【CN109783977A】一种基于IEC61850标准的虚拟变电站建模方法【专利】

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CN 109783977 A
说 明 书
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一种基于IEC61850标准的虚拟变电站建模方法
技术领域 [0001] 本发明涉及虚拟变电站领域，更具体的，涉及一种基于IEC61850标准的虚拟变电 站建模方法。
背景技术 [0002] 智能变电站作为统一坚强智能电网的重要基础和支撑，具有一次设备智能化、二 次设备网络化、管理系统自动化等基本特征。智能化的实现是建立在数字化采集基础之上， 数字化采集不可避免地存在数据同步问题。智能变电站采样数据组网传输方式可提高网络 的集成度、信息的利用率及配置的灵活性等，但由于网络交换机的传输延时不固定，必须依 赖同步时针实现数据的同步 ，所以 用于继电 保护的 采样必须进行优化。点对点采样值传输 方式 在继电 保 护中应 用较为成熟 ，通过固定的 通道延时还原采样的 真实时 刻 ，用线性插值 算法进行重采样来实现本间隔 及跨间隔 采样数 据的同 步 ，完全不依赖外部对时 系统 和网 络，但点对点模式会导致光纤布线复杂，保护装置散热性能要求高。 [0003] 在智能变电站的保护方案中，站域保护和区域保护采用不同的数据源同步方法。 目前站域保护普遍采 用点对点直接采样 ，集中式区域保护普遍采 用北斗/GPS同 步方式 ，各 个子站要参照统一的卫星时钟，才能够达到同步要求，依赖卫星同步；分布式区域保护采用 网络时 钟同 步方式 ，各个子站以网络中某一时 钟源作为区域参考主时 钟 ，此同 步方式依赖 于网络时钟。一旦上述同步方式失去，站间差动保护功能将不得不退出，从而导致站间差动 主保护全部缺失。同时 ，试点广域项目针对特定区域采取保护和控制策略 ，对于同步状态与 非同步状态切换情况下的后备保护整合没有系统性的理论研究。不同的数据来源和不同的 同步方式也导致了站域保护和区域保护之间没有可参考的时间参考平面，在电网故障时无 法 相互验证分析保 护的 动作关联 和定值配合 ，且保 护强依赖外时 钟同 步 ，在外同 步丢失的 情况下保护将闭锁。 [0004] 电力系统中关于虚拟技术的概念提出，在国外主要为虚拟发电站技术，该技术主 要解决了不同发电 站电 力资源的统一调度问 题 ，技术主要为调度和发电 方面服务 ，并没有 服务于变电 方面。国内方面提出的 虚拟变电 站概念 ，主要是为解决变电 站设备之间 相互协 同动作的问题，技术方案中提出的应用只针对个别装置间的协作应用，且应用具有私有性， 不具备通用性。 [0005] 造成上述问题最根本的原因在于变电站技术从传统变电站发展到智能变电站的 过程中 ，每一个变电 站从物理 角度是相对独立的 ，虽然技术人员已 经通过一些技术手段 ，使 得不同 变电 站间的 数据进行 相互传递 ，但是由 于缺乏统一的 技术方案 ，当前的 数据互联仍 处于一种私有和独立的特征之下，没有一种通用的技术手段来统一解决站内与站间的数据 应用问题。
( 54 )发明 名称 一 种基于IEC61 850标准的 虚拟变电 站建模
方法 ( 57 )摘要
本发明涉及一种基于IEC61850标准的虚拟 变电站建模方法，本发明使用IEC61850建模方法 创建本地变电站SCD文件，将创建好的SCD文件作 为底层的本地变电 站模型 ；接着构建区域保护虚 拟变电 站以 及区 域稳控虚拟变电 站作为 第二层 虚拟变电站，最后构建广域保护虚拟变电站作为 第三层虚拟变电站。本发明与当前智能变电站建 模不同点在于不仅涵盖站内 ，也涵盖了站间之间 的信息交流，智能变电站内和站间的数据应用都 可采用该方法进行建模，建模后的数据具有通用 性的特点，从而对变电站数据的广泛应用提供了 一种有效的解决手段，进一步提高智能变电站的 应用水平与运行可靠性，建设坚强电网。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910105065 .5
(22)申请日 2019 .02 .01
(71)申请人 广东电网有限责任公司电力调度控 制中心
地址 510600 广东省广州市越秀区梅花路 75号702室
申请人 广州思唯奇计算机科技有限公司
权利要求书1页 说明书3页 附图2页
CN 109783977 A源自CN 109783977 A
权 利 要 求 书
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1 .一种基于IEC61850标准的虚拟变电站建模方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1 ：使 用IEC61850建模方法 创建本地变电 站SCD文件 ，将创建好的 SCD文件作为底 层的本地变电站模型； 步骤S2 ：构建区域保 护虚拟变电 站以 及区 域稳控虚拟变电 站作为 第二层虚拟变电 站 ， 区域保护虚拟变电站、区域稳控虚拟变电站与本地变电站之间通过联合合并单元以及联合 智能终端相连接； 步骤S3 ：构建 广域保 护虚拟变电 站作为第三层虚拟变电 站 ，广域保 护虚拟变电 站与区 域保护虚拟变电站、区域稳控虚拟变电站之间分别通过联合合并单元以及联合智能终端相 连接。 2 .根据权利要求1所述的一种基于IEC61850标准的虚拟变电站建模方法，其特征在于， 所述的步骤S1中 ，SCD文件涵盖了全部间隔的 基本信息 ，包括电 流、电 压 ，开关位置 ，刀闸位 置，闭锁信号以及跳合闸信号，并按照数据对象的方式对SCD文件加以描述。 3 .根据权利要求2所述的一种基于IEC61850标准的虚拟变电站建模方法，其特征在于， 在构建SCD文件的过程中 ，先对变电 站内的设备进行了明 确的 属性与功能 划分 ，根据不同设 备所接收数据源的 特征 ，将设备 属性 划分为本地 属性 和分布式 属性两种 ，并根据不同的 保 护功能将设备分类到不同功能下。 4 .根据权利要求1所述的一种基于IEC61850标准的虚拟变电站建模方法，其特征在于， 相同 层次的 虚拟变电 站之间 相互独立 ，不设置交互通道 ，电 压电 流信息和控制信号仅在邻 近的层与层之间交换。 5 .根据权利要求1所述的一种基于IEC61850标准的虚拟变电站建模方法，其特征在于， 所述的联合合并单元由多个合并单元组成，所述的联合智能终端由多个智能终端组成。 6 .根据权利要求1所述的一种基于IEC61850标准的虚拟变电站建模方法，其特征在于， 构建区域保护虚拟变电站、区域稳控虚拟变电站以及广域保护虚拟变电站都基于IEC61850 标准进行构建。
(72)发明人 刘世丹 李一泉 曹建东 曾耿晖 竹之涵 程智远
(74)专利代理机构 广州粤高专利商标代理有限 公司 44102
代理人 林丽明
(51)Int .Cl . G06F 17/50(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109783977 A (43)申请公布日 2019.05.21