在iec103通讯下提高变电站采集端状态估计数据合格率的方法
【专利摘要】本发明公开了一种在IEC103通讯下提高变电站采集端状态估计数据合格率的方法，其特征是，包括如下步骤：1)数据采集：测控装置在采集完毕后按照已经精准对时后的整百毫秒进行计算并存储，即在每0ms、100ms、200ms、300ms、...、900ms进行计算并存储。2)数据发送过程：测控装置在发送遥测遥信信息时，利用规约报文中备用字节增加当前时间信息，所遵循的规则如下：在Am Bs Cms数据上送编码时标信息占用一个16位Bit数据，其中A设置为第15位-第10位数据，B设置为第9位-第4位数据，B/100设置为第3位-第0位数据。本发明所达到的有益效果：在数据采集的源头对变电站测量数据实现时间断面同一化，且在数据传输过程中实现在数据接收端的时间断面同一化。
【专利说明】在IEC103通讯下提高变电站采集端状态估计数据合格率 的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种在IEC103通讯下提高变电站采集端状态估计数据合格率的方 法，属于电工【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 状态估计是电网控制中能量管理系统中的基础软件，它是将可用的冗余信息转变 为电力系统当前状态估计值的实时计算机程序和算法。准确的状态估计结果是进行后续工 作（如静稳态安全分析、调度员潮流和最优潮流等）必不可少的基础，同时可以及时发现电 网实时量测、通道、拓扑、参数的异常。状态估计合格率可以有效的评估厂站数据的准确性， 为自动化值班人员检测和辨识不良数据、补充不足量测点提供重要依据，能够提高自动化 值班人员工作效率。而目前站端状态估计数据合格率情况不容乐观，并不能完全满足国家 电网公司技术规范要求。
[0003] 其中远动数据时间断面不同一问题是导致合格率不满足要求的重要原因之一，目 前各个采集装置按照各自时钟进行采集计算，同时上送通讯管理机也是按照召唤命令时刻 或测量量变化时刻随机上送。通讯管理机在上送调度系统时仅将当前实时数据库内数据按 照转发表转发至调度，并未进行数据纠错及时标对齐，导致非同一时间断面的好坏数据均 发送给调度主站，严重影响状态估计数据合格率。正是由于这种时间断面的不一致性，导致 变电站内单个测控装置测量精度均能达到要求，但全站数据误差不能满足要求。
[0004] 目前间隔层测控装置大多采用按照自身嵌入式处理器的中断间隔进行滤波采样 计算的方式，在数据转换为有效值后传输给通讯管理机。目前主要有两种方式：
[0005] (1)通讯管理机按照定时间间隔进行单个测控装置的相关数据轮询总召唤，测 控装置逐个回复相关数据。这种模式主要应用于采用IEC103或者企业内部总线如CAN， MODBUS等站控层通讯规约的变电站，或用于IEC61850通讯规约初次连接过程中。
[0006] (2)测控装置在监测到有变化数据时主动上送相关变化数据，通讯管理机被动接 受测量数据，这种模式主要应用于采用IEC61850及部分IEC103规约的站控层通讯规约的 变电站。
[0007] 在上述两种情况中，即使全站配有GPS对时系统或其他精准对时系统，遥测遥信 数据基本都不带时标，在IEC61850中时标也仅是装置发送时刻通讯处理单元自身时标，并 非测量采集计算时刻时标。
[0008] 目前采集转发模式的主要问题
[0009] 按照上述站端数据采集处理发送方式，一方面测控装置虽然可以实时采集数据， 由于数据传输方式的原因，发送给通讯管理机的数据无法实现所有间隔发送数据采用同一 时间断面数据。另外一方面，由于在测控装置发送的数据报文中不包含采样时刻信息，通讯 管理机对数据无法进行同一时刻数据对时标处理，也就导致上送至调度数据无法实现同一 时间断面处理。
[0010] 在这种情况下，主要有以下几个问题：
[0011] 1.在变电站站控层网络出现不稳定的情况下，在通讯管理机侧经常会出现部分 测控装置数据刷新频繁，个别测控装置数据长时间不刷新或者超过秒级的数据无法刷新现 象，在这种情况下通讯管理机并无法区分哪些数据长时间不刷新，只能按照现有数据库数 据上送，会导致状态估计数据瞬时性的不合格现象。
[0012] 2.即使在变电站站控层网络情况良好的情况下，由于所有测控装置并未实现发送 同一时间断面数据，造成发送给通讯管理机的数据采样时间差可以从20ms-ls左右，在所 测量间隔重负荷的情况下，出现负荷波动时会出现较大的状态估计数据误差，遥测数据不 合格甚至出现长期整站负荷不平衡现象。
[0013] 在文献《量测量的时延差对状态估计的影响及其对策》（电力系统自动化，2004年 第28卷第21期第12页）中对由于时间断面不一致导致的状态估计误差提出了进行软件补 偿的方法，由于各个变电站通讯状态差异较大及实时变化的问题，导致其实用性不高。在文 献《量测数据时差补偿状态估计方法》（电力系统自动化，2009年第33卷第8期第44页） 中也是采用对不同来源数据采用不同补偿方法，同样实现难度较大。
【发明内容】
[0014] 为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种在IEC103通讯下提高变电 站采集端状态估计数据合格率的方法，可以在数据采集的源头对变电站测量数据实现时间 断面同一化以及在数据传输过程中实现在数据接收端的时间断面同一化。
[0015] 为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
[0016] 在IEC103通讯下提高变电站采集端状态估计数据合格率的方法，其特征是，包括 如下步骤：
[0017] 1)数据采集：测控装置在采集完毕后按照已经精准对时后的整百毫秒进行计算 并存储，即在每〇ms、100ms、200ms、300ms、...、900ms进行计算并存储。
[0018] 2)数据发送过程：测控装置在发送遥测遥信信息时，利用规约报文中备用字节增 加当前时间信息，所遵循的规则如下：在Am Bs Cms数据上送编码时标信息占用一个16位 Bit数据，其中A设置为第15位-第10位数据，B设置为第9位-第4位数据，C/100设置 为第3位-第0位数据。
[0019] 前述的在IEC103通讯下提高变电站采集端状态估计数据合格率的方法，其特征 是，所述步骤2)中每次上送仅需将原报文中遥测长度字节VQS加1，同时在原有遥测测量值 后面增加2位Byte时标信息；在发送变化遥测或变位遥信时，在上送报文中同样处理时标 信息。
[0020] 本发明所达到的有益效果：在数据采集的源头对变电站测量数据实现时间断面同 一化，且在数据传输过程中实现在数据接收端的时间断面同一化。
【具体实施方式】
[0021] 下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方 案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0022] 本发明涉及的一种在IEC103通讯下提高变电站采集端状态估计数据合格率的方 法，从数据采集根源上解决了数据时间断面一致性问题，包括如下步骤：
[0023] 1)数据采集：测控装置在采集完毕后按照已经精准对时后的整百毫秒进行计算 并存储，即在每〇ms、100ms、200ms、300ms、...、900ms进行计算并存储。
[0024] 2)数据发送过程：在IEC103通讯规约中，在通讯管理机总召或装置主动上送信息 情况下，测控装置在发送遥测遥信信息时，利用规约报文中备用字节增加当前时间信息，所 遵循的规则如下：在Am Bs Cms数据上送编码时标信息占用一个16位Bi t数据，其中A设 置为第15位-第10位数据，B设置为第9位-第4位数据，C/100设置为第3位-第0位 数据。例如4h 10s 300ms时标信息编码为16进制码0X10A3,默认各个间隔时间误差在目 前变电站已经基本具有精准对时或秒脉冲对时的技术条件下不会大于1小时，故在时标信 息中不增加小时数据。这种处理方案每次上送仅需将原报文中遥测长度字节VQS加1，同时 在原有遥测测量值后面增加2位Byte时标信息；在发送变化遥测或变位遥信时，在上送报 文中同样处理时标信息。
[0025] 这样在上送数据中包含经过准确对时的时间断面数据，能够保证不同位置间隔测 控数据即使发送时间有差异，也能够保证将同一时间断面的数据发送给通讯管理机。
[0026] 接下来以IEC103上送遥测报文为例进行简单示意：
[0027] 表1 IEC103规约修改模式示例
[0028]
【权利要求】
1. 在IEC103通讯下提高变电站采集端状态估计数据合格率的方法，其特征是，包括如 下步骤： 1) 数据采集：测控装置在采集完毕后按照已经精准对时后的整百毫秒进行计算并存 储，即在每Oms、100ms、200ms、300ms、...、900ms进行计算并存储。 2) 数据发送过程：测控装置在发送遥测遥信信息时，利用规约报文中备用字节增加当 前时间信息，所遵循的规则如下：在AmBsCms数据上送编码时标信息占用一个16位Bit 数据，其中A设置为第15位-第10位数据，B设置为第9位-第4位数据，C/100设置为第 3位-第0位数据。
2. 根据权利要求1所述的在IEC103通讯下提高变电站采集端状态估计数据合格率的 方法，其特征是，所述步骤2)中每次上送仅需将原报文中遥测长度字节VQS加1，同时在原 有遥测测量值后面增加2位Byte时标信息；在发送变化遥测或变位遥信时，在上送报文中 同样处理时标信息。
【文档编号】H02J13/00GK104377820SQ201410650600
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】张庆伟, 刘强兴, 代莹, 吕浩, 黄茂森, 王高明, 杨胜, 王力, 张春雷, 赵月灵 申请人:国电南瑞科技股份有限公司