一种全景感知录波系统的IEC61850数据建模方法与流程

本发明属于电力系统自动化技术领域，涉及一种iec61850建模方法，尤其是涉及一种应用于全景感知录波系统的iec61850数据建模方法。

背景技术：

智能电网建设的最终目标是成为覆盖发、输、变、配、用及调度等过程的全景实时电力系统，而支撑系统得以准确、安全、实时及可靠运行的基础是电力系统多源异构大数据的快速采集、响应和分析。电网录波数据不仅是分析电力系统运行行为以及不同设备动作行为的基础，也是验证事前、掌握事中、评价事后各种动态过程的基础。但当前的数据记录体系存在明显的缺陷，包括：不同系统之间相互独立，彼此间构成数据壁垒，服务目标单一，应对综合事件反演能力差；而且数据多态并存，存在状态值、瞬态值、动态值、稳态值多种形式，不同的采样值及各类计算分析值混杂记录，数据管理复杂。当电网发生事故，受到冲击时，由于数据跨度范围大，各类记录装置不能互通，导致数据收集难易差距大，数据收集协调难度大，并受到记录装置容量、技术水平、人为因素等方面限制，一些关键数据因取数延迟而丢失，无法恢复，使部分事件分析因缺少数据而无法进行。

全景感知录波系统可以有效解决上述问题，全景感知录波系统包括主站与子站，主站利用仿真手段寻找针对事件的敏感数据集合，自动从各类录波采集装置（子站）中及时选取到有效数据，从而为事件的还原、反演、评估提供精准数据源。

在现有全景感知录波系统中，若不能恰当建模，仍会存在数据管理混乱，难以获取有效数据的问题。因此，主站如何设置参数并从子站获取到有效数据成为全景感知录波系统的设计要点之一。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种全景感知录波系统的iec61850数据建模方法，用于解决现有数据管理混乱、无法从子站获取到有效数据的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括：

一种全景感知录波系统的iec61850数据建模方法，用于对全景感知录波系统中的主站与子站之间的传输的数据进行建模，步骤如下：

步骤1，根据业务需求定义主站与子站之间需要传输的数据；

步骤2，通过创建xml文件将所述步骤1中定义的数据映射为主站业务数据模型；主站业务数据模型是基于变电站的模型，每一个模型文件包含一个变电站节点，每一个变电站节点包含至少一个ied设备节点；每一个ied设备节点对应一台子站装置，每一个ied设备节点下包含至少一个电气通道，每一个电气通道均含有与所述步骤1中定义的数据相关的参数；

步骤3，通过对iec61850标准协议的扩展建模将步骤2中创建的主站业务数据模型转换为iec61850标准协议数据模型。

进一步的，所述业务需求包括主站向子站下发录波数据选存参数的需求，以及子站向主站上送数据选存完成信号的需求；所述主站与子站之间需要传输的数据包括主站向子站下发的参数数据与子站向主站上送的信号数据。

进一步的，所述参数数据包含通道参数、频率参数与时间参数；其中，所述通道参数定义了需要选存的录波通道范围，包含通道编号与通道类型；所述频率参数定义了录波数据选存时的抽点频率；所述时间参数包括开始时间与结束时间，所述开始时间与结束时间之差定义了录波数据选存的时间范围。

进一步的，所述信号数据包含选存完成信号，所述选存完成信号用于在录波数据选存完成后，由子站发送给主站，通知主站调取选存的录波文件。

进一步的，所述主站业务数据模型的每一个电气通道均含有的参数包括：通道类型、通道编号、选存频率、选存开始时间和选存结束时间；通道类型分为模拟量通道与开关量通道。

进一步的，所述模拟量通道用0表示，开关量通道用1表示；模拟量通道的有效编号范围为1~192，开关量通道的有效编号范围为1~512；选存频率的有效范围为1~4000hz；选存开始时间与选存结束时间以秒为单位，结束时间与开始时间之间的时间差不大于120秒。

进一步的，所述iec61850标准协议的数据模型逻辑设备名称为rcd,录波数据选存参数逻辑节点类型为扰动记录逻辑节点rdre，扰动记录逻辑节点rdre中除暂态录波定义的数据对象外，还扩展了以下7个录波数据选存相关数据对象：1、ampfre，2、starttm，3、endtm，4、anachnl，5、digchnl，6、parastart，7、selmade；所述ampfre表示选存频率参数，starttm表示选存开始时间参数，endtm表示选存结束时间参数，anachnl表示选存模拟量通道参数，digchnl表示选存开关量通道参数，parastart表示参数下发参数，selmade表示选存完成信号。

进一步的，所述扩展录波数据选存相关数据对象使用了四种公用数据类，包括整数定值公共数据类（ing）、时间定值公共数据类（tsg）、单点定值公共数据类（spg）和单点状态公共数据类（sps）；使用所述整数定值公共数据类（ing）的数据对象有：ampfre、anachnl、digchnl；使用时间定值公共数据类（tsg）的数据对象有：starttm、endtm；使用单点定值公共数据类（spg）的数据对象有：parastart；使用单点状态公共数据类（sps）的数据对象有：selmade。

本发明的有益效果包括：本发明的全景感知录波系统的iec61850建模方法，是基于全景感知录波业务数据与iec61850标准协议的建模方法，首先确定全景感知录波系统主站与子站之间传输的数据，然后依据这些数据，通过创建xml文件将全景感知录波系统的参数据映射为全景感知录波主站易于识别的主站业务数据模型，再通过对iec61850标准协议的扩展建模将信号数据与业务数据模型中的参数数据与转换为iec61850标准协议的数据模型。该方法实现了主站与子站的数据传输，方法简单易于实现、使用稳健可靠。

附图说明

图1是全景感知录波系统数据建模方法的示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的进行详细的说明。

如图1所示，首先，根据业务需求确定全景感知录波系统主站与子站之间交互的参数与信号。

本实施例中，业务需求包括：主站向子站下发录波数据选存参数的需求，以及子站向主站上送数据选存完成信号的需求。

相应的，所谓参数与信号包括：主站向子站下发的参数数据，以及子站向主站上送的信号数据。

参数数据为录波数据选存参数，包含通道参数、频率参数与时间参数；其中，通道参数定义了需要选存的录波通道范围，包含通道编号与通道类型；频率参数定义了录波数据选存时的抽点频率；时间参数包括开始时间与结束时间，开始时间与结束时间之差定义了录波数据选存的时间范围。

信号数据包含选存完成信号，选存完成信号用于在录波数据选存完成后，由子站发送给主站，通知主站调取选存的录波文件。

确定主站与子站之间交互的参数与信号之后，根据所确定的参数与信号进行主站业务数据建模，输出一个xml主站业务数据模型文件，每一个模型文件包含一个变电站节点，每一个变电站节点包含多个ied设备节点，其中，每一个ied设备节点对应一台全景感知录波系统子站装置。每一个ied设备节点下包含多个电气通道，每一个电气通道均含有与上述参数数据相对应的参数。例如，本实施例中包括：通道类型、通道编号、选存频率、选存开始时间、选存结束时间，共5个参数（这些参数可以有工程人员预设，作为其他实施方式，可以采用不同类型、数量的参数，但需要保证这些参数与上述参数数据、信号数据相关）。

最后，通过对iec61850标准协议的扩展，将业务数据建模映射为iec61850标准协议数据模型，输出一个icd文件。模型中，逻辑设备名称为rcd；逻辑节点为rdre（扰动记录逻辑节点）；rdre中除暂态录波定义的数据对象外，还扩展了以下7个录波数据选存相关数据对象：

选存频率参数数据对象名为ampfre，类型为ing（整数定值公共数据类）；选存开始时间参数数据对象名为starttm，类型为tsg（时间定值公共数据类）；选存结束时间参数数据对象名为endtm，类型为tsg（时间定值公共数据类）；选存模拟量通道参数数据对象名为anachnl，类型为ing（整数定值公共数据类）；选存开关量通道参数数据对象名为digchnl，类型为ing（整数定值公共数据类）；参数下发参数数据对象名为parastart，类型为spg（单点定值公共数据类）；选存完成信号数据对象名为selmade，类型为sps（单点状态公共数据类）。

以上实施例仅用于帮助理解本发明的核心思想，不能以此限制本发明，对于本领域的技术人员，凡是依据本发明的思想，对本发明进行修改或者等同替换，在具体实施方式及应用范围上所做的任何改动，均应包含在本发明的保护范围之内。