IEC 61850體系下的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)分析

姚楠

摘? 要：配電網(wǎng)的自動化控制系統(tǒng)發(fā)展已經(jīng)刻不容緩，當前已經(jīng)開發(fā)出了多種不同的管理舉措，其中IEC 61850由于其具備的特點和優(yōu)勢符合配電網(wǎng)的控制需求，所以在我國已經(jīng)經(jīng)過了較長時間的實踐。文章研究了這一技術(shù)體系本身的特點，并分析了在配電網(wǎng)的自動化控制系統(tǒng)以及饋線控制系統(tǒng)中的使用方法，以最大限度發(fā)揮其應(yīng)有優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：IEC 61850;配電網(wǎng);自動化系統(tǒng)

中圖分類號：TM76? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）07-0059-02

Abstract： The development of the automatic control system of the distribution network is urgent， the current has developed a variety of different management measures， including IEC 61850 because of its characteristics and advantages have conforms to the control requirements of the distribution network， so in the practice of our country has passed a long time in this paper， we study the characteristics of the technique of the system itself， and in the distribution network automation control system are analyzed， and methods of use of feeder control system， so as to exert its proper advantage.

Keywords： IEC 61850; distribution network; automatic system

引言

IEC 61850作為一種控制方法，其可以在實際的運行過程中通過對于相關(guān)程序的使用以及獲取信號的分析，找到當前配電網(wǎng)中運行的問題，之后通過對于被控對象運行狀態(tài)和相關(guān)參數(shù)的調(diào)整，確保這一系統(tǒng)運行穩(wěn)定度大幅度提高，從實際的作用效果上來看，該系統(tǒng)的具體使用過程與配電網(wǎng)的相關(guān)要求全面貼合。

1 IEC 61850體系的特點

1.1 數(shù)據(jù)模型面向?qū)ο?/p>

該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型是基于對象設(shè)計的，研究單一性的數(shù)據(jù)以及單個的數(shù)據(jù)沒有意義，其能夠通過對于各類數(shù)據(jù)的融合和優(yōu)化，分解為不同的邏輯信息組。整理之后能夠形成邏輯節(jié)點，通過對相關(guān)參數(shù)的使用和確定，可以找到當前整個供配電網(wǎng)中存在的運行缺陷和穩(wěn)定度問題，通過對于各類問題的全面修正，可以讓這一系統(tǒng)的運行質(zhì)量提高[1]。

此外邏輯節(jié)點的各類數(shù)據(jù)可以通過已經(jīng)建成軟件系統(tǒng)的調(diào)整和優(yōu)化，將原有的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成當前的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，這一方法可以實現(xiàn)對于供配電網(wǎng)運行狀態(tài)的實時性控制。

1.2 通信服務(wù)接口抽象

目前我國的配電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度全面提高，而原有的控制語言和控制系統(tǒng)會產(chǎn)生大量的接口，數(shù)量過多的接口運行中容易出現(xiàn)故障和獲取信號的沖突問題，導(dǎo)致對于系統(tǒng)中可能存在的問題無法及時處理。而該項技術(shù)的使用過程，通過抽象性的接口完成各類數(shù)據(jù)的獲取工作，業(yè)務(wù)包括連接服務(wù)模型、變量訪問服務(wù)模型等，能夠完成所有定義后的對象服務(wù)方法，時鐘同步系統(tǒng)完成對于各類參數(shù)的時間定義，將所有數(shù)據(jù)帶入到系統(tǒng)中已經(jīng)建成的數(shù)據(jù)分析模型之后，可以讓該系統(tǒng)處于更為穩(wěn)定的運行狀態(tài)，同時找到當前配電網(wǎng)絡(luò)中的問題和故障，之后完成整個網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整工作。

1.3 設(shè)備信息可以自描述

這一方法的使用過程中，其能夠完成對于所有數(shù)據(jù)和設(shè)備的信息描述工作，通常情況下數(shù)據(jù)描述工作難度較高，同時設(shè)備信息缺陷會產(chǎn)生作為寬泛性的影響，只有所有數(shù)據(jù)能夠被全面優(yōu)化和分析基礎(chǔ)上，獲取的數(shù)據(jù)質(zhì)量才得到保障。由于IEC 61850提供的相關(guān)數(shù)據(jù)模型可以涵蓋配電網(wǎng)運行過程中的所有數(shù)據(jù)，同時會生成附加信息，所以可以把這類附加信息視作各類硬件設(shè)備的自定義數(shù)據(jù)，通過對于這類信息的處理和研究，可以讓整個管理反饋系統(tǒng)了解到設(shè)備的運行狀態(tài)，并從中找到當前系統(tǒng)過中存在的問題并進行解決。

2 IEC 61850體系下的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設(shè)

2.1 配網(wǎng)自動化中的使用

2.1.1 數(shù)據(jù)對象建模

配點網(wǎng)絡(luò)中最為關(guān)鍵的設(shè)備包括各類線纜和變壓器等，所有設(shè)備都要處于安全穩(wěn)定的運行狀態(tài)，而IEC 61850系統(tǒng)由于其涵蓋的功能內(nèi)容、覆蓋的管理項目寬泛，所以建成的數(shù)據(jù)對象模型可以覆蓋所有的業(yè)務(wù)。比如對于變壓器的運行狀態(tài)檢測過程，建成的模型包括對于當前電力輸入和輸出參數(shù)分析、電力參數(shù)的波動幅度、設(shè)備的電力穩(wěn)定度等，所有參數(shù)都作為一手資料輸入數(shù)據(jù)模型之內(nèi)，同時針對所有關(guān)鍵設(shè)備也要建成專業(yè)的數(shù)據(jù)模型[2]。由于已經(jīng)建成了虛擬接口，所以各個數(shù)據(jù)模型都能夠獲取獨立性的數(shù)據(jù)資料，把這些資料代入建成的方程或公式中，以獲取當前的故障參數(shù)。同時所有建設(shè)的模型都可以進行融合處理，從而讓經(jīng)過處理之后的相關(guān)參數(shù)能夠表達當前整個配電網(wǎng)系統(tǒng)存在的運行缺陷，之后把這些缺陷進行集中性的處理和分析。當發(fā)現(xiàn)整個系統(tǒng)的運行質(zhì)量較低，或者某設(shè)備的故障能夠擴散到整個配電網(wǎng)時，則該系統(tǒng)的實際使用標準需要經(jīng)過進一步的研究，才可以讓該系統(tǒng)的運行質(zhì)量得以保障。

2.1.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計

傳統(tǒng)的自動化通信協(xié)議設(shè)計主要有兩種模式，第一種是建成一一對應(yīng)的工作體系，第二種是形成針對不同層次的對應(yīng)體系，其在具體的作用過程中，存在數(shù)據(jù)處理效率較低、各項參數(shù)處理精度較差等問題，而對于IEC 61850協(xié)議來說，通過建材SCSM映射制度，實現(xiàn)對于各類通信協(xié)議的綁定，同時讓ACSI和底層的相關(guān)技術(shù)之間建成一一連接關(guān)系，讓相關(guān)數(shù)據(jù)和最終的工作方法之間全面分隔。這一方法可以通過對于原有的通信系統(tǒng)相關(guān)協(xié)議的使用以采取新的工作方案，從而讓該系統(tǒng)的實際使用質(zhì)量提高，另外在通訊協(xié)議的運行過程中，可以將各類信號輸入到正確的模型以及被控對象之內(nèi)，讓整個系統(tǒng)的智能化程度進一步升級，以防止在實際的運行過程中出現(xiàn)安全性問題和各類數(shù)據(jù)信號之間的嚴重沖突問題。

2.1.3 設(shè)備互操系統(tǒng)

設(shè)備互操系統(tǒng)的建設(shè)目的是，通過對于當前自動化系統(tǒng)中相關(guān)硬件設(shè)施存在問題的研究，在整個網(wǎng)絡(luò)體系內(nèi)實現(xiàn)故障信息的共享，并且讓邏輯節(jié)點的數(shù)據(jù)得到更新。一方面這類信息可以作為人工調(diào)配系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源，可以讓整個體系的運行質(zhì)量得以保障，另一方面建成的自動化控制系統(tǒng)也可以把相應(yīng)的控制信號和控制信息傳遞到專門的被控對象中，而這類工作對象能夠?qū)崿F(xiàn)對于所有運行參數(shù)和運行狀態(tài)的調(diào)整，今后讓整個系統(tǒng)的相關(guān)故障和問題得以解決。可以說在IEC 61850系統(tǒng)的運行過程中，可以自主性以及半自主性的協(xié)調(diào)所有工作人員的參與程度和具體的運行方法過程，最終讓整個系統(tǒng)的運行質(zhì)量大幅度提高。

2.2 饋線自動化中的使用

2.2.1 饋線硬件設(shè)施裝配

饋線系統(tǒng)的自動化系統(tǒng)優(yōu)勢表現(xiàn)過程，需要通過對于各類硬件設(shè)施的裝配和使用，以獲取當前整個配電網(wǎng)運行過程中存在的各類缺陷數(shù)據(jù)，并且把這些數(shù)據(jù)都納入到后續(xù)的深度分析過程，從而讓該系統(tǒng)的運行質(zhì)量提高。就實際的工作效果上來看，當前自動化控制系統(tǒng)的運行過程中，要分析存在故障從而導(dǎo)致的缺陷，比如對于當前已經(jīng)出現(xiàn)的各類缺陷，其在電力參數(shù)的穩(wěn)定性方面會受到影響，比如變壓器的輸入電力參數(shù)和輸出電力參數(shù)之間的差異較大，則可以確定當前在實際的運行過程中存在變壓器的內(nèi)部故障，而針對各類數(shù)據(jù)的檢測硬件，包括電力系統(tǒng)中的常用傳感器、通信線纜以及數(shù)據(jù)的分析軟件支撐平臺，所有硬件設(shè)備需要處于全天候的保障和檢修狀態(tài)，以防止在實際的運行過程中，電力系統(tǒng)中一些故障的出現(xiàn)以及未能及時發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致該系統(tǒng)的實際運行水平大幅度下降。

2.2.2 饋線軟件設(shè)施配置

對于饋解自動控制系統(tǒng)的軟件設(shè)施，在實際的運行過程中首先要根據(jù)現(xiàn)有的各項新型技術(shù)，完成對于各類相關(guān)參數(shù)的升級和明確，尤其是對于當前軟件開發(fā)行業(yè)中生產(chǎn)出的嵌入性系統(tǒng)，其在運行過程中可以找到當前存在的輸電網(wǎng)系統(tǒng)故障，并且通過建成各類模塊的方法來解決問題[3]。

其次是對于各類控制軟件的全面分析，從中找到針對這些問題的解決方法。比如對于相關(guān)參數(shù)的實際工作方式，通過傳感器獲取各類電力設(shè)備的運行結(jié)果，之后把所有的控制信號都輸送給正確的被控對象中，從而讓整個電力系統(tǒng)能夠處于穩(wěn)定安全的運行狀態(tài)。最后則是整個系統(tǒng)的鋪排，要建成專業(yè)化的反饋機制，包括對于相關(guān)參數(shù)的獲取、相關(guān)參數(shù)的研究以及控制數(shù)據(jù)的反饋等，只有所有參數(shù)都要被納入到具體的研究和分析體系之內(nèi)，方可確保整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠被完全控制。

3 結(jié)束語

綜上所述，配網(wǎng)自動化控制系統(tǒng)的建設(shè)過程中，采用IEC 61850控制模塊，可以完成對于所有功能的涵蓋以及系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)獲取工作，之后把這些數(shù)據(jù)都傳遞到建成的數(shù)據(jù)模型之內(nèi)，以落實相應(yīng)問題的調(diào)整工作。從實際的作用效果上來看，其可以在整個自動化控制系統(tǒng)和饋線自動控制系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，大幅度提高了整個系統(tǒng)的運行穩(wěn)定度。

參考文獻：

[1]黃正楠.基于配網(wǎng)自動化的供電可靠性提升分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（36）：127-128.

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[3]李慧穎.供電企業(yè)智能配電網(wǎng)與配電自動化的發(fā)展和應(yīng)用[J].科技風，2019（35）：163.