[發(fā)明專利]智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)站內(nèi)I0接口協(xié)議

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310556423.7
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN103545933A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高強;耿寶宏;程大偉;李艷丹;陳虹全;于淼;郭勁松;耿建;孟山川;鐘川;李洪凱;張靜
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學研究院;遼寧東科電力有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 遼寧沈陽國興專利代理有限公司 21100
• 代理人: 何學軍

1.智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)站內(nèi)I0接口協(xié)議，其特征是：

定義了變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測裝置和綜合監(jiān)測單元之間通信的報文格式，報文分類、數(shù)據(jù)通信方式、數(shù)據(jù)傳輸方式；

所述的通信報文格式主要包括：時間查詢/設(shè)置、監(jiān)測數(shù)據(jù)查詢、配置信息查詢/設(shè)置、報警閾值查詢/設(shè)置等；

所述的數(shù)據(jù)傳輸方式主要包括：變電站內(nèi)避雷器監(jiān)測裝置、鐵心/夾件接地監(jiān)測裝置、SF6監(jiān)測裝置、容性設(shè)備監(jiān)測裝置滿足I0接口規(guī)范；

變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)站內(nèi)I0數(shù)據(jù)通信方式中應(yīng)用層采用MODBUS協(xié)議，下層優(yōu)先采用RS485或TCP/IP協(xié)議。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)站內(nèi)I0接口協(xié)議，其特征是：所述的變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測裝置和綜合監(jiān)測單元之間通信的報文格式，報文分類、數(shù)據(jù)通信方式、數(shù)據(jù)傳輸方式；具體如下：

（1）變電站站內(nèi)接口定義；

智能變電站在線監(jiān)測由站控層設(shè)備、綜合監(jiān)測單元、監(jiān)測裝置組成；其中：站控層設(shè)備包括站端監(jiān)測單元、綜合應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機；狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的接口包括兩個部分：一是狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部的接口，二是與外部系統(tǒng)的接口；其中I0、I1是狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部接口，I2、I3是系統(tǒng)與外部系統(tǒng)間的接口；滿足IEC?61850的裝置通過I1接口接入到CAC；

（2）I0數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約范圍約束功能；

I0數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約要求變電站內(nèi)避雷器監(jiān)測裝置、鐵心/夾件接地監(jiān)測裝置、SF6監(jiān)測裝置、容性設(shè)備監(jiān)測裝置要求滿足I0接口規(guī)范；??數(shù)據(jù)傳輸采用數(shù)據(jù)幀模式，傳輸序列為二進制字節(jié)流；

（3）?報文分類及報文基本規(guī)范；

綜合監(jiān)測單元與監(jiān)測裝置之間的通信報文主要包括：時間查詢/設(shè)置、監(jiān)測數(shù)據(jù)查詢、配置信息查詢/設(shè)置、報警閾值查詢/設(shè)置；數(shù)據(jù)通信方式約定：應(yīng)用層采用MODBUS協(xié)議，下層應(yīng)優(yōu)先采用RS485或TCP/IP協(xié)議；

（4）監(jiān)測數(shù)據(jù)報文格式；

定義監(jiān)測數(shù)據(jù)交互報文格式以及監(jiān)測裝置信息配置模型描述文件；

（5）監(jiān)測數(shù)據(jù)報文通用格式；

監(jiān)測裝置寄存器地址0000H到001FH為通用描述信息，寄存器地址從0020H開始為監(jiān)測裝置監(jiān)測參量的定義，并且是高字節(jié)在前，低字節(jié)在后，在線監(jiān)測裝置的生產(chǎn)廠家可以根據(jù)產(chǎn)品的特點自定義參量的種類和存儲位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)站內(nèi)I0接口協(xié)議，其特征是：所述的定義監(jiān)測數(shù)據(jù)交互報文格式以及監(jiān)測裝置信息配置模型描述文件，具體如下：

監(jiān)測數(shù)據(jù)請求報文格式，其中主要推薦功能碼：

03:?讀取保持寄存器??在一個或多個保持寄存器中取得當前的二進制值；?

06:預(yù)置單寄存器??把具體二進制值裝入一個保持寄存器?；?

10:預(yù)置多個寄存器??把具體二進制值裝入多個連續(xù)的保持寄存器；

其它功能碼可以根據(jù)廠家需求按照MODBUS協(xié)議規(guī)范擴展；

監(jiān)測數(shù)據(jù)的表示方法說明如下：

在通信數(shù)據(jù)幀中，數(shù)據(jù)均以整數(shù)表示，為了還原真實的測量數(shù)據(jù)，應(yīng)采用如下算法：

???????F=I*P；

其中：?F－真實數(shù)據(jù)，I－整數(shù)數(shù)據(jù)，P－測量精度。

4.?根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)站內(nèi)I0接口協(xié)議，其特征是：所述的監(jiān)測裝置信息配置模型描述文件，主要描述監(jiān)測裝置的配置信息，主要包括通信配置信息以及數(shù)據(jù)表示方法；

實現(xiàn)綜合監(jiān)測單元和監(jiān)測裝置之間通信的靈活配置，具體如下：

（1）基于RS485的MODBUS配置文件；

配置文件需要描述通信波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、奇偶校驗位信息；同時需要描述綜合單元和監(jiān)測裝置通信協(xié)議所用到的名字、采樣周期、mac地址，以及監(jiān)測裝置采集數(shù)據(jù)的參量描述信息；

（2）基于TCP/IP的MODBUS配置文件；

配置文件中描述網(wǎng)絡(luò)配置信息，包括IP地址、最大傳輸字節(jié)數(shù)、重傳次數(shù)等信息；同時需要描述綜合監(jiān)測單元和監(jiān)測裝置通信協(xié)議所用到的IP網(wǎng)絡(luò)信息，以及監(jiān)測裝置采集數(shù)據(jù)的參量描述信息；

（3）參量名稱定義；

智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)站內(nèi)I0接口協(xié)議定義了綜合監(jiān)測單元與監(jiān)測裝置之間通信所使用的參量信息；

（4）I0接口交互規(guī)范；

I0接口交互包括綜合監(jiān)測單元與在線監(jiān)測裝置之間的數(shù)據(jù)交互、讀配置交互、寫配置交互、對時過程。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)站內(nèi)I0接口協(xié)議，其特征是：所述的I0接口交互過程具體如下：

（1）數(shù)據(jù)交互：綜合監(jiān)測單元按預(yù)定的周期向在線監(jiān)測裝置發(fā)送召測監(jiān)測數(shù)據(jù)的命令；在線監(jiān)測裝置收到召測數(shù)據(jù)命令后，響應(yīng)綜合監(jiān)測單元，綜合監(jiān)測單元收到監(jiān)測數(shù)據(jù)并處理；

（2）讀配置交互：綜合監(jiān)測單元發(fā)送讀取配置的命令，在線監(jiān)測裝置收到命令后，將配置信息發(fā)送給綜合監(jiān)測單元；

（3）寫配置交互：綜合監(jiān)測單元發(fā)送寫取配置的命令，在線監(jiān)測裝置在收到命令后，修改自身配置信息，并將配置結(jié)果返回給綜合監(jiān)測單元；

（4）對時：綜合監(jiān)測單元與時間服務(wù)器時間同步的情況下綜合監(jiān)測單元按預(yù)定的周期給在線監(jiān)測裝置發(fā)送時間同步數(shù)據(jù)；在線監(jiān)測裝置接收到時間同步指令，修改自己的時間，并將指令執(zhí)行結(jié)果返回給綜合監(jiān)測單元。