配电自动化终端标准化即插即维护技术研究与应用
杨庆芝
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杨庆芝 ,. 配电自动化终端标准化即插即维护技术研究与应用[J]. 中国电气工程,2022.6. DOI:10.12721/ccn.2022.157056.
摘要: 在标准规定的约束下研发出规范化的参数配置系统。利用即插即维护方法,衔接维护终端就实现配置数据注册、智能匹配,实现各厂商、各种类配电设备现场维护任务的规范化集中维护。
关键词: 配电终端;智能化;即插即维护
DOI:10.12721/ccn.2022.157056
基金资助:

1、序言

配电智能化除创建配电网智能化网外,还包含配电网与终端的维护系统创建。伴随配电网陆续创建,配电智能化终端因类型数量较多、布局范围很广,终端通讯规约版本很多、兼容性不好、运维复杂等问题慢慢暴露出现。当前对终端进行维修只能依靠事后现场勘察实现人为判断,一般依靠员工技能与维修经验,缺少维修辅助决策方法,提高配电智能化应用维护效果十分紧迫。

2、配电智能化终端规范化即插即维护方法分析

2.1采取IEC-01/104协议计划优势

IEC-101/104协议是电网规范的通讯协议,在国内运用多年,当前挂网运转的配电智能化终端大都采取电网101、104协议和配电主站实现数据交互,相对来说规范应用成熟,规范化程度高。使用IEC-101/104协议发挥规范化即插即维护作用,在网运转的智能化终端均支持当下国家电力系统成熟的规范化协议和其它实行细则,配电设备升级和改造容易,开发任务量小,成本少,阻力小,很容易实现。

当前,常规的维护工具对最基础的遥信、遥测收集与遥控操作均没有问题,配电设备规范化即插即维护工具系统,能以101/104协议用作规范的通讯协议,只需加入科学的配置数据交互模式完成配电终端维护阶段的注册、数据自能匹配就性。因为61850标准较为繁琐,在配电行业试点多年始终未得到规模化推行。61850配置系统操作更加复杂,相比选择61850标准文件,规范化101/104协议界定的配置信息xml文件模型比较方便,极易实现与推广。满足配置数据注册、智能匹配功能的规范化101/104协议+xml文件和当下物联网采取的MQTT协议加Profile的搭配有异曲同工的地方,既能支持现行的主站系统且极易升级,只要加入一个规范的调换模块,把现有的101/104协议变为MQTT通讯,把现有的xml配置信息变为规范的Profile文件,就能实现后期配电物联网衔接改造。这种规划方案既能节约成本,还能分阶段实施符合不同地方要求。

2.2基于国家电网规范化协议增添内容

为满足各厂商自定义参数,规范化维护能支持各厂商自定义表和参数文件,采取统一模式配置维护,具体是基于国家电网规范化协议增添如下内容:

配置数据注册、智能匹配过程逐次是:读固有终端规范参数;TI=202,COT=6;确定所读取的参数;TI=202,COT=7;完成读取整定参数;召唤信息目录;TI=210,COT=6,处理标识=1;确定所读取的参数;TI=210,COT=7,处理标识=2;完成召唤信息目录;读信息激活;TI=210,COT=6,处理标识=3。

上述过程参考:配电智能化系统采用DL/T634.5101-2002实行细则;配电智能化软件采用DL/T634.5104-2009实行细则。信息读取环节会包含许多文件读取,维护系统智能完成若干个信息读取。读取固有的设备规范参数,主要用来和配置文件数据对应,配置信息文件名都采取字符串来标识,各种文件均有唯一的标识。

相比配电设备物联网化实施的MQTT通讯加Profile模式,采取本技术计划配合国家电力系统现有完善的协议架构,终端升级或创新难度低,开发任务量少,成本少,极易实现,但101/104协议相较于MQTT通讯在文件读取速度方面略显不足,规范化维护系统在配置数据注册、智能匹配环节时间可能略久一点。对此,配置数据读取前,读取设备固有的参数内容。

序号

文件种类

目录名定义

文件名定义

文件名示例

1

配置文件信息

CONGIF/CFG

CONGIF-Yx-xml

遥测量信息表

CONGIF-Yc-xml

遥测量信息表

CONGIF-Yk-xml

遥测量信息表

CONGIF-DL-xml

脉冲电量信息表

CONGIF-SM-xml

规范参数信息文件

CONGIF-ZM-xml

自定义参数信息文件

注:文件名区别大小写

表1 文件传送种类与目录/文件命名标准表

基本原理:经配电终端通讯协议与维护参数分析,制定集中、开放的标准通信协议规范与终端重要参数的维护原则。依靠灵活的计算机信息生成与显示技术,实现配电智能化终端维护集中化、合理化、标准化[1]。再在标准规定的约束下研制规范化的参数搭配工具系统,采用即插即用方法衔接即取得维护设备注册、配置数据智能匹配,削减维护者复杂操作,实现多个厂家、多种配电设备现场维护业务的规范化集中维护,以提高配电智能化应用维护质量。
3、应用规划方案
3.1功能分析
配电设备通用维护系统规划旨在适用于我国主要配电产品制造商的DTU、FTU以及故障指示设备等系统实现三遥信息收集、重要参数配置、常规信息读取等作用,一般在配电设备现场维护测试,电力公司日常维护方面应用。软件需要操作便利、运行稳固以及防止维护者设置参数错误等[2]。配电设备通用维护系统具备配电终端选取、终端配置控制、实时信息收集、参数、定值配备、历史信息读取/存储等作用。
系统控制:即软件应用后的顺利退出,为后期系统控制拓展预留;终端控制:即控制所检测的FDR、RTU类型产品,智能读取或确定各设备的相关维护配备数据。维护系统和终端通信对接后检验设备配置数据,首先读取设备基本数据,在完全合的状态下无需召唤其它数据,在终端配置数据没有时展开配置数据初始化召唤;通信与管理:配电设备通用维护系统具有可以和远方遥控设备单元通信的作用,采取电网01/104通信规约,可以和多个监控设备站点同步通信。由此,要控制每个通信站点的构建,以保障各站点顺利通信;确定终端参数:配电设备通用维护系统具有设置一体化遥控设备单元内部参数的作用,当软件需要时调整DTU、FDR类型的参数,确保终端稳定运行。
实时信息监控:配电设备通用维护系统的基本作用即实时收集、研究、显示一体化遥控设备单元信息,使员工实时掌握配电网运转现状,及早提示解决可能出现的异常情况,确保电网稳定运行;历史信息控制:软件存在读取、研究、保存系统历史信息的作用。按照配电网智能化系统特征,需要一体化遥控设备单元自身存储大量历史信息,中心监控电脑就无需保存大量信息,保障系统可靠、迅速运转[3]。当员工要察看历史信息时能直接从监控终端内获取;信息库维护功能:系统既有实时信息,也有大量历史信息,当软件需要时能调整实时内容的部分参数。
3.2系统综合结构
整个维护工具系统包含四个功能模块:运用服务功能、公用部件、信息控制、通信模块。公用部件模块一般是考虑到规划层次结构把运用服务模块的公用资源实现抽象化、组件化,节约软件开发维护费用;信息控制模块指实现维护系统各种信息、文件的定义、控制,属于软件运用服务模块的信息基础,还是软件各功能模块的关键接口定义;通信控制模块主要发挥软件的通讯服务作用,包含各通讯通道的管理,通讯协议与报文的处理,通讯信息研究、加密等。

参考文献:

[1]刘方,娄英俊,肖智超,周斌.配电自动化终端标准化即插即维护技术研究与应用[J].电力设备管理,2020(04):67-69.

[2]张志华. 基于模块化组态设计的新型配电自动化终端研制[D].东南大学,2019.

[3]王一达. 面向智能化应用的变电站源端数据集成技术研究[D].华北电力大学,2014.

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