专利名称：一种iec61970调度ems系统接入iec61850数字化变电站的方法
技术领域：
本发明涉及一种电力系统中符合IEC61970标准的调度EMS系统接入符合 IEC61850标准的数字化变电站的方法。
背景技术：
在智能电网规划的推动下，未来数字化变电站将成为新建变电站的主流，国内已 经陆续投运数十座数字化变电站，但当前IEC 61850标准只应用于变电站内的智能电子设 备，变电站与调度中心之间的通讯仍然采用传统的IEC60870-5-101或IEC60870-5-104规 约，这就需要远动工作站进行协议转换。更重要的是，由于传统规约不支持面向对象的建模 方法，必须将IEC 61850的对象转换为若干个信息点，导致需要极其复杂的转发信息配置 工作，极大的增加了组态和调试的工作量，而且容易出错。此外，对于无法转换的信息，只能 简单丢弃。变电站内基于IEC61850的通信服务是具有自描述的面向对象模式，而当前变电 站和调度主站EMS系统之间的通信大多采用面向信息点的IEC60870-5系列通信协议，这两 者之间的通信模型构建存在相当大的差异，数字化变电站模型无法和调度主站EMS系统直 接对接，这导致当数字化变电站按照IEC61850标准对象化建模并采集信息后，通过什么样 的方式对调度主站提供可扩展的、无缝协调的模型和数据一体化通信是当前急待解决的问 题。因此，从技术角度、安全因素、实用性等方面来看，建立一套功能强大、实用性和通用性 较为卓越的电力系统EMS主站接入数字化变电站的方法是本发明的重点。
发明内容
本发明的目的是提供了一种电力系统中符合IEC61970标准的调度EMS系统接入 符合IEC61850标准的数字化变电站的方法。本发明提出调度系统采用类IEC 61850+协议 与变电站进行通讯，这样就不需要经过协议转换，而且互操作性更好，可以减少调试、维护 的工作。并且调度系统可以直接访问IEC 61850对象模型，转换为IEC 61970模型，自动生 成数据库，减少向EMS中增加新厂站所需要的时间和工作。为了达到上述目的，本发明的解决方案是一种IEC61970调度EMS系统接入IEC61850数字化变电站的方法，包括如下步骤(1)数字化变电站提供给EMS系统主站变电站拓扑图形，以及变电站全站模型；(2)变电站模型解析把变电站内测控、保护及其它IED设备的各种符合IEC61850 的模型进行合并，在变电站内建立一个包含站内所有IED设备的完整模型，然后通过模型 解析模块将IEC61850模型向IEC61970模型的转换并自动生成EMS系统的参数库；基于网 络的模型转换技术通过IEC61850数字化变电站模型的整合修改实现了调度主站的信息接 入，使通过IEC61850建立的数字化变电站模型能无缝接入到调度主站CIM模型中，实现调 度主站模型与数字化变电站模型融合。
(3)EMS系统与变电站的通讯以标准IEC61850为基础，增加了调度 中心这一层次，标准中增加了一个SubStati0n(变电站)类模型，该类提供 GetSubstationDirectory (获取子站目录结构)服务来检索通信网关所代理的全 部IED名或FILE名；相应的，其他的ACSI抽象服务接口需要在请求以及响应结果的 ObjectReference (对象引用)中增加所属IED这一层次关系。在此基础上提出了类 IEC61850+的通讯标准，与数字化变电站网关机进行通信实现变电站信息的收发，实现类 IEC61850+标准的通讯接口完成EMS系统与变电站之间的通讯功能。所述的数字化变电站与EMS系统主站所交换的变电站拓扑图形采用SVG格式文件 的形式上送；利用SVG标准格式使变电站拓扑图形可以被主站免维护使用。所述的变电站全站模型 采用IEC61850标准的S⑶格式文件上送，并且要求S⑶文 件中一次设备的name属性与SVG文件中元数据一一对应；SVG图形文件中量测量属性包括 SCD模型中的变量引用名。所述的类IEC61850+通信标准是在IEC61850标准的基础上，定义了 EMS系统与数 字化变电站之间的通信结构，与变电站网关机之间通信的一种通信协议。该类IEC61850+ 通信标准考虑了调度EMS与数字化变电站之间的系统结构，在IEC61850标准的3层结构之 上，增加了调度中心这一层次，标准中增加了一个Substation(变电站)类模型，该类提供 GetSubstationDirectory服务来检索通信网关所代理的全部IED名或FILE名；相应的，其 他的ACSI抽象服务接口需要在请求以及响应结果的ObjectReference (对象引用)中需要 增加所属IED这一层次关系。所述的通讯功能包括根据变电站所提供的服务，进行数据的上传和命令的下传， 即遥信、遥测、遥控；同时，在EMS客户端工具上，提供与变电站通讯的调试界面。本发明的有益效果随着基于IEC61850的新建变电站和改造变电站越来越多，面 向信息点的调度主站EMS系统通信和面向对象的变电站通信之间的通信冲突和效率会逐 步显现出来，有效解决该问题是非常具有现实意义的。本发明通过对符合IEC61850标准的 变电站模型解析，把变电站内测控、保护及其它IED设备的各种符合IEC61850的模型进行 合并，在变电站内建立一个包含站内所有IED设备的完整模型。在此基础上对模型进行整 合修改，以适应调度EMS的要求，把各类装置所提供的服务功能接入调度端，完成对数字化 变电站监控的功能。本发明研究调度系统采用类IEC 61850+协议与变电站进行通讯，这样 就不需要经过协议转换，而且互操作性更好，可以减少调试、维护的工作。另一方面，调度系 统可以直接访问IEC 61850对象模型，转换为IEC 61970模型，自动生成数据库，减少向EMS 中增加新厂站所需要的时间和工作。
图1是本发明基本流程示意图。
具体实施例方式以下结合图1对本发明的原理及具体内容进行详细说明。本实施例的一种电力系统中符合IEC61970标准的调度EMS系统接入符合 IEC61850标准的数字化变电站的方法，包括如下步骤
(1)数字化变电站提供给EMS系统主站变电站拓扑图形，以及变电站全站模型；所 述的数字化变电站与EMS系统主站所交换的变电站拓扑图形采用SVG格式文件的形式上 送；利用SVG标准格式使变电站拓扑图形可以被主站免维护使用所述的变电站全站模型采用IEC61850标准的S⑶格式文件上送，其中S⑶文件包 含了主站建模需要的变电站模型以及IED装置模型，变电站模型主要描述了一次设备的相 互关联以及它们的连接关系，IED装置模型描述了变电站二次智能电子装置的模型和功能 等。S⑶文件中一次设备的name属性与SVG文件中元数据一一对应，SVG图形文件中量测 量属性包括SCD模型中的变量引用名。(2)变电站模型解析把变电站内测控、保护及其它IED设备的各种符合IEC61850 的模型进行合并，在变电站内建立一个包含站内所有IED设备的完整模型，然后通过模型 解析模块将IEC61850模型向IEC61970模型的转换并自动生成EMS系统的参数库；包括设 备参数、量测信息、连接关系等。IEC61850前置机需要配置变电站网关信息，包括网关地址、 对应的SCD文件名以及SVG图形文件。变电站模型信息直接从SCD文件获取。当数字化变 电站有变动的时候，需要重新提交SCD和SVG文件，SVG直接使用，SCD文件用来重新进行模 型分析，更新EMS数据库参数表。基于网络的模型转换技术通过IEC61850数字化变电站模型的整合修改实现了调 度主站的信息接入，使通过IEC61850建立的数字化变电站模型能无缝接入到调度主站CIM 模型中，实现调度主站模型与数字化变电站模型融合。DF8600数据集成平台可以把经过转 换IEC61850模型导出为符合IEC61970标准的CIM模型，以提供给符合IEC61970标准的 EMS系统使用；并且可以不经过图形格式转换，直接使用变电站提供的SVG文件进行图形交 互演示。(3)EMS系统与变电站的通讯以标准IEC61850为基础，增加了调度 中心这一层次，标准中增加了一个SubStati0n(变电站)类模型，该类提供 GetSubstationDirectory (获取子站目录结构)服务来检索通信网关所代理的全 部IED名或FILE名；相应的，其他的ACSI抽象服务接口需要在请求以及响应结果的 ObjectReference (对象引用)中增加所属IED这一层次关系。提出了类IEC61850+的通 讯标准，与数字化变电站网关机进行通信实现变电站信息的收发，实现类IEC61850+标准 的通讯接口完成EMS系统与变电站之间的通讯功能。所述的类IEC61850+通信标准是在 IEC61850标准的基础上，定义了 EMS系统与数字化变电站之间的通信结构，与变电站网关 机之间通信的一种通信协议。该协议是在标准IEC61850通信协议的基础上根据变电站 与EMS通信的需求和特点经过增加层次以及变电站类模型和服务，是标准IEC61850通信 协议的一个扩展。该协议在离线通过SCD文件获取变电站信息的情况下，可以不用实现 Substation类模型及服务，这样各变电站后台厂家实现起来难度较小，便于推广，对于通信 模块来说，考虑到目前的ObjectReference (对象引用)中LDName中已经包含IEDName和 LDinst名，根据LDName即可区分出所属IED装置，在程序中分析区别各IED即可，不需在已 有程序上做太大的改动。另外，对于变电站内的模型也不需要再重新整合，直接使用变电站 的SCD文件来获取站内模型。
权利要求
一种IEC61970调度EMS系统接入IEC61850数字化变电站的方法，其特征在于包括如下步骤(1)数字化变电站提供给EMS系统主站变电站拓扑图形，以及变电站全站模型；(2)变电站模型解析把变电站内测控、保护及其它IED设备的各种符合IEC61850的模型进行合并，在变电站内建立一个包含站内所有IED设备的完整模型，然后通过模型解析模块将IEC61850模型向IEC61970模型的转换并自动生成EMS系统的参数库；基于网络的模型转换技术通过IEC61850数字化变电站模型的整合修改实现了调度主站的信息接入，使通过IEC61850建立的数字化变电站模型能无缝接入到调度主站CIM模型中，实现调度主站模型与数字化变电站模型融合；(3)EMS系统与变电站的通讯以标准IEC61850为基础，增加了调度中心这一层次，标准中增加了一个变电站的类模型，该类提供了获取子站目录结构的服务来检索通信网关所代理的全部IED名或FILE名；相应的，其他的ACSI抽象服务接口需要在请求以及响应结果的对象引用中增加所属IED这一层次关系。提出了类IEC61850+的通讯标准，与数字化变电站网关机进行通信实现变电站信息的收发，实现类IEC61850+标准的通讯接口完成EMS系统与变电站之间的通讯功能。
2.如权利要求1所述的一种IEC61970调度EMS系统接入IEC61850数字化变电站的 方法，其特征在于所述的数字化变电站与EMS系统主站所交换的变电站拓扑图形采用SVG 格式文件的形式上送；所述的变电站全站模型采用IEC61850标准的SCD格式文件上送，并 且要求SCD文件中一次设备的name属性与SVG文件中元数据一一对应；SVG图形文件中量 测量属性包括SCD模型中的变量引用名。
3.如权利要求1所述的一种IEC61970调度EMS系统接入IEC61850数字化变电站的 方法，其特征在于所述的类IEC61850+通信标准是在IEC61850标准的基础上，定义了 EMS 系统与数字化变电站之间的通信结构，与变电站网关机之间通信的一种通信协议。
4.如权利要求1所述的一种IEC61970调度EMS系统接入IEC61850数字化变电站的方 法，其特征在于所述的通讯功能包括根据变电站所提供的服务，进行数据的上传和命令 的下传，即遥信、遥测、遥控；同时，在EMS客户端工具上，提供与变电站通讯的调试界面。
全文摘要
本发明公开一种IEC61970调度EMS系统接入IEC61850数字化变电站的方法，包括如下步骤(1)数字化变电站提供给EMS系统主站变电站拓扑图形，以及变电站全站模型；(2)变电站模型解析将IEC61850模型向IEC61970模型的转换并自动生成EMS系统的参数库；(3)以类IEC61850+的通讯标准，与数字化变电站网关机进行通信实现变电站信息的收发。本发明提出调度系统采用类IEC 61850+协议与变电站进行通讯，这样就不需要经过协议转换，而且互操作性更好，可以减少调试、维护的工作，且减少了向EMS中增加新厂站所需要的时间和工作。
文档编号H02J13/00GK101964542SQ201010262120
公开日2011年2月2日 申请日期2010年8月20日 优先权日2010年8月20日
发明者张亮, 张锋明, 王金岩, 祝项英, 章立宗, 许伟国, 金乃正 申请人:绍兴电力局