基于IEC61850的智能變電站虛回路體系

【摘要】整套虛回路體系在網(wǎng)絡(luò)化信息共享基礎(chǔ)上已經(jīng)成為一種現(xiàn)實。對IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善與擴(kuò)充，是智能變電站虛回路體系得以有效發(fā)展的重要保證。對此，文章通過下文對相關(guān)方面內(nèi)容進(jìn)行了論述，從而為有關(guān)單位及工作人員在實際工作中提供一定的幫助作用。

【關(guān)鍵詞】IEC61850；智能變電站；虛回路體系

在數(shù)字化變電站的基礎(chǔ)上發(fā)展起了智能變電站，將有一種全新的要求拋向了變電站技術(shù)形態(tài)。智能變電站的基本特征是：實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的共享，有效的實現(xiàn)了傳統(tǒng)方法中不能達(dá)到的高度，因此可以說它的應(yīng)用前景非常廣闊。

一、論述分析虛回路體系

有回路與設(shè)備共同確定傳統(tǒng)的變電站功能。有著特定的功能存在于設(shè)備中，并且對外部的輸入輸出接口進(jìn)行了定義分析。在建設(shè)變電站的過程中，變電站所需的各種功能是由電纜回路進(jìn)行控制與實現(xiàn)的。所以，圍繞這些回路與設(shè)備，就成為了變電站生命周期內(nèi)的重要工作。為了能夠有效的理解各方的工作，就需要將設(shè)計圖紙作為重要的參考和依據(jù)，對其一定要進(jìn)行有效的歸檔管控。

對應(yīng)的將變電站系統(tǒng)在IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上構(gòu)建起來，能夠自由的分布其功能，在通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)邏輯點的功能協(xié)同和信息的傳遞。并且通過規(guī)劃的變電站配置描述語言，將功能間的信息流向關(guān)系表達(dá)出來。

所以，在傳統(tǒng)變電站的基礎(chǔ)上，同電氣回路歸檔聯(lián)系起來，進(jìn)行相應(yīng)的分析與探究。并且，文章主張使完整的虛回路體系在智能變電站中成為現(xiàn)實。有著這樣幾個重要的部分被包含于該研究體系中：首先，將適用于系統(tǒng)與裝置的SCL模型標(biāo)準(zhǔn)、可以表達(dá)虛擬回路聯(lián)系的體系構(gòu)建起來；其次，將與信息共享要求相一致的自動化網(wǎng)絡(luò)配置方案制定出來。再次，對于智能變電站所需的一些工具進(jìn)行分析，及其工具的具體應(yīng)用情況及角色分工等。網(wǎng)絡(luò)的自動配置管理與SCL虛回路模型標(biāo)準(zhǔn)是智能變電站虛回路體系的基礎(chǔ)。將調(diào)試診斷工具、設(shè)計/系統(tǒng)集成工具、智能電子設(shè)備（IED）配置工具為手段，其核心為涵蓋虛回路信息的變電站配置描述。在唯一信息源基礎(chǔ)上，實現(xiàn)站內(nèi)交換機(jī)與IED的自動化配置，其中智能變電站的運行維護(hù)、集成設(shè)計和施工調(diào)試等環(huán)節(jié)被包含于其中，有效的服務(wù)于智能變電站的整個生命周期。

二、基于IEC 61850的智能變電站虛回路體系

1、虛字端機(jī)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展

從本質(zhì)上進(jìn)行分析，圖紙與模型能夠?qū)⑾嗤男畔⒈磉_(dá)出來，其中閱讀對象的不同及文件格式的差異是兩者的最大的區(qū)別。人是以前變電站設(shè)計圖紙的主要閱讀主體，其中多通過信號回路、自然語言和 邏輯框圖的方式進(jìn)行描述與說明，這樣不但參雜個人的風(fēng)格，而且 信息含量大，所以，標(biāo)準(zhǔn)化管理就很難實現(xiàn)。不利于自動識別計算機(jī)。而建模體系，對規(guī)范化的表達(dá)方式進(jìn)行了應(yīng)用，語法與語義的定義都非常科學(xué)。其主要是為了能夠利用計算機(jī)讀取，有利于軟件更好的處理模型信息，大大的提升了工作信息量。

在具體的工程中，為了確保體系的有效應(yīng)用，虛端子的建模方案被提了出來。虛字端方案利用統(tǒng)一碼描述與GGIO中數(shù)據(jù)對象的描述，來闡明輸入信號的要求與含義，與全網(wǎng)的SCD配置進(jìn)行比較分析，將訂閱對象的唯一性確定出來。在國內(nèi)工程現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對于ICD配置中可能存在的不足之處有效的進(jìn)行彌補(bǔ)。

然而，虛端子這個工程方案是國內(nèi)所提出并實施的，其操作主要是利用命名約定的方式來完成的。相當(dāng)于將地區(qū)方言引入到IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)中，所以，有著鮮明的中國特色存在于它本身當(dāng)中。比如，方案要求將裝置作為單位對虛字端進(jìn)行GGIO的建模，進(jìn)而同傳統(tǒng)的二次設(shè)計規(guī)范相融合及更加輕松的轉(zhuǎn)為成圖紙。這同針對SCD文件管理的思路及IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)所倡導(dǎo)的面向邏輯節(jié)點的建模是相矛盾的，對于哪一功能應(yīng)用了輸入信號是很難被體現(xiàn)出來的，對所需的回路和端子信號在對應(yīng)的功能邏輯節(jié)點中也很難進(jìn)行監(jiān)控。

為了在智能變電站的虛回路體系中充分的應(yīng)用虛端子方案，所以一定要進(jìn)一步的完善與補(bǔ)充現(xiàn)有的建模方案，才可以井SCL的建模的作用和意義展現(xiàn)出來。對于這個問題，國際電工委員會第57技術(shù)委員會也已經(jīng)認(rèn)識到，在IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)第2版中預(yù)計解決此問題。對此，將對應(yīng)的章節(jié)描述數(shù)據(jù)流建模的內(nèi)容增設(shè)到了IEC 61850-6標(biāo)準(zhǔn)第2版內(nèi)。在IED層面上對訂閱信息與關(guān)聯(lián)進(jìn)行了強(qiáng)化，進(jìn)而將站內(nèi)設(shè)備間的數(shù)據(jù)通道以及裝置的通信能力能夠很好的表達(dá)出來。并且，將desc屬性增設(shè)到了Inputs的Extref元素中，而且闡明了選項在SCD與ICD文件內(nèi)的可能用法，對對象引用的定值組在數(shù)據(jù)層面進(jìn)行了定義。

2、建模要求

將各個裝置所需的輸入輸出信號融入到ICD文件中，并且將全站的輸入輸出信號關(guān)聯(lián)起來，這是IEC 61850虛回路體系對建模的基本要求。固化一個中國版的方案或者采用標(biāo)準(zhǔn)第二版中的方案，都能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的目的。有著了這些信息，標(biāo)準(zhǔn)化建模就擁有了二次圖紙被SCD取代的條件，因此就會高度融合系統(tǒng)集成工作與設(shè)計工作，將全站模型文件提供出來后，確保設(shè)備廠商能夠直接應(yīng)用，有效的降低了錯誤出現(xiàn)的概率，降低了重復(fù)勞動量。將智能變電站所倡導(dǎo)的全網(wǎng)共享、源端維護(hù)的先進(jìn)理念展現(xiàn)了出來。

結(jié)語：

文章通過上文在IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，為虛回路體系 將一套適用于網(wǎng)絡(luò)的工程實施辦法與回路表達(dá)方式設(shè)計與制定了出來。利用系列工具軟件及網(wǎng)絡(luò)自動配置，對于智能化變電站邏輯回路中的一些難解問題可以有效的予以解決。因此，在未來的智能化變電站中，需要根據(jù)實際情況出發(fā)，積極的應(yīng)用該項技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Q/GDW 383）2009.智能變電站技術(shù)導(dǎo)則.北京：國家電網(wǎng)公司.2009.

[2]徐成斌，孫一民.數(shù)字化變電站過程層GOOSE通信方案[J].電力系統(tǒng)自動化.2007，31（19）：91-94.

[3]鄒曉玉，王浩，吳曉博. IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)中SCL語言的幾個實踐應(yīng)用問題探討.電力系統(tǒng)自動化.2006，30（15）：77-80.

[4]王松，陸承宇.數(shù)字化變電站繼電保護(hù)的GOOSE網(wǎng)絡(luò)方案.電力系統(tǒng)自動化.2009，33（03）：51-54.