[發明專利]智能用電小區電力設備自組織組網及柔性接入的系統和方法

在審

• 申請號: 201210525492.7
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103051502A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 周強輔;陳健卯;孫廣慧;趙海峰
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司佛山供電局
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28;H04L12/24;H04L29/08;H04L29/12
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本發明涉及一種智能用電小區電力設備自組織組網及柔性接入的系統和方法，尤其是用在智能用電小區內的電力計量用途和配電監控用途、安防用途等電力設備之間的組網及配置、運維、管理領域，實現電力設備全生命周期管理過程中的柔性接入及簡化運維管理控制。

背景技術

就目前電力應用行業當中，大多數的設備運行維護都使用紅外參數配置工具實現運維管理，在設備上電后通過紅外接口進行設備管理維護和參數設置控制。比如使用藍德紅外手持終端對計量集中器、采集器進行初始化、參數配置、重啟動作等的設備運維管理。參數配置管理必須在安裝現場操作，設備首次安裝時，也需要進行大量的參數預先初始化動作，大量的現場調試工作，定期到各個安裝點進行設備巡檢。一旦整個組網出現拓撲變化或者重要參數改變，往往也需要實施工程人員到現場依次進行設備運行參數的更新，這樣的方式實現的設備組網和運維管理的成本相對較高。

由于以太網絡通訊技術手段的興起和普及，支持以太的芯片和研發、制造成本越來越低，以太網絡的布線、運維管理相對簡化，以及使用分組報文實現的異步并發通訊的明顯技術優勢，近年來在電信、工業控制等不同領域不斷涌現設備組網IP化的趨勢。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種智能用電小區電力設備自組織組網及柔性接入的系統，該系統能夠實現用電小區電力設備從接入網絡、自動連接到電力網關、參數配置及控制運維，參數采集及上報，退運或更換。

本發明的上述目的通過如下技術方案來實現的：智能用電小區電力設備自組織組網及柔性接入的系統，該系統包括用電小區內的多個電力設備以及分別與所述多個電力設備相連的電力網關，電力網關作為該系統的路由設備，其特征在于：所述的電力網關以及多個電力設備均為以太化后的設備，均具有以太接口，所述的電力網關上行與上級電力城域網以以太方式相連接，下行與所述的多個電力設備以以太方式相連接，實現多個電力設備的自組織組網及柔性接入，所述的電力網關用于負責用電小區內多個電力設備的拓撲運維管理，負責調度并匯集多個電力設備的數據后作初步數據處理、暫儲存，同時做好信息安全防護和隔離，并且將用電小區電力設備的數據傳輸到上級電力城域網。

所述的電力網關采用雙以太接口，電力網關的CPU選用Intel芯片或ARM芯片。

所述的電力網關還具有人機交互顯示器，以提供人機交互界面來實現基于網絡的設備運維管理。

本發明的系統正是利用了智能用電小區內以太網絡通訊資源，研究如何制訂系統接入標準和規范，令將來新研發的電力設備，如用于電力領域的二次監控設備，安防設備和計量設備等，實現IP化連接通訊以及各種不同類型的電力設備單元間的混合式自組織組網，在設備全生命周期管理過程當中的電網系統柔性接入與運維管理控制。實現從接入網絡、自動連接到電力網關、參數配置及控制運維，參數采集及上報，退運或更換。

本發明中，在智能用電居民小區這樣的局部區域內，電力網關首先是作為路由設備，負責維護局部區域內以太網絡到電力專門城域網的通道和報文轉發，實現小區數據上傳到供電局信息化平臺。另一方面，作為局部區域內電力系統組網的中央核心部件，負責小區內各種類型電力設備的接入和拓撲運維管理，承載電力相關業務功能模塊，負責調度并匯集數據后作初步數據處理、暫儲存，同時做好信息安全防護和隔離。

電力系統局部自組網設備管理協議：為了實現電力系統在局部區域內的所有各種不同種類的電力設備的聯合實現系統內部組網，進行統一調度、設備參數管理和設備狀態跟蹤，而定義的一套關于設備管理共性部分通用的交互式協議。

本發明的目的之二是提供一種智能用電小區電力設備自組織組網及柔性接入的方法，該方法能夠實現用電小區電力設備從接入網絡、自動連接到電力網關、參數配置及控制運維，參數采集及上報，退運或更換。

本發明的上述目的通過如下技術方案來實現的：智能用電小區電力設備自組織組網及柔性接入的方法，該方法包括如下步驟：

步驟1：用電小區內的多個電力設備的以太化，并且對每個電力設備進行地址IP化，作為自組織組網及柔性接入的最小單元，以太化后的電力設備支持DHCP地址動態獲取；

步驟2：電力網關的以太化，電力網關作為路由設備；