CN104601371A - 一种变电站通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站通信方法，包括：基于IEC61850-90-1通信协议建立变电站之间的通信模型，从而实现多个变电站互相通信，其中，在快速通信需求场合时，所述变电站之间的通信模型采用隧道方式通信，在慢速通信需求场合时，所述变电站之间的通信模型采用网关方式通信；基于高可靠性无缝环网建立变电站内的网络架构，将变电站内的通信终端作为双链接的交换节点进行全双工链路通信，并且在不同的路由传输重复报文，同时采用查表算法过滤接收节点的重复报文。本发明可以实现变电站高速稳定的互联。

Description

一种变电站通信方法

技术领域

本发明涉及变电站通信技术领域，尤其涉及一种变电站通信方法。

背景技术

随着电力系统的发展，供电线路走廊、变电站出线间隔已成为限制电力用户发展的主要原因，在110kV及以下用户就近T、π接运行线路将越来越多。随着分布式电源和绿色电源的大力发展，为保证机组稳定运行，须保证全线速动以切除故障。现有中低压系统继电保护配置，在有两个及以上用户的T接供电线路上，既要保证全线速动，又要兼顾继电保护选择性，提高用户的供电可靠性，存在较大难度。因此需要研究多个变电站间的通讯技术，用以支撑多端T接线的各处安装的保护装置通讯，实现高速稳定的互联。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种变电站通信方法，可以实现变电站高速稳定的互联。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种变电站通信方法，包括：

基于IEC61850-90-1通信协议建立变电站之间的通信模型，从而实现多个变电站互相通信，其中，在快速通信需求场合时，所述变电站之间的通信模型采用隧道方式通信，并采用发布/订阅通信模式，传输状态量采用GOOSE，传输模拟量采用IEEE 802.3 SMV，在慢速通信需求场合时，所述变电站之间的通信模型采用网关方式通信，并采用C/S通信模式；

基于高可靠性无缝环网建立变电站内的网络架构，将变电站内的通信终端作为双链接的交换节点进行全双工链路通信，并且在不同的路由传输重复报文，同时采用查表算法过滤接收节点的重复报文。

其中，所述基于IEC61850-90-1通信协议建立变电站之间的通信模型，具体包括：

将IED类模板由装置配置工具载入和识别，并根据所述IED类模板中IED的实际功能选择相应的功能逻辑节点和数据对象，进而形成ICD文件；

基于IED不同的应用场合采用所述装置配置工具预先配置不同的实例化参数信息如数据集、控制块、GOOSE Input，从而形成IID文件，再采用系统配置工具将所述IID文件载入，从而实例化所述ICD文件；

当第一变电站和第二变电站间工程中存在IED的数据通讯和信息交换时，所述第一变电站中的系统配置工具导出用于数据交换的SED文件，并通过在所述SED文件中约束其他系统配置工具的工程修改权限，所述第二变电站中的系统配置工具将所述SED文件载入和使用；

所述第二变电站中的系统配置工具基于导入的所述SED文件对自身SCD文件相关IED进行修改和配置后，重新形成新的SED文件回馈给所述第一变电站的系统配置工具，用于更新SCD文件的关联配置，从而完成变电站工程之间的数据交换配置，实现变电站间通信。

其中，所述从而实例化所述ICD文件，之后还包括：

将IED的实例化参数配置信息提取出来，形成新的IID文件或更新已有的IID文件，提供给所述装置配置工具，供其他工程配置时使用。

其中，所述工程修改权限具体包括Full，Dataflow和Fix三种权限。

其中，所述隧道方式采用基于以太网的虚拟局域网传输数据，从而使变电站之间的应用直接建立连接进行通信。

其中，所述网关方式采用电力载波、电缆和无线传输介质，应用之间通过代理网关间接进行通信连接。

其中，所述C/S通信模式通过报告服务和MMS实现。

实施本发明，具有如下有益效果：变电站之间采用IEC61850-90-1通讯协议，不同电力设备制造厂家可以采用同一个标准建立模型，可以快速实现互操作性。变电站内采用环网拓扑结构时，网络中出现任一通道路由中断时，保护性能不受影响；且任一设备退出运行时，不影响网络中其它设备的运行，便于变电站运行和维护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种变电站通信方法的一个实施例的流程示意图；

图2是图1中步骤S101的具体步骤示意图；

图3是高可靠性无缝环网的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种变电站通信方法，如图1所示，包括：

S101、基于IEC61850-90-1通信协议建立变电站之间的通信模型，从而实现多个变电站互相通信。

其中，在快速通信需求场合时，所述变电站之间的通信模型采用隧道方式通信，并采用发布/订阅通信模式，传输状态量采用GOOSE，传输模拟量采用IEEE 802.3 SMV，在慢速通信需求场合时，所述变电站之间的通信模型采用网关方式通信，并采用C/S通信模式。

其中，S101具体包括：

将IED类模板由装置配置工具载入和识别，并根据所述IED类模板中IED的实际功能选择相应的功能逻辑节点和数据对象，进而形成ICD文件，如图2所示①；

基于IED不同的应用场合采用所述装置配置工具预先配置不同的实例化参数信息如数据集、控制块、GOOSE Input，从而形成IID文件，再采用系统配置工具将所述IID文件载入，从而实例化所述ICD文件，如图2所示②；

将IED的实例化参数配置信息提取出来，形成新的IID文件或更新已有的IID文件，提供给所述装置配置工具，供其他工程配置时使用，如图2所示③。

当第一变电站和第二变电站间工程中存在IED的数据通讯和信息交换时，所述第一变电站中的系统配置工具导出用于数据交换的SED文件，并通过在所述SED文件中约束其他系统配置工具的工程修改权限(具体包括Full，Dataflow和Fix三种权限)，所述第二变电站中的系统配置工具将所述SED文件载入和使用，如图2所示④；

所述第二变电站中的系统配置工具基于导入的所述SED文件对自身SCD文件相关IED进行修改和配置后，重新形成新的SED文件回馈给所述第一变电站的系统配置工具，用于更新SCD文件的关联配置，如图2所示⑤，从而完成变电站工程之间的数据交换配置，实现变电站间通信。

其中，所述隧道方式采用基于以太网的虚拟局域网传输数据，从而使变电站之间的应用直接建立连接进行通信。

其中，所述网关方式采用电力载波、电缆和无线传输介质，应用之间通过代理网关间接进行通信连接。

其中，所述C/S通信模式通过报告服务和MMS实现。

S102、基于高可靠性无缝环网建立变电站内的网络架构，将变电站内的通信终端作为双链接的交换节点进行全双工链路通信，并且在不同的路由传输重复报文，同时采用查表算法过滤接收节点的重复报文。

本发明采用高可靠性无缝环网HSR作为变电站内的网络架构。HSR根据网络节点数据帧的不同流向作为各自独立的虚拟网络结构，形成高可用无缝环网。该网络中所有的网络节点安装“可交换型终端节点”。HSR网络是由各节点之间以手拉手方式形成的环网。高可靠性无缝环网遵循在不同的路由传输重复报文的原则，继承了PRP(Parallel Redundancy Protocol，PRP)零恢复时间的特点。基于查表算法，可以有效处理环网中的循环报文，同一节点不同端口在不同时间接收到的重复报文，后到的报文将舍去，从而保证不会发生环网风暴。该网络内具有两条虚拟的通信链路，故对单点故障具有无扰恢复能力，可靠性较高。其突出特点在于无需外置交换机，这将显著降低网络投资。HSR网络拓扑见图2。

实施本发明，具有如下有益效果：变电站之间采用IEC61850-90-1通讯协议，不同电力设备制造厂家可以采用同一个标准建立模型，可以快速实现互操作性。变电站内采用环网拓扑结构时，网络中出现任一通道路由中断时，保护性能不受影响；且任一设备退出运行时，不影响网络中其它设备的运行，便于变电站运行和维护。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种变电站通信方法，其特征在于，包括：

基于IEC61850-90-1通信协议建立变电站之间的通信模型，从而实现多个变电站互相通信，其中，在快速通信需求场合时，所述变电站之间的通信模型采用隧道方式通信，并采用发布/订阅通信模式，传输状态量采用GOOSE，传输模拟量采用IEEE 802.3SMV，在慢速通信需求场合时，所述变电站之间的通信模型采用网关方式通信，并采用C/S通信模式；

基于高可靠性无缝环网建立变电站内的网络架构，将变电站内的通信终端作为双链接的交换节点进行全双工链路通信，并且在不同的路由传输重复报文，同时采用查表算法过滤接收节点的重复报文。

2.如权利要求1所述的变电站通信方法，其特征在于，所述基于IEC61850-90-1通信协议建立变电站之间的通信模型，具体包括：

将IED类模板由装置配置工具载入和识别，并根据所述IED类模板中IED的实际功能选择相应的功能逻辑节点和数据对象，进而形成ICD文件；

基于IED不同的应用场合采用所述装置配置工具预先配置不同的实例化参数信息如数据集、控制块、GOOSE Input，从而形成IID文件，再采用系统配置工具将所述IID文件载入，从而实例化所述ICD文件；

当第一变电站和第二变电站间工程中存在IED的数据通讯和信息交换时，所述第一变电站中的系统配置工具导出用于数据交换的SED文件，并通过在所述SED文件中约束其他系统配置工具的工程修改权限，所述第二变电站中的系统配置工具将所述SED文件载入和使用；

所述第二变电站中的系统配置工具基于导入的所述SED文件对自身SCD文件相关IED进行修改和配置后，重新形成新的SED文件回馈给所述第一变电站的系统配置工具，用于更新SCD文件的关联配置，从而完成变电站工程之间的数据交换配置，实现变电站间通信。

3.如权利要求2所述的变电站通信方法，其特征在于，所述从而实例化所述ICD文件，之后还包括：

将IED的实例化参数配置信息提取出来，形成新的IID文件或更新已有的IID文件，提供给所述装置配置工具，供其他工程配置时使用。

4.如权利要求2或3所述的变电站通信方法，其特征在于，所述工程修改权限具体包括Full，Dataflow和Fix三种权限。

5.如权利要求1所述的变电站通信方法，其特征在于，所述隧道方式采用基于以太网的虚拟局域网传输数据，从而使变电站之间的应用直接建立连接进行通信。

6.如权利要求1所述的变电站通信方法，其特征在于，所述网关方式采用电力载波、电缆和无线传输介质，应用之间通过代理网关间接进行通信连接。

7.如权利要求1所述的变电站通信方法，其特征在于，所述C/S通信模式通过报告服务和MMS实现。