【精品】智能变电站建模.
智能变电站IEC61850模型及通讯全解
的国际标准报文规范。它独立于应用和设备的开发
者。
49
什么是MMS
采样值 (组播) 通用面向对象 变电站事件 时间同步 核心ACSI服务 通用变电站 状态事件
SV
(Type 4)
GOOSE
(Type 1, 1A)
TimeSync (SNTP)
(Type 6)
MMS Protocol Suite
(Type 2, 3, 5)
法不同，IEC61850标准对于信息均采用面向对象
的数据自描述。
1) 定义完整的各类数据对象和逻辑节点、逻辑设备的
代码；
2) 定义用这些代码组成的完整的描述数据对象的方法；
3) 定义一套面向对象的服务。
21
建模的方法：抽象通信服务接口(ACSI)
独立于所采用网络和应用层协议的抽象通信服务接口。
396号文件 6.1.5章节
26
ICD模型的DO类型模板
396号文件 6.1.6章节
27
ICD模型的DA类型模板
396号文件 6.1.7章节
28
ICD模型的DA枚举类型模板
396号文件 6.1.7章节
29
IED实例ICD模型
30
服务器（Server）
广义服务器就是一个管理资源并为用户提供服务的计算机 Server 描述了一个设备外部可见（可访问）的行为 IED中的服务器提供通讯及保护功能服务
应用过程
ACSI抽象通信服务接口
SCSM1
工 业自 动化系统 制造报文 （MMS）
SCSM2
...
SCSMn
AL1
AL2
...
Aln
可 特殊接口 以 不 断 发 应用层 展 变 化
智能变电站建模
公共数据类（CDC）
•CDC为LN定义了一些公共数据结构，这些结构用于LN的 数据定义：具有共同数据属性的数据类型。 •CDC是在基本数据类型基础上定义的。
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数据对象类型定义对比-SPS 数据对象类型定义对比
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数据对象代码（DOR）
分为如下的组： 测量量和计量值 •被测量值和模拟设定值 •计量值 命令 •系统命令 •逻辑节点一般命令 状态 •系统信息 •逻辑节点监视信息 •逻辑节点功能信号（保护的故障信号） •具体参看IEC61850-7-4
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3
一、IEC61850标准介绍-数据模型
上图断路器建模为图中部的虚拟模型 标准的方法是将应用功能分解为与之交换信息的最小 实体，合理的分配这些实体到专用设备 这些实体称为逻辑节点，这个例子中逻辑节点XCBR 代表右侧断路器 逻辑节点包含具有专门数据属性的数据表。数据具有 定义好的结构和语义。通用逻辑点在第7-4部分说明 ，通用数据在第7-3部分说明 由特定的通信手段（SCSM，例如采用MMS、 TCP/IP经以太网）实现服务
<DOType id="CN_SPS" cdc="SPS"> <DA name="stVal" bType="BOOLEAN" dchg="true" fc="ST"/> <DA name="q" bType="Quality" qchg="true" fc="ST"/> <DA name="t" bType="Timestamp" fc="ST"/> <DA name="subEna" bType="BOOLEAN" fc="SV"/> <DA name="subVal" bType="BOOLEAN" fc="SV"/> <DA name="subQ" bType="Quality" fc="SV"/> <DA name="subID" bType="VisString64" fc="SV"/> <DA name="dU" bType="Unicode255" fc="DC"/> </DOType> 中国矿业大学信电学院电气安全与智能电器研究所 25
变电站数字孪生体的sfm三维建模方法
带有 SFM 的子站台数字双双三维建模方法导言近年来，数字双子技术在电力行业的应用越来越受到重视。
数码双胞胎提供了实物资产的虚拟表现，使运营商能够监测，分析和优化动力系统的性能。
在子站方面，创建数字双台涉及开发3D模型，准确描绘子站的物理布局和组件。
来自Motion（SFM）的结构是一种流行的3D建模技术，因为它能够从摄影数据中创建详细而现实的模型。
本文介绍了使用基于SFM的3D模型创建子站的数字双台的方法。
方法这一过程首先从不同角度收集分站的高分辨率照片。
这些照片应覆盖整个分站，并收集设备、结构和周围环境的重要细节。
下一步是使用SFM软件处理照片以重建3D模型。
SFM算法分析这些图像以识别共同点，并三角化这些点在3D空间的位置。
通过结合多个图像的信息，软件能够生成一个代表子站组件表面的密集点云。
此点云随后用于生成网状和纹理，从而形成一个详细的子站3D模型。
挑战和考虑虽然基于可持续森林管理的立体模型提供许多好处，但有一些挑战和考虑需要记住。
一个关键考虑是需要具有充分重叠和细节的高质量照片。
图像质量差或覆盖面不足会导致模型的准确性和详细性降低。
复杂的子站布局和设备可能需要先进的SFM算法和大量的计算资源进行处理。
还必须考虑到照明和天气条件等环境因素对照片质量的潜在影响。
案例研究：SFM在数字分站中的应用双在最近的一个项目中，一家电力公司试图利用基于SFM的3D模型，建立一个新建成的子站的数字双子站。
使用配备专业级摄像机的无人机拍摄高分辨率照片。
仔细规划了这些图像，以确保全面覆盖分站及其组成部分。
SFM软件对照片进行了处理，并生成了详细的3D模型，之后被整合到公用事业的资产管理系统中。
数字双胞胎使工程师和运营商能够对子站进行实际探索，确定潜在的问题，并计划今后的扩建和优化。
结论使用基于SFM的3D模型来创建子站的数字双胞胎，为增强电力行业的资产管理和业务能力提供了一个很有希望的办法。
数字双胞胎通过准确捕捉分站的物理环境，使公用事业能够可视化、分析和模拟各种情景，以改进决策和业绩优化。
智能变电站数据建模
（．重庆 大 学 输 配 电装 备及 系统 安全 与新 技术 国家 重点 实验 室 ， 庆 ４０４ ； １ 重 ００ ４ ２ ．重庆 电力 高等 专科 学校 ， 庆 ４０ ５ ；．重庆 电力 科学 试验 研究 院 ， 庆 ４ １２ ） 重 ００ ３３ 重 ０ １３
表 了核心 功能 。本 文在 分析 智 能变 电站 相关标 准 和 研 究 ＩＣ６ ８０数 据建 模原 理 的基 础 上 重点 探 讨 智 Ｅ １５ 能 变 电站数 据 建模 的原 则 、 流程及 逻辑 节 点 的建模 。
２ 建模流程
装 置功 能分解 后得 到 的需要通 信 的最小 功能单 元， 按照 ＩＣ６８０标 准 ７— Ｅ １５ ４选 择合 适 的逻辑 节点 类对 功能 进行 建模 。判 断 已有 的 Ｌ Ｎ类是 否 满 足标 准 功能要 求 ， 如果满 足则 采 用 已有 的 Ｌ Ｎ类 ； 如果 不 满足 ， 则判 断 已有 的 Ｌ Ｎ类 是 否 满 足 被 建 模 功 能 的 核心 需求 ， 如满 足核 心需 求 ， 可 向该 Ｌ 则 Ｎ类 添加 新
４ １ 测控装置的逻辑节点建模 ．
４ １ １ 模拟量数据建模 ．．
属 于 同一 测 量 对 象 的 数 据 宜 建 立 在 同 一 Ｌ Ｎ
第 ６期
马泽菊 等 ： 智 能变 电站数据建模
８ １
设 备智 能化 具有 过 程 层 通 信 、 程 层设 备 非 智 能 化 过
的控 制字 ， 建模 在 相关 的功 能 Ｌ 中 ； 电 流 Ｉ 投 Ｎ 如 段
数据类 的多个实 例 ， 在数 据后扩 展数 字后缀 ； 可 如果
Ｌ Ｎ类 中 已有 的可选 数据 能满 足要求 ， 则应 使用 可选
智能变电站二次回路三维建模及全景可视化研究
智能变电站二次回路三维建模及全景可视化研究赵昂1王洪涛1赵军1梁钢1邓睿智2（1.国网新疆电力有限公司经济技术研究院，乌鲁木齐830002；2.湖北大学计算机与信息工程学院，武汉430062）摘要随着电网三维建设的稳步开展与推进，当前智能变电站光纤回路平面可视化仅局限于二次检修光纤回路信息读取及故障快速定位，已难以满足智能变电站二次检修的运维需求；同时，针对智能变电站二次系统三维建模等关键技术缺失、三维场景相关高级应用缺乏的现状，本文提出了三维模型快速成像及自动布线技术，实现面向智能变电站二次回路的三维全景可视化，通过Unity3D引擎构建了二次对象三维模型库，借鉴《智能变电站光纤回路建模及编码技术规范》在变电站物理配置说明（SPCD）模型文件中扩展电缆回路、端子排、硬压板、三维模型接口等属性信息，实现供电设备模型信息的完整性和交互性，利用三维全景展示逆向解析技术实现了智能变电站二次系统三维模型、电缆回路、光纤回路、逻辑回路、设备信息等内容在三维场景下的实景可视化及互动化展示，填补了变配电二次系统领域三维模型配置、交互、展示等空白，便于设计院电网三维一次设计成果与二次系统的融合，扩展了二次系统三维模型的应用空间，并在新疆博州110kV凤栖变进行了试点应用。
关键词：变电站；二次回路；三维；模型库；全景可视化Research on3D modeling and panoramic visualization ofsecondary circuit of intelligent substationZhao Ang1Wang Hongtao1Zhao Jun1Liang Gang1Deng Ruizhi2(1.State Grid Xinjiang Economic Research Institute,Urumqi830002;2.School of Computer and Information Engineering,Hubei University,Wuhan430062)Abstract With the steady development and advancement of3D grid construction,the current planar visualization of optical fiber loops in smart substations in limited to the information reading and fault location of optical fiber loops for secondary maintenance,which has been unable to meet the operation and maintenance requirements of secondary maintenance for smart substations.At the same time,key technologies such as3D modeling of secondary systems for smart substations are lacking,and advanced applications related to3D scenes are lacking.Status quo.This paper proposes rapid imaging of 3D models and automatic wiring technology to realize3D panoramic visualization of the secondary loop of smart substations.A3D model library of secondary objects is constructed by the Unity3D engine.The SPCD model file extends attribute information such as cable loops,terminal strips,hard pressure plates,and three-dimensional model interfaces to achieve the completeness and interactivity of the power supply equipment model information.The three-dimensional panoramic display reverse analysis technology is used to realize the three-dimensional model of the secondary system of the intelligent substation.Real-time visualization,and interaction display of cable loops,optical fiber loops,logic loops,and equipment information in three-dimensional scenes,filling the gaps in the configuration, interaction,and display of three-dimensional models in the field of secondary power distribution国家电网公司科技项目（DG30JY190011）2020年第12期49systems.The integration of the three-dimensional design results of the power grid with the secondary system has expanded the application space of the three-dimensional model of the secondary system,and has been applied in the pilot project of110kV Fengqi transformer substation in Bozhou,Xinjiang.Keywords：transformer substation;secondary circuit;3D;model library;panoramic visualization输变电设备物联网的建设要求既全面覆盖智能变电站一次设备又全面覆盖二次设备，要依靠标准化的一、二次设备模型，一、二次设备运行数据信息采集和交互，服务于输变电设备运行状态展示和分析，服务于智能高效运维检修[1-2]。
智能变电站IEC61850模型介绍
三、模型解析
国网规范
IED应用模型规范：逻辑设备（LD）建模原则
逻辑设备的划分宜依据功能进行，按以下几种类型进行划分： a） 公用LD，inst 名为“LD0”：包括与保护功能无关的装置告警信号、通信故障（
包含MMS、GOOSE、SV）等； b） 测量LD，inst 名为“MEAS”：包括遥测信号； c） 保护LD，inst 名为“PROT”：包括与保护功能相关的各类信号，例如：保护LN
互操作性 来自一个或多个厂家的IED之间交换信息 和正确使用信息完成各自功能的能力
自由配置
标准需要支持各种策略以允许功能 自由分布，例如：集中式或分布式系统
长期稳定性 标准应向后兼容，以适应通讯技术 和系统要求的发展
二、标准简介
2）IEC61850标准的内容框架
(DL/T860)
信息模型
信息服务模型 7-2
IEC61850培训
一、基本概念
逻辑节点（LN） logical node ➢物理装置内部交换数据的最小功能部分，如差动保护功能、 距离保护功能、断路器等。 ➢由数据和方法组成的对象。 逻辑设备（LD） logical device ➢一组具有共同特征的逻辑节点及其共用服务组成。 ➢共同特征：通常一起投、退或处于测试模式。 ➢服务：GOOSE（Generic object oriented substation event面向对象的通用变电站事件）, 采样值交 换, 定值组等。
逻辑设备
物理设备
逻辑设备LD。如：第一、二套保护
逻辑设备名
数据对象名
物理设备。如：＃线 线路保护
“PHD / PCL931 / PDIS1 $ Op $ general” =1
物理设备名 服务器
一种变电站的三维建模方法
一种变电站的三维建模方法一种高效、精准的变电站三维建模方法对于电力系统设计、规划和运营具有重要意义。
本文将介绍一种基于现代工程软件和技术的变电站三维建模方法，旨在提高建模效率、精度和可视化效果。
一、方法概述现代电力系统中的变电站通常由高压设备、变压器、开关设备、控制设备以及辅助设备等组成，为了实现对变电站的准确建模，我们提出以下步骤和方法：1. 收集设计资料：包括变电站平面图、剖面图、设备参数、设备尺寸等资料。
2. 确定建模软件：选择专业的三维建模软件，如AutoCAD、Revit、SolidWorks等。
3. 建立基本模型：根据设计资料，利用建模软件建立变电站的基本结构和设备布置。
4. 添加设备和配件：将变电站中的各种设备和配件按照实际布置情况逐个添加到基本模型中。
5. 进行精细化调整：对建模结果进行精细化调整，以保证建模的精准性和完整性。
6. 设备参数关联：在建模过程中，关联设备的参数信息，如型号、额定电压、额定电流等。
7. 建立连接关系：通过软件的功能，建立设备之间的连接关系，如开关与变压器、导线与绝缘子等。
8. 添加外部环境：将变电站周围的地形、建筑物等外部环境加入到建模中，以实现真实的三维可视化效果。
9. 进行仿真分析：利用建模结果进行仿真分析，如电磁场分布、热力分布等。
10. 输出建模结果：生成三维可视化模型和相关报告，用于设计评审、规划分析和运行管理。
以上步骤构成了一种全面而系统的变电站三维建模方法，通过科学的步骤和流程，实现了对变电站的高效、精准建模。
二、方法优势采用上述建模方法，具有以下优势：1. 高效性：采用现代工程软件和技术，建模过程高效便捷，大大节省时间成本。
2. 精准性：建立的三维模型精度高，能够准确反映变电站的真实结构和设备布置。
3. 可视化效果好：生成的三维模型逼真、直观，有利于工程师和管理人员对变电站的理解和分析。
4. 数据关联性强：建模软件支持设备参数关联和连接关系建立，使得建模结果更加丰富和全面。
智能变电站IEC61850模型及通讯课件
8-1 映射到MMS和ISO/IEC8802-3 9-1 通过单向多路点对点串行通信链路采样值 9-2 ISO8802-3之上的采样值
5
模型的概念
模型
建模
概念
应用
认知
检测
6
广义模型的概念
模型是现实事物的某些代表性特点的表 示，可以是物理实体，也可以是某种图 形或者是一种数学表达式， 模型是对现实世界的简化，是为了简化 问题而做出的一种抽象，是对问题进行 的书面上的、图形或文字的、无歧义的 描述。
主要内容
智能电 网
一致 性测
试
智能变 电站
模型
工程 应1用
建模 认知
变电站规约发展历程
明 2000 天
标准规约 ➢IEC 61850国际标准
1990 今 天
1980
公开规约 ➢ DNP ➢ IEC 60870 -5-10X
私有和工业规约 ➢ Modbus,CDT,U4f等 私有的规约
昨 天
1970
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抽象通信服务接口
IEC-61850
工 业自
动化系统 制造报文 （MMS）
SCSM1 AL1
保
应用过程
持
相
对
ACSI抽象通信服务接口
稳 定
SCSM2
...
SCSMn
AL2
...
Aln
22
...
可 特殊接口 以
不 断 发 应用层 展 变 化
layer1..6
模型的概念
模型
建模
概念
应用
认知
检测
23
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什么是MMS
采样值 (组播)
智能变电站和主站共享建模的关键技术
智能变电站和主站共享建模的关键技术摘要:本文从智能变电站与主站二者实施建模共享的问题入手,从智能化变电站的统一配置模型、SCD模型到CIM模型的映射、图模关联与通信映射、代理服务器的部署与维护等几个方面出发对此共享建模做了详细分析,并谈论了其在工程中的应用,希望此种共享建模能够为电力系统运行提供切实的便利。
关键词:智能变电站主站共享建模关键技术应用近几年来,国家的电力系统运行逐渐实现了智能化的发展,而电网运行对于源端的维护要求也日益地提升,变电站作为此源端维护工作中的关键环节,其在当前研究人员的工作中受到了越来越多的的重视。
技术人员为了推动变电站充分发挥对于源端的维护作用,目前主要是从智能变电站与主站之间共享建模的角度进行了研究分析,并且在长期的研发中实现了对于此项工作的有效解决,以关键的技术为共享建模的完善实现提供了坚实的支撑。
而本文便是从具体的技术方面对这种共享建模进行了探讨,并在最后谈论了这种建模在工程中的应用,以求使此种建模在更高的程度上为电网电力系统的持续稳定健康运行提供必要的帮助。
1 智能化变电站的统一配置模型在整个共享建模中,智能变电站中的统一配置模型作为基础性以及开端性的关键技术而存在,它在配置工具的应用下得以生成,其在构筑二次、一次、一次与二次的关联这几种设备模型的构建流程中被逐渐地建立起来。
一次设备模型由一次及二次两种设备模型共同来描述,它作为变电站最主要的设备,包含了一次设备的对象与拓扑连接的关系,还有一次和二次的设备之间逻辑节的关联关系的描述。
这种设备模型以对一次接线图的绘制作为对设备对象、接线端子、连接点等自动生成的方式与国家对于电网设备的统一命名是相符合的。
二次设备则是以IEC61850的工程继电保护的应用模型作为其配置标准的,在与一次设备进行关联时,通过功能化图形界面,与IED模型中的Lnode的逻辑节点实现关联,并且最终生成量测的信息。
总之,此统一配置模型是以SCD模型对于CIM模型的映射而实现的,这种映射在语法、语义、建模规范等方面实施模型校验之后最终实现。
一种变电站的三维建模方法
一种变电站的三维建模方法一、概述随着科技的发展，三维建模技术已经在许多领域得到了广泛应用。
而在电力行业中，变电站的三维建模更是具有重要意义。
本文将介绍一种变电站的三维建模方法，该方法可以全面、准确地描述变电站的内部结构和外部环境，为电力系统的运维提供有力支持。
二、建模流程1. 收集数据：首先，需要对变电站进行全面的数据收集，包括建筑物、设备、地形、气候等各方面的信息。
这些数据将作为建模的基础。
2. 建立三维模型：根据收集到的数据，使用三维建模软件建立变电站的三维模型。
在建模过程中，需要充分考虑设备的布局、设备的外观、建筑物的结构等因素。
3. 添加细节：为了使模型更加真实、生动，可以在模型上添加一些细节，如设备的纹理、建筑物的装修风格、地形的变化等。
4. 优化模型：在完成初步建模后，需要对模型进行优化，如调整设备的位置、优化模型的纹理等，以提高模型的精度和逼真度。
5. 导出模型：将优化后的模型导出为适合使用的格式，如三维模型文件、图片等。
三、建模方法1. 设备建模：对于变电站内的设备，可以采用三维扫描仪或三维建模软件进行建模。
对于一些无法直接获取信息的设备，可以通过参考相关图片或文档来进行建模。
2. 建筑物建模：对于变电站内的建筑物，可以采用三维建模软件进行建模。
在建模过程中，需要充分考虑建筑物的结构、装修等因素。
同时，还需要考虑建筑物与周围环境的关系，以保证建模的准确性。
3. 地形建模：对于变电站所在的地形，可以通过航拍图片或地理信息系统数据进行建模。
在建模过程中，需要充分考虑地形的变化、地貌的特点等因素。
4. 光照和阴影：为了提高模型的逼真度，需要合理设置光照和阴影效果。
可以通过调整光照强度、方向和颜色，以及阴影的强度和位置，来获得最佳的效果。
四、应用场景1. 运维管理：通过三维建模，可以更直观地了解变电站的内部结构和外部环境，为运维管理提供支持。
例如，可以在三维模型中查看设备的运行状态、查找安全隐患等。
【精品】智能变电站建模
归档(4)
数据对象类型定义对比-SPC
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数据对象类型定义对比-SPC
<DOType id="CN_SPC" cdc="SPC"> <DA name="SBOw" bType="Struct" type="CN_SBOw_Oper_SDPC" fc="CO"/> <DA name="Oper" bType="Struct" type="CN_SBOw_Oper_SDPC" fc="CO"/> <DA name="Cancel" bType="Struct" type="CN_Cancel_SDPC" fc="CO"/> <DA name="stVal" bType="BOOLEAN" dchg="true" fc="ST"/> <DA name="q" bType="Quality" qchg="true" fc="ST"/> <DA name="t" bType="Timestamp" fc="ST"/> <DA name="subEna" bType="BOOLEAN" fc="SV"/> <DA name="subVal" bType="BOOLEAN" fc="SV"/> <DA name="subQ" bType="Quality" fc="SV"/> <DA name="subID" bType="VisString64" fc="SV"/> <DA name="pulseConfig" bType="Struct" type="CN_PulseConfig" fc="CF"/> <DA name="ctlModel" bType="Enum" type="ctlModel" fc="CF"/> <DA name="sboTimeout" bType="INT32U" fc="CF"/> <DA name="sboClass" bType="Enum" type="sboClass" fc="CF"/> <DA name="dU" bType="Unicode255" fc="DC"/> </DOType>
智能变电站IEC61850工程通用应用模型(2018年试行版)
6.2.4.1
除CCD文件格式中规定的IED描述、FCDA描述、intAddr描述外，SCD文件中其余描述性属性desc、dU元素不提取到CCD文件中。所有提取元素的子元素应与SCD文件中的顺序一致；所有提取元素的属性按字母顺序从a-z的顺序排列；没有子元素和赋值的元素应采用“/>”结尾。
——物理端口模型中增加了CABLE属性，修订了PORT属性（见7.1.2）；
——增加了物理端口与虚端子关联建模原则（见7.1.3）；
——增加了智能录波器管理单元和采集单元LD名（见7.1.5）；
——删除了线路保护、智能终端等分类装置逻辑节点，将线路保护等分类装置逻辑节点纳入装置类技术规范（见7.2）；
6.2.3
a)宜包含Substation部分；
b)应规范IED设备（含过程层交换机）的物理端口及通信端口描述方式，光缆、光口、板卡的命名应保证全站唯一，明确虚端子与软压板之间关联，参见第7章；
c)应用<PhysConn>标签明确描述物理端口、光缆连接及虚端子之间关联；
d)Header元素的id值应填写配置工具的厂家名称、工具名称和工具版本。
ICDIED Capability DescriptionIED能力描述文件
IEDIntelligent Electronic Device智能电子装置
MMSManufacturing Message Specification制造报文规范
SCDSubstation Configuration Description全站系统配置文件
g)CID文件的IED名称不应为TEMPLATE，CID文件应保留厂商私有命名空间及其元素，实际工程系统应用中IED名称由系统组态配置。
智能变电站和主站共享建模的关键技术
智能变电站和主站共享建模的关键技术作者：张青来源：《科技资讯》2012年第33期摘要：本文从智能变电站与主站二者实施建模共享的问题入手，从智能化变电站的统一配置模型、SCD模型到CIM模型的映射、图模关联与通信映射、代理服务器的部署与维护等几个方面出发对此共享建模做了详细分析，并谈论了其在工程中的应用，希望此种共享建模能够为电力系统运行提供切实的便利。
关键词：智能变电站主站共享建模关键技术应用中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（c）-0110-01近几年来，国家的电力系统运行逐渐实现了智能化的发展，而电网运行对于源端的维护要求也日益地提升，变电站作为此源端维护工作中的关键环节，其在当前研究人员的工作中受到了越来越多的的重视。
技术人员为了推动变电站充分发挥对于源端的维护作用，目前主要是从智能变电站与主站之间共享建模的角度进行了研究分析，并且在长期的研发中实现了对于此项工作的有效解决，以关键的技术为共享建模的完善实现提供了坚实的支撑。
而本文便是从具体的技术方面对这种共享建模进行了探讨，并在最后谈论了这种建模在工程中的应用，以求使此种建模在更高的程度上为电网电力系统的持续稳定健康运行提供必要的帮助。
1 智能化变电站的统一配置模型在整个共享建模中，智能变电站中的统一配置模型作为基础性以及开端性的关键技术而存在，它在配置工具的应用下得以生成，其在构筑二次、一次、一次与二次的关联这几种设备模型的构建流程中被逐渐地建立起来。
一次设备模型由一次及二次两种设备模型共同来描述，它作为变电站最主要的设备，包含了一次设备的对象与拓扑连接的关系，还有一次和二次的设备之间逻辑节的关联关系的描述。
这种设备模型以对一次接线图的绘制作为对设备对象、接线端子、连接点等自动生成的方式与国家对于电网设备的统一命名是相符合的。
二次设备则是以IEC61850的工程继电保护的应用模型作为其配置标准的，在与一次设备进行关联时，通过功能化图形界面，与IED模型中的Lnode的逻辑节点实现关联，并且最终生成量测的信息。
构建智能变电站三维可视化建模新模型
构建智能变电站三维可视化建模新模型
变电站的三维可视化建设主要提供，在线三维可视化建模和三维虚拟现实技术的高度集成，为110kV变电站提供在线数据实时展示服务和机械设施管理，为变电站三维可视化管理系统的生产质量和可持续发展做出贡献。
将变电站的三维建模与110kV变电站的三维可视化相结合。
广州华锐互动搭建智能在线变电站公共服务平台、110kV变电站管理系统和应用展示。
变电站管理员通过对变电站整体机械设施的在线数据操作，实现与变电站及人员的实时交互功能。
实现了110kV变电站三维可视化建模在线展示，为变电站改造提供了一种新的施工模型。
变电站3D可视化建模分析
变电站的三维可视化建模，可以更好地从专业联合运行和施工模型转换为在线三维展示可视化模型。
此外，云计算和互联网技术更有利于智能变电站的科学性和全面性。
广州华锐互动构建的智能变电站三维可视化建模新部署模型，可以借助智能手段更好地分析经济发展要素，促进变电站生产的加速发展。
构建内容智能可视化与三维建模的集成。
在线可视化变电站的三维模型服务对象包括变电站用户、在线交互通信服务和数据可视化实时展示服务。
变电站管理人员的服务包括高能预警、实时数据展示、机械故障定位等。
110KV变电站3d模型智能运行方式
110KV变电站3D模型智能运行围绕变电站管理和变电站治理，是维持变电站正常运行的核心手段。
智能变电站3D模型构建的内容根据变电站管理组织的完善程度而有所差异。
变电站3D模型110kv 可视化，为管理者提供了基本的数据展示环境。
包括机械设施设备建筑智能化管理、能耗监测综合利用等，为变电站提供绿色生活环境。
智能变电站的通信网络系统IEC61850建模基础介绍
数据集总个数
各成员数据
*
GOOSE发送机制
• GOOSE采用多播方式传送数据 – 以太网传输方式有：点对点、广播、多播
• GOOSE采用连续多次传送的方式实现可靠传输：T1=2ms T2=4ms T3=8ms T0=5s (默认值，由SCD确定)
*
SMV介绍
什么是SMV? Sampled Measured Value 采样测量值，也称为SV (Sampled Value),一种用于实时传输数字采样信息 的通信服务 从发展历史来说，SMV的发展先后经历： IEC60044-8，IEC61850-9-1，IEC61850-9-2 目前主要采用IEC61850-9-2，IEC60044-8
*
盖房子理论_Server
• 一栋大楼就是一个Server，逻辑上的服务器，提供 一定功能及若干服务
*
盖房子理论_访问点AP
• 一栋大楼的大门就是一个AP，并与Server一一对应
*
盖房子理论_LD
一层楼就是一个LD，是若干功能的集合
*
盖房子理论_LN
每个办公室就是一个LN，独立完成一项功能 LN
*
IEC60044-8
• IEC60044-8是国际电工委员会为电子式互感器专门制定的一 个标准，点对点光纤串行数据接口
• 采用IEC69870-5-1的FT3格式，故常称之为FT3格式 • 传输延时确定
➢ 可以采用再采样技术实现同步采样 ➢ 硬件和软件实现简单 ➢ 通道传送瞬时标幺值
• 固定12通道
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盖房子理论_DO
每个办公室中的成员就是一个DO，是某一功能中的一 个份子
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盖房子理论_DA
每个成员手中的工作就是一个DA，是DO的一个属性
智能变电站装置建模及配置文件解读(发布)
公用 （LD0）
保护SV访问 点（PISV）
保护 （PORT）
保护GOOSE访
录波
问点（PIGO） （RCD）
逻辑节点(LN)
接地距离保护I 段（PDIS）
差动保护 （PDIF）
跳闸 （PTRC）
.......
数据对象（DO） I段定值 （Gndstr）
保护动作(OP)
零序补偿系 数（K0fact）
过程层SV访问点 （AP:M1）
SV
服务器（server）模型描述一个设备“外部可视”的行为，就是指其他设
备通过通信网络访问它内部资源或数据的行为。
-9-
以某站2号主变保护A套（PT2203A）、2号主变合并单元A套、2号主变 220KV侧智能终端为例：
站控层 网络
过程层 网络
S1
PT2203A server
LD 0
PORT
RCD
MT2203A
IB2203A
serve r
PIGO
serve
r PIS V
serve serve
MrUG r MU
O
SV
serve
r RPI T
G1
M1
G1
M1
G1
GOOSE /SV
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根据逻辑设备的建模规范要求，根据功能来划分逻辑设备：
将一台数字采样GOOSE跳闸的保护装置分为五个部分：
2、VLAN-ID：虚拟子网ID号，有效范围为0～4095；
3、VLAN-PRIORITY：VLAN优先级，有效范围为0～7，GOOSE通讯默认优先级
为4，数字大的优先级高；
4、APPID ：GOOSE应用标识，全站唯一，有效范围为0x0000～0x3FFF工程习
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A相电压5.77kV CB1
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第7-4部分---兼容的逻辑节点类
本部分规定变电应用功能相关的逻辑节点 规定了多重实例及逻辑节点类和数据专有扩展 的标准命名规则
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逻辑节点按功能分组 13类，92种逻辑节点定义
智能变电站
一、IEC61850标准介绍-数据模型
部分 细节
61850 Part 7-3 DA
定义了：
29种公共数据类型（CDC－DA）
61850 Part 7-4 LN,DO
定义了：
92种兼容逻辑节点（LN） 518种兼容数据类型（CPDC－DO）
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一、IEC61850标准介绍-数据模型
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IEC61850技术-信息模型
模型- 通信传输的内容 原则： IEC61850使用动态方法。采用面向对象建模 方法，提供了基本素材，使用者可灵活采用建 立自己的模型，也允许扩展。 优点： 1）能够满足各种IED的个性化需求； 2）能够互操作； 缺点： 实现复杂，对硬件要求高。
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一、IEC61850标准介绍-数据模型
真实数据/设备
控制器
(虚拟设备) 类（class） 类（class）
应用 ACSI服务
隐藏/封装的真实世界
类（class）
虚拟设备
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一、IEC61850标准介绍-数据模型
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示例－距离保护逻辑节点
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第7-3部分---公用数据类
本标准规定公共属性类和公用数据类，包括：
状态信息的公用数据类 测量信息的公用数据类 可控状态信息的公用数据类 可控模拟设定值信息的公用数据类 状态定值的公用数据类 模拟定值的公用数据类 这些公用数据类的属性类型
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一、IEC61850标准介绍-数据模型
上图断路器建模为图中部的虚拟模型 标准的方法是将应用功能分解为与之交换信息的最小 实体，合理的分配这些实体到专用设备 这些实体称为逻辑节点，这个例子中逻辑节点XCBR 代表右侧断路器 逻辑节点包含具有专门数据属性的数据表。数据具有 定义好的结构和语义。通用逻辑点在第7-4部分说明 ，通用数据在第7-3部分说明 由特定的通信手段（SCSM，例如采用MMS、 TCP/IP经以太网）实现服务
逻辑节点 包括 数据 (对象)
数据分为：必选 (M), 条件可选 (C), 和可选 (O) M : 针对该LN适应的功能都必须存在的数据 C : 在一定条件下这些数据必须存在 O: 可以存在或不存在 数据表现为对象
数据 包括 属性
属性分为：必选 (M), 条件可选 (C), 和可选 (O) 属性用于描述功能的特性 属性携带了数据值
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IEC61850与传统技术比较-信息模型 传统的变电站自动化工程
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传统的四遥表
. . . . ..
..
..
N
CB 合 51过流保护启动 A相电流200A A相电压5.77kV CB1
同样的间隔类型>不同厂家的四遥表排
列顺序不同 序不同
同样的装置>不同项目的四遥表排列顺
»共同的语境
61850信息
IED1/XCBR.Pos.stVal IED1/PTOC.Start.general IED1/MMXU.A.phsA.mag IED1/MMXU.phU.phsA.mag (CB 位置) (51过流保护启动) (Ia) (Ua)
IED1数据
CB 合 51过流保护启动 A相电流200A
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数据对象代码（DOR）
分为如下的组： 测量量和计量值 •被测量值和模拟设定值 •计量值 命令 •系统命令 •逻辑节点一般命令 状态 •系统信息 •逻辑节点监视信息 •逻辑节点功能信号（保护的故障信号） •具体参看IEC61850-7-4
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部分保护功能组逻辑节点
逻辑节点的组合和实现
逻辑节点被组合在 逻辑设备(LD)中,例如：依据共同的使用特 征。 逻辑设备在 物理设备 (IED)中实现
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信息模型——模型分层(示例)
物理设备 (IED)
定义为服务器
实现
间隔单元 (名称非标准化)
逻辑设备 (LD)
组合
控制 (名称非标准化)) CSWI (开关控制)
O
M O O
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LN 变电站中与功能相关的逻辑节点
控制
Q0/CSWI Q8/CSWI Q9/CSWI Bay-HMI IHMI
接地刀
Q8_L1/XSWI 气体密度监视. Q8_L1/SIMG
隔离开关 Q9_L1/XSWI 气体密度监视.
Q9_L1/SIMG
逻辑节点 (LN)
数据
数据 (对象)
特性
Pos (位置) ctlVal (控制值/命令) off/on stVal (状态值) Intermediate-state/off/on/bad-state
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属性
值
属性
值
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逻辑节点示例
XCBR类 属性名 逻辑节点名 数据 公用逻辑节点信息 Loc EEHealth EEName OpCnt 控制 Pos BlkOpn BlkCls ChaMotEna 计量值 SumSwARs 状态信息 CBOpCap POWCap MaxOpCap 属性类型 说明 应从逻辑节点类继承（参见IEC61850-7-2） T M/O
数据对象类型定义对比-SPC
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数据对象类型定义对比-SPC
<DOType id="CN_SPC" cdc="SPC"> <DA name="SBOw" bType="Struct" type="CN_SBOw_Oper_SDPC" fc="CO"/> <DA name="Oper" bType="Struct" type="CN_SBOw_Oper_SDPC" fc="CO"/> <DA name="Cancel" bType="Struct" type="CN_Cancel_SDPC" fc="CO"/> <DA name="stVal" bType="BOOLEAN" dchg="true" fc="ST"/> <DA name="q" bType="Quality" qchg="true" fc="ST"/> <DA name="t" bType="Timestamp" fc="ST"/> <DA name="subEna" bType="BOOLEAN" fc="SV"/> <DA name="subVal" bType="BOOLEAN" fc="SV"/> <DA name="subQ" bType="Quality" fc="SV"/> <DA name="subID" bType="VisString64" fc="SV"/> <DA name="pulseConfig" bType="Struct" type="CN_PulseConfig" fc="CF"/> <DA name="ctlModel" bType="Enum" type="ctlModel" fc="CF"/> <DA name="sboTimeout" bType="INT32U" fc="CF"/> <DA name="sboClass" bType="Enum" type="sboClass" fc="CF"/> <DA name="dU" bType="Unicode255" fc="DC"/> </DOType>
二次设备
断路器
Q0_L1/XCBR 气体密度监视. Q0_L1/SIMG
距离保护
一次设备
PDIS
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IEC61850定义了对象 IEC61850定义了518种数据对象DO