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3.5 系统集成过程
IEC61850-6设计了基于SCL语言的变电站自动化系统集成过程。变电站自动化系统是基于SCL语言所规范的模型文件实现系统集成的,其系统集成过程往往一次性完成。配电自动化系统的集成往往是分多次进行的,与变电站自动化系统的集成过程差异较大。因此,配电自动化系统的集成过程可参考但不能照搬变电站自动化系统的做法。
根据配电自动化系统工程配置特点,可对IEC61850-6Ed2.0提出的集成过程进行调整,使之适应配电自动化系统分次集成的需求。需要对IEC61850-6所定义的SCL文件内容与格式进行修订,使之满足配电自动化系统的需求。
IEC61850-6Ed2.0基于变电站自动化系统的特点,设计了文件格式与模板(Schema),这些文件格式与模板不能直接应用于配电自动化系统。例如:IEC61850-6Ed2.0所定义的SSD文件格式,用于描述变电站的主接线,包括了电压等级、变压器联结关系、每个电压等级的间隔划分、每个间隔内IED的配置等信息,并提供了模板。显然,这是按照变电站内的3层架构设计的,这种内容与层次结构不适合配电自动化系统,有必要根据配电自动化系统的架构重新定义SSD的内容与模板。
此外,SCD文件是基于变电站的间隔进行信息组织,不适合配电自动化系统,需要修改为以馈线为单位。
3.6 终端设备即插即用
在配电自动化系统中,自动化终端数量巨大,物理分布呈现点多面广的特点。为使工程实施与运行维护简化,减轻电力公司的人力成本和工作量,配电自动化系统的终端设备需要支持即插即用功能。为实现即插即用功能,可基于IEC61850的ACSI服务,对终端设备的数据模型进行补充和丰富,使终端与主站间能够形成合理的应答与识别机制,从而实现终端设备的即插即用功能。
例如:①终端设备调试后,将数据模型和标识主动上送主站,主站根据收到的信息识别已投入的终端设备;②主站将网络拓扑关系下发给各终端装置,各终端据此了解与之相关联的终端情况,从而实现分布式控制。
3.7 与控制中心模型的交互和协调
控制中心是基于IEC61970/IEC61968建立的模型,而终端设备是基于IEC61850建立的模型。因此,终端设备的IEC61850模型与控制中心的IEC61970/IEC61968模型之间需要转化与协调。IEC61850侧重二次设备状态和被监测设备(如变压器、开关等)的详细信息,IEC61970/IEC61968侧重电网状态和一次设备信息。尽管它们都是采用了面向对象建模思想,但在具体内容方面两者存在一定差异。通常的处理方式是在控制中心部署一个IEC61850/CIM翻译器,实现2种模型的相互转化。
3.8 通信一致性测试
一致性测试是设备实现互操作的必要条件,对实现IEC61850的设备进行的一致性测试所需要的环境搭建、测试案例(testcase)等内容,IEC61850-10Ed2.0都进行了规定。与IEC61850-10Ed1.0相比,IEC61850-10Ed2.0有了很大进步,新增了很多测试案例,增加了包括客户端稳定性的测试内容。但这些还是主要围绕变电站自动化系统的需求设计的,现有的一致性测试案例不满足配电自动化系统主站、终端的测试需求,需要针对配电自动化系统的特点,对有关内容进行补充与修订,例如新增模型的检测、新的即插即用通信模式的检测、SCL文件格式的检测等。为此,需要补充和完善新的测试案例,各检测中心现有的检测平台需要进行功能升级。
4、 结语
IEC61850的应用领域已经突破了最初的变电站自动化系统而面向更加广阔的智能电网应用领域。将IEC61850应用于配电自动化系统能够给各方带来诸多益处,是大势所趋,符合智能电网发展的技术方向。IEC61850应用于配电自动化系统时,还需要解决一系列关键技术问题,本文就其中的8个关键技术问题给出了技术分析及解决思路或方向,以期为IEC61850应用于配电自动化系统提供技术参考。
延伸阅读:配电自动化数据治理解决方案
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