[發明專利]一種基于IEC61850的用電數據采集系統及其工作方法

有效

• 申請號: 201510109277.2
• 申請日: 2015-03-12
• 公開（公告）號: CN104660709B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 王相偉;榮以平;朱偉義;田世明;潘明明
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山東省電力公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明屬于用電領域的自動化數據采集，涉及一種基于IEC61850的用電數據采集系統及其工作方法。

背景技術

傳統電網的電力流從供應側向需求側單向傳輸，難以適應這些新的需求。只有基于信息網絡技術和智能控制技術的智能電網，才能適應能源消費的新變化，推動能源消費從單向接收、模式單一的用電方式，向互動靈活、高效便捷的智能化用電方式轉變。

基于智能電網的清潔能源大規模開發利用，將推動生產生活的低碳化；智能電網與物聯網、互聯網等深度融合后，將構成價值無法估量的社會公共平臺，能源供應、信息通信、家政醫療、物流交通、遠程教育、電子商務等各方面的服務都可以基于這個平臺，實現公共服務集成化；智能電網將支撐智能家庭、智能樓宇、智能小區、智慧城市建設，推動生產生活智慧化。

智能家電廣泛普及后，用戶的智能用電和互動服務需求越來越高。智能電網讓普通家庭能夠通過電網實現用戶能源管理、移動終端購電、水電氣多表集抄、綜合信息服務、遠程家電控制等，大大提高了百姓生活智能化水平。

隨著分布式電源加快發展，越來越多的用戶擁有能源供應商與消費者的雙重身份，發用電關系靈活轉換。在智能電網中，千家萬戶都可以開發利用風能、太陽能，能源生產模式從以集中生產為主，向集中生產與分布式生產并重轉變。

用電服務領域中涉及的設備種類繁多，主要包括居民用電設備、大型工商業用戶的高功耗設備等。由于設備類型不同，不同設備的可控制量差異較大；另一方面，由于設備廠商不同，設備的通信方式也不統一，互操作性差；安裝調試、管理維護工作量大。不能適應智能電網發展的需要，有待進一步的解決。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種基于IEC61850的用電數據采集系統及其工作方法，它具有集成度高，擴充靈活性大，方便不同廠商智能電子設備之間互操作以實現無縫集成的優點。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于IEC61850的用電數據采集系統，包括：

遠程監控端，與接入點端通信，采用IEC61850通信協議進行設計，用于監視設備端設備運行，控制設備端設備工作；

接入點終端，作為遠程監控端和設備端之間的中間通信層，將上下層協議進行統一處理，基于IEC61850分層思想，用于實現設備投入、退出和運行時遠程監控端和設備端之間實現互操作功能；

設備端，采用IEC61850通信協議進行設計，用于實現用電數據信息采集、監控與處理，并對數據進行傳輸的設備，包括用電信息終端采集單元、智能用電終端；

遠程監控端與接入點終端之間、接入點終端與設備端之間均設有數據互操作模塊，能對信息交換模型和服務模型形成所需要的映射方式。

所述接入點端包括：

網絡通信層，用于將上下層協議進行統一處理，包括設備發現、設備描述、消息發布、設備控制和設備退出功能；

設備管理層，用于對于設備的管理以及同步遠程監控端和設備的信息，包括設備注冊、設備消息同步、控制消息同步和設備注銷功能；

設備通信層，用于實現設備端和接入點終端的通信，包括消息發布、設備描述和事件訂閱功能。

所述網絡通信層，包括：

消息發布單元，用于將遠程控制端信息傳遞到設備端；

設備描述單元，用于描述遠程控制端設備；

事件訂閱單元，用于響應設備端的設備注冊與消息同步事件。

所述設備管理層，包括：

設備注冊單元，用于完成接入設備的注冊功能；連接網絡通信層的消息發布、設備描述和設備通信層的設備發現與設備描述；

設備消息同步單元，用于連接網絡通信層和設備通信層的消息發布和設備描述；

控制消息同步單元，用于遠程監控端對設備端的消息同步控制；

設備注銷單元，用于發布設備退出指令。

所述設備通信層，包括：

設備發現單元，用于設備端設備的主動注冊和通信；

設備描述單元，用于描述設備端的設備信息并將信息向上傳輸；

消息發布單元，用于將設備端的消息傳遞到遠程控制端；

設備控制單元，用于協調監控設備端設備；

設備退出單元，用于設備端設備的切除。

一種基于IEC61850的用電數據采集系統的工作方法，包括如下步驟：

步驟(1)：上線步驟：設備端向遠程監控端請求接入設備，遠程設備端請求訂閱該設備指令消息，完成設備注冊的過程；