含眾多的仿真設(shè)備，這些設(shè)備按照電壓等級或者間隔劃分為不同的設(shè)備群，這些群與群之間的數(shù)據(jù)傳輸和群與子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸組成第二級仿真數(shù)據(jù)傳輸中心的主要任務(wù)；群中設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸占據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸量的很大一部分，這些數(shù)據(jù)反映設(shè)備的運行狀態(tài)變化和設(shè)備之間的互動，這些傳輸工作在子系統(tǒng)級仿真數(shù)據(jù)中心通過在設(shè)備之間的建立直接連接來完成，仿真設(shè)備的運行狀態(tài)和發(fā)生的一些異常及告警事件，通過仿真數(shù)據(jù)傳輸中心的61850功能模塊，轉(zhuǎn)化為符合站內(nèi)傳輸規(guī)范的傳輸數(shù)據(jù)，再傳給仿真的監(jiān)控系統(tǒng)客戶端，完成變電站一體化監(jiān)控的仿真。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于:系統(tǒng)級仿真數(shù)據(jù)傳輸中心主要包括設(shè)備列表、系統(tǒng)控制信號列表、一般發(fā)送列表、一般接收列表等四個模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能變電站仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于:仿真系統(tǒng)傳輸中心建立有多個實例，分為一個主系統(tǒng)級實例和多個子系統(tǒng)級實例，子系統(tǒng)使用的實例掛接在主系統(tǒng)實例下面，形成級聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于:一次系統(tǒng)設(shè)備和二次系統(tǒng)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，是通過子系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的信令傳輸和對實時庫的讀寫來完成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于:群中心中的仿真設(shè)備之間通過建立直接信道連接進行傳輸數(shù)據(jù)。
【文檔編號】H04L29/08GK104378413SQ201410581409
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】張道杰, 李江林, 肖亮, 張庭, 張巧霞, 賈華偉 申請人:許繼電氣股份有限公司, 許昌許繼軟件技術(shù)有限公司