[发明专利]一种基于IEC61850的电能质量监测装置模型

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于IEC61850的电能质量监测装置模型，属电力智能自动化技术领域。

背景技术

网络化、信息化、标准化和智能化已成为电能质量监测系统的必然发展趋势，但现有监测设备广泛采用厂家自定义通讯规约，遵循的标准也不一致，导致监测网建设过程中出现不同厂家设备之间的兼容性差，数据共享困难，监测系统平台运行效率低等问题。现有部分监测系统中采用PQDIF规范作为一种标准的电能质量数据交换格式，它解决了不同的电能质量文件格式之间数据如何交换存储的问题，但考虑到实际电能质量监测需要，监测过程中需要考虑历史数据、实时数据、SOE事件、波形数据等诸多方面，PQDIF文件在处理实时数据、暂态事件方面具有较大局限性，同时，数据格式转换需要接口程序来实现，众多的接口程序为系统带来稳定性隐患，以及管理成本。为保证不同设备间的数据兼容，直接从设备层面解决数据兼容问题成为一种必须，特别是随着智能变电站的推广建设，将IEC61850标准引入到电能质量监测设备的开发成为一种必然趋势。

发明内容

本发明的目的是，为保证不同设备间的数据兼容，解决数据兼容问题，本发明公开一种基于IEC61850标准的电能质量监测装置模型。

本发明的技术方案是，所述模型将电能质量监测装置按功能分为稳态数据测量、暂态事件检测和监视记录三类，通过不同的逻辑节点分别进行描述；所述稳态数据测量采用逻辑节点组M中的逻辑节点；所述暂态事件检测采用逻辑节点组Q中的逻辑节点；所述监视记录中可触发逻辑节点RDRE用来执行波形记录，运行监测采用逻辑节点LPHD；监测实时数据采用报告的形式实现，定时记录数据、事件记录数据使用日志来存储。

本发明方法所述的电能质量相关信息在IEC61850标准中有对应模型的则直接采用，若无则采用相关逻辑节点或相关数据对象扩充实现，其中遥控录波、遥控复位等控制通过GGIO逻辑节点的SPC对象实现，对象名称依次为SPCSO1、SPCSO2、……。电压原边、电压次边、电压最小短路容量、电压供电设备容量、电压用户协议容量、电压是否是公共连接点等配置信息采用在逻辑节点零LLNO中扩充定值数据对象，对象类型根据值的类型区分，如为浮点数采用ASG，如为整数则为ING，而数据对象的名称采用自定义的方式，如电压原边定义为“DyOrEdge”、电压次边定义为“DySeEdge”、电压最小短路容量定义为“DyMSC”等。

IEC61850标准中，模型作为对实际物理装置的映象，其建模的方法以及和标准各部分的关系如图1所示。对变电站内的实际IED，通过逻辑抽象，按功能分为最小的实体-逻辑节点LN，如：MMXU描述基本测量量，其下又包含了与其功能相关的数据对象如PhsPhsV(线电压)。逻辑节点按照相近的功能组合到一起组成逻辑设备，通过IEC61850-6所定义的变电站配置描述语言实现具体的模型描述，通过IEC61850-7-2定义的抽象通信服务接口(ACSI)建立服务模型，在通过特殊通信服务映射(SCSM)映射为MMS(制造报文规范)报文通过TCP/IP网络进行传输。

电能质量监测装置模型建模包括：电能质量逻辑节点建模、数据对象与数据属性建模、逻辑设备建模。

电能质量监测装置主要依据国标相关要求对线路进行监测。根据国标要求和实际电力系统的需求，电能质量监测装置主要包含了以下指标：供电电压的允许偏差、电压波动与闪变、三相电压不平衡度、电网谐波等。不同的电能质量事件的具体表现即电能质量指标，因此，不同的电能质量指标就形成了逻辑节点实例。

IEC61850-7-4定义了多个逻辑节点来描述电能质量部分信息，测量逻辑节点(MMXU)，主要用来描述基本的监测线路的信息，如电压、电流、功率等；序分量逻辑节点(MSQI)，描述正序、负序和零序的电压电流量；谐波量逻辑节点(MHAI)，描述如各次谐波电压、电流，谐波含量等。

但以上逻辑节点对电能质量相关功能的描述远远不能满足实际应用的需要，因此，需要对逻辑节点进行扩充，以完成对相关电能质量指标的描述。

本发明定义了电能质量相关功能的逻辑节点模型。如：闪变逻辑节点(MFLK)，用于描述短时闪变、长时闪变等；电压偏差逻辑节点(QVVR)，描述电压变化事件；频率偏差逻辑节点(QFVR)用以描述频率变化相关事件；电压不平衡度逻辑节点(QVUB)用以描述电压不平衡度及相关事件。电能质量监测装置模型结构如图2所示。