智能變電站中IEC61850配置文件的統(tǒng)一配置管理

王寧 王伏亮 朱潔 寧艷 陳顥 曹佳佳

摘 要：隨著IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的推廣，在實(shí)際智能變電站工程中變電站自動化系統(tǒng)及其智能電子裝置IED的配置存在了一些問題：廠家裝置配置工具繁多、工程配置文件分散不利于管理，為變電站的現(xiàn)場工程實(shí)施和后期維護(hù)帶來了不便。本文提出了一種智能變電站工程IEC61850配置文件統(tǒng)一配置管理平臺，實(shí)現(xiàn)了工程中各個廠家設(shè)備的配置文件以及私有配置的統(tǒng)一配置和管理。

關(guān)鍵詞：IEC61850；IED配置；插件；統(tǒng)一管理平臺

1. 引言

目前，IEC61850標(biāo)準(zhǔn)已在智能變電站中推廣應(yīng)用。IEC 61850-6部分規(guī)定了實(shí)現(xiàn)變電站自動化系統(tǒng)及其智能電子裝置IED互操作性的變電站配置描述語言SCL [1-2]，規(guī)范了配置描述的語法。有利于智能變電站系統(tǒng)中不同廠商裝置之間的互操作，有效改變了工程調(diào)試方式[3-4]。但I(xiàn)EC 61850并沒有具體規(guī)范基于SCL語言的配置方法和配置工具的實(shí)現(xiàn)，使得涉及多個廠家的變電站工程，需要管理不同廠家的配置文件和其對應(yīng)的配置工具，增加了工程實(shí)施和后期運(yùn)維難度。

因此，構(gòu)建一個可適應(yīng)不同設(shè)備廠家的的IEC61850配置文件的統(tǒng)一配置管理平臺，可以有效解決上述存在的問題。本文給出了統(tǒng)一配置管理平臺設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的過程。

2. 智能變電站工程配置現(xiàn)狀

2.1. 變電站配置過程

圖1，為目前的工程配置流程。各設(shè)備廠商提供IED配置工具，生成符合工程要求的裝置模板文件（ICD）[1]；系統(tǒng)集成商使用系統(tǒng)配置工具，根據(jù)所有ICD文件，統(tǒng)一進(jìn)行所有設(shè)備的實(shí)例配置，生成全站配置文件（SCD）[1]，建立站內(nèi)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)收發(fā)關(guān)系；設(shè)備廠商使用IED配置工具從SCD文件中導(dǎo)出單個設(shè)備的裝置配置文件（CID）[1]；設(shè)備廠商使用私有配置工具，增加自己的內(nèi)部功能配置數(shù)據(jù)，為站控層和過程層建立模型與數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，生成最終下載到設(shè)備的私有配置文件；設(shè)備廠商使用下載工具把設(shè)備需要的所有配置文件下載到設(shè)備。

2.2. 配置過程存在的問題

1）涉及不同設(shè)備廠家的多種配置工具，協(xié)調(diào)配置困難，增加了工程調(diào)試難度。

2）配置環(huán)節(jié)較多，某一環(huán)節(jié)的配置改變，會影響后續(xù)配置，使得版本管理變得困難。

3）智能變電站工程中多廠商多工具的情況下很難實(shí)現(xiàn)配置數(shù)據(jù)統(tǒng)一的管理與歸檔。

4）各廠商虛端子圖的樣式差別很大，且有些虛端子圖缺少必要的信息。

5）大多數(shù)廠商設(shè)備都具有私有配置，統(tǒng)一管理私有配置和私有配置工具困難。

6）系統(tǒng)配置工具無法保證無變化導(dǎo)出配置文件。

3.解決方案：統(tǒng)一配置管理平臺

圖2，給出了平臺參與的配置過程。在變電站實(shí)施過程中，僅需裝置廠商提供裝置的模板文件，后續(xù)環(huán)節(jié)所有配置工作均在統(tǒng)一配置管理平臺中實(shí)現(xiàn)，避免了配置文件的交換，同時(shí)也解決了虛端子圖的統(tǒng)一問題，并實(shí)現(xiàn)了配置文件的統(tǒng)一管理。

1）公共配置模塊

公共配置模塊是嚴(yán)格遵守IEC61850規(guī)約的配置平臺，它包含了圖1中系統(tǒng)配置工具的功能和各廠家裝置配置工具的公共功能，而各廠家的私有配置由插件實(shí)現(xiàn)。

2）文件統(tǒng)一管理模塊

模板文件管理：建立模板庫，按廠家進(jìn)行分類，將各個廠家的模板導(dǎo)入到模板庫中，進(jìn)行統(tǒng)一管理；變電站工程中各個裝置的配置文件（CID）均由模板文件生成；

變電站工程配置文件管理：每一個變電站工程建立一個文件管理目錄。包含：CID文件、模型與裝置實(shí)際接口參數(shù)配置文件（datamap文件）、GOOSE相關(guān)接收和發(fā)送的配置文件等；統(tǒng)一配置平臺可從中導(dǎo)出全站配置文件（SCD）和裝置配置文件（CID）。

3）集成各個廠家的私有配置功能

平臺規(guī)定了擴(kuò)展功能接口規(guī)范，廠商根據(jù)此規(guī)范實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展插件，實(shí)現(xiàn)廠商私有配置、編譯和下載等功能。平臺實(shí)現(xiàn)插件的統(tǒng)一管理。

4）私有配置數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲

為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備全部配置的統(tǒng)一管理，平臺的擴(kuò)展功能接口提供了存儲私有配置數(shù)據(jù)的方法和配置數(shù)據(jù)備份的途徑，從而實(shí)現(xiàn)了私有配置的統(tǒng)一管理。

5）嚴(yán)格的校驗(yàn)功能

統(tǒng)一配置管理平臺具備標(biāo)準(zhǔn)IEC61850驗(yàn)證功能，還具備對多項(xiàng)邏輯相互關(guān)聯(lián)的配置進(jìn)行全面校驗(yàn)，對全站虛端子按照網(wǎng)絡(luò)歸屬進(jìn)行校驗(yàn)，通過擴(kuò)展功能接口進(jìn)行私有配置校驗(yàn)。從而保證智能電子設(shè)備所有配置文件（包括私有配置）的有效性及一致性。

4. 結(jié)束語

本文提出的IEC61850文件統(tǒng)一配置管理平臺，實(shí)現(xiàn)了變電站工程一站式配置，并能兼容各個廠家的私有化配置，有效的解決了變電站工程中廠家配置工具繁多、配置文件不便于統(tǒng)一管理的問題。為變電站工程配置和調(diào)試、電力職能部門的維護(hù)管理提供了便利。當(dāng)前平臺軟件已經(jīng)完成，并投入了使用，取得了良好的效果，規(guī)范了工程配置過程，減少了配置工作量，且方便管理維護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

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