【正文】 監(jiān)測系統(tǒng)目前正在運行階段，從運行效果上看，基本能夠實現(xiàn)實時監(jiān)控，準備反應采集狀況和傳感器運行狀態(tài)。但在目前情況下，總共接入的變電站只要2個，在發(fā)送頻率上也比較低，將來接入的變電站數(shù)將會到上百個，這將是一個巨大考驗。大大降低了后臺服務在解析這一塊上工作。4． 設計并實線CAC前置系統(tǒng)，前置系統(tǒng)可分為下行數(shù)據(jù)通信模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，上行數(shù)據(jù)通信模塊以及輔助功能模塊。圖 CAC管理圖 CAC時間管理 狀態(tài)監(jiān)控， 展示所有接入的變電站運行狀況，包括CAC前置機以及智能傳感器的采樣數(shù)據(jù)。設備系統(tǒng)管理，本系統(tǒng)與生產管理系統(tǒng)連通，可以直接從PMS系統(tǒng)中取出變電站內的各種設備層次關系。圖 DataServer后臺服務程序接收數(shù)據(jù) 主站W(wǎng)eb系統(tǒng) 系統(tǒng)登錄首先輸入網(wǎng)址。當DataServer監(jiān)聽到連接時，檢查連接池空閑狀況，取出空閑連接，以獨立線程方式處理數(shù)據(jù)包。遠程維護，主要是進行主程序和系統(tǒng)配置文件升級。DataDeliver2與后臺服務DataServer取得連接并發(fā)送數(shù)據(jù)包，得到返回結果并成功時，此時從數(shù)據(jù)庫中刪除。解析之前先一步判斷crc校驗值，判斷成后，正常解析，然后根據(jù)數(shù)據(jù)模型匹配，重組成標準數(shù)據(jù)包，然后加入到緩存隊列中。在本系統(tǒng)中，BiLeiQiAdapter處理避雷器傳感器采集數(shù)據(jù)，DJXAdapter處理蓄電池傳感器采集數(shù)據(jù)，UniversalAdapter處理油色譜采集數(shù)據(jù)。系統(tǒng)配置里定義了本前置級的機器名caame，前置機所在變電站的名稱substaion；與主站后臺通信時，主站的IP地址sv，端口sport；本系統(tǒng)開放的命令端口cport；系統(tǒng)定時重啟時間atrest；緩存隊列大小maxcache,緩存警戒上限maxlimit；調試模式debug。LN desc=SF6氣體裝置1 ext:uri= inst=1 lnType=SF6_SIMG lnClass=SIMG DOI name=Tmp DAI name=dU ValSF6氣體裝置1環(huán)境溫度/Val /DAI /DOI/LN配置文件*.cfg定義具體的傳感器配置，以zjjxdd_spdc為例，這個是局部放電監(jiān)測傳感器配置，在客戶端與服務器連通后，客戶端發(fā)送請求攜帶下面的指令在服務端建立特定域，之后服務端就可以返回此特定域對應的測點信息。 MMSEASE Lite特點： Lite采用了已被上千個MMS應用使用的相同的編解碼方法，以確保互操作性。在向MMS的映射中，IEC 61850的信息模型和各種控制塊分別映射到MMS的虛擬制造設備(VMD)、域(Domain)、有名變量(NamedVariable)、有名變量列表(NamedVariable List)、日志(Journal)和文件管理(FileManagement)模型，服務則對應的映射到MMS類的服務。MMPM根據(jù)用戶發(fā)來的MMS服務原語及參數(shù)構造相應的MMS PDU(MMS協(xié)議數(shù)據(jù)單元)并對其編碼映射為ACSE(關聯(lián)控制服務元素)或表示層服務原語的用戶數(shù)據(jù)，對收到的MMSPDU進行解碼并向用戶傳遞相應的服務原語及參數(shù)，此外還要進行差錯處理[13]。其中服務器被定義為實現(xiàn)特定MMS服務的通信實體VMD，客戶通過MMS服務請求原語，獲得VMD所提供的服務。恰當設計的MMS客戶應用能夠以同樣的方式和很多不同品牌和類型的設備通信。實際設備或應用實際設備和對象具有自身密切相關的特性，不同品牌的應用或設備的特性各不相同。通信服務可分為兩組，[9]，其中一組使用客戶服務器(C/S)模式，如控制或讀數(shù)據(jù)服務；一組使用對等(peartopear)模式，用于對時間要求較高的情況(如用于繼電保護設備間快速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸)，以及周期采樣值傳輸服務。圖 邏輯設備基本組成元素另外，當用邏輯設備構建網(wǎng)關(或代理)時，從功能的角度看它是透明的。圖 基本組成部件邏輯節(jié)點和包含在邏輯節(jié)點中的數(shù)據(jù)是描述實際系統(tǒng)及功能的基本概念。IEC 61850對這些信息的特定含義進行了詳細的定義。IEC 61850將應用功能分解成能夠用于交換信息的最小單元，即邏輯節(jié)點。間隔層通過邏輯接口3實現(xiàn)間隔層的內部通信功能，通過邏輯接口4和接口5與過程層通信，即與各種遠方I/O、智能傳感器和控制器通信。該系列標準具有一系列特點和優(yōu)點： 1．分層的智能電子設備和變電站自動化系統(tǒng)； 2．根據(jù)電力系統(tǒng)生產過程的特點，制定了滿足實時信息和其他信息傳輸要 求的服務模型：3．采用抽象通信服務接口、特定通信服務映射以適應網(wǎng)絡技術迅猛發(fā)展的 要求； 4．采用對象建模技術，面向設備建模和自我描述以適應應用功能的需要和 發(fā)展，滿足應用開放互操作性要求； 5．快速傳輸變化值； 6．采用配置語言，配備配置工具，在信息源定義數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)屬性； 7．定義和傳輸元數(shù)據(jù)，擴充數(shù)據(jù)和設備管理功能； 8．傳輸采樣測量值等[7]。為在各種自動化系統(tǒng)內部準、快速地收集、處理并傳輸從發(fā)電廠、變電站到最終用戶接口的各種實時信息，提供了一種解決方案[16]。如果是數(shù)據(jù)主動上送，這次失敗后，將在一段時間后重新上送。 通訊協(xié)議避雷器協(xié)議是基于IEC608705104規(guī)范制定的，屬于廠方標準。接著是地址和命令，然后說明數(shù)據(jù)段的總長度。然后以TCP方式連接服務器即CAC，連接成功后，發(fā)送數(shù)據(jù)，服務器在解析之后會返回處理結果的數(shù)據(jù)包。由于故障氣體大部分都溶于變壓器油中，變壓器油中故障氣體各種組成的含量多少與故障性質及嚴重程度有直接關系。但通過變壓器中氣體的油色譜分析這種方法可以有效地發(fā)現(xiàn)這些潛伏性故障及發(fā)展程度。12浙江大學碩士學位論文 第3章變電站在線監(jiān)測異構規(guī)約第3章 變電站在線監(jiān)測異構規(guī)約 異構規(guī)約異構規(guī)約，在本文中，是指非IEC61850標準的規(guī)約。遠程升級管理：可以遠程選擇或批量更新前置狀態(tài)接入控制器的軟件，同時管理狀態(tài)接入控制器的版本信息。狀態(tài)監(jiān)測代理為智能變電站中接入各類設備狀態(tài)監(jiān)控信息的智能組件，具有接入設備狀態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)緩存、自檢測、數(shù)據(jù)交換等功能。系統(tǒng)自檢CAC通過自檢系統(tǒng)保障自身的正常穩(wěn)定運行，提高抗干擾能力。下行的標準指令通過接入模塊、解析模塊和下發(fā)模塊發(fā)送給標準狀態(tài)監(jiān)測或者狀態(tài)監(jiān)測代理（CMA）。因此，本方案設計采用統(tǒng)一標準的信息接入控制器CAC。 第二層為接入層。目前，國內110（66）kV及以上變電站基本實現(xiàn)了以“遙測”、“遙信”、“遙控”、“遙調”的四遙功能，部分網(wǎng)省公司220kV以上變電站無人值班比例達到85%以上。站控層通信全面采用IEC 61850標準，監(jiān)控后臺、遠動通信管理機和保護信息子站均可直接接入IEC 61850裝置。隨著網(wǎng)絡、通信、信息技術的進一步發(fā)展，設備狀態(tài)監(jiān)測會向系統(tǒng)化集成化方向發(fā)展，形成以狀態(tài)監(jiān)測為基礎的設備智能管理系統(tǒng)，能對在線和離線數(shù)據(jù)進行分析處理，對設備進行實時監(jiān)測。Statute. Smartsmart sensors. Protocol used bytake本文研究在在線狀態(tài)下，通過本系統(tǒng)的監(jiān)控，能夠快速的反映前方各個變電站內的各個智能傳感器的采集狀況以及被監(jiān)測設備的運行狀況。本系統(tǒng)的前置機系統(tǒng)提供開放接口支持標準規(guī)約，同時也提供專用接口支持已透入使用的異構規(guī)約。maintain cycletwo categories, one is Standard Statute, and the other is HeterogeneousStatute, Standard智能變電站是變電站自動化技術發(fā)展的延伸，它以設備全智能化和測控全智能化為基礎，完全實現(xiàn)了信息采集、傳輸、處理、輸出過程的數(shù)字化，例如，對變電設備進制智能控制、對供電安全進行在線預警、對薄弱環(huán)節(jié)進行自動識別等。110 kV及以下電壓等級的變電站自動化系統(tǒng)可采用單以太網(wǎng)，110 kV以上電壓等級的變電站自動化系統(tǒng)需采用雙以太網(wǎng)。國網(wǎng)中心從2005 年開始陸續(xù)組織了6 次互操作性試驗，檢驗并促進了國內IEC61850 系列產品開發(fā)和應用的兼容性，對標準在國內的應用起到重要的推動作用。第四層為應用和接口層，系統(tǒng)提供與生產管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換接口、其它應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)使用接口、國網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)交換家口等。：上層應用系統(tǒng)裝置1狀態(tài)接入控制器裝置2裝置3裝置4裝置5裝置6圖 通用前置系統(tǒng)為保證非標準系統(tǒng)的接入，CAC開放一個標準接口，用于接入已有狀態(tài)監(jiān)測信息，傳統(tǒng)系統(tǒng)增加一個接口模塊將信息送入狀態(tài)信息接入控制器（CAC）。協(xié)議解析和數(shù)據(jù)模型匹配對接收到的標準協(xié)議數(shù)據(jù)，經解析和匹配后轉為設備狀態(tài)數(shù)據(jù)，進行緩存和轉發(fā)。圖 CAC外觀圖根據(jù)變電站接入規(guī)模配置路由器、多串口卡、可遠程控制電源模塊輔助設備。如果用戶已經存在設備管理系統(tǒng)，并且有設備模型的定義，則本系統(tǒng)的設備樹管理引用設備管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)互聯(lián)，但該系統(tǒng)必須開放模型數(shù)據(jù)接口，以便開發(fā)接入。數(shù)據(jù)處理服務：狀態(tài)數(shù)據(jù)點信息是否寫入實時數(shù)據(jù)庫或需經某種特定處理后寫入實時數(shù)據(jù)庫，該模塊根據(jù)設定條件進行數(shù)據(jù)處理服務。借鑒IEC608705規(guī)范，許多廠商已經開發(fā)了適應各自產品的傳輸協(xié)議，并且已經應用在變電站中，其運行穩(wěn)定性也得到了時間的考驗。因為油浸式電力變壓器的內部故障大體是局部過熱和局部放電兩種類型，這兩種故障都會引起故障點周圍的絕緣油和固體絕緣材料發(fā)生分解而產生的氣體，這些氣體大部分溶解到油中，因為不同性質的故障點產生的氣體不同，而同一種性質故障，由于故障的嚴重程度不同，產生的氣體數(shù)量也不同。報文頭以68H開始，緊跟著傳輸幀類型，以及后面報文的長度。蓄電池組平時處于浮充電備用狀態(tài)，但當交流失電或直流系統(tǒng)故障時，蓄電池組將成為負荷的唯一電源，向整個變電站中的繼電保護、控制、信號、計算機監(jiān)控、事故照明、交流不間斷等負荷提供能量[67]。圖 在信息類型為命令項中。 設備子站在標準104 端口開啟服務，監(jiān)聽來自后臺主機CAC的TCP 連接。如果這期間有老數(shù)據(jù)被新數(shù)據(jù)替代，將直接傳輸新數(shù)據(jù)。該協(xié)議采用自上而下的方式對變電站自動化系統(tǒng)進行系統(tǒng)分層、功能定義和對象建模。IEC 61850并不規(guī)定通信拓撲，不限制任何物理通信接口，只需根據(jù)需求定義可以在物理的通信鏈路上應用的通信服務，因此，這種3層體系結構只是抽象的概念，并不限定實際的網(wǎng)絡形式。這些功能通過邏輯接口1和6與間隔層通信，通過邏輯接口7與外部通信，通過邏輯接口9完成變電站層內部的通信功能[11]。數(shù)據(jù)屬性表征了系統(tǒng)的主要信息，信息通過標準定義的專有服務進行交換。IEC 6185073中定義了30多個數(shù)據(jù)類，稱為公共數(shù)據(jù)類，例如：兩點的狀態(tài)和測量值。數(shù)據(jù)通過它們的服務和它們的環(huán)境交互。圖 邏輯設備和LLN0/LPHD 抽象通信服務接口ACSIIEC 61850總結了電力生產過程特點和要求，歸納出電力系統(tǒng)所必需的信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡服務，采用抽象建模方法設計出抽象通信服務接口(ACSI)，ACSI中的抽象概念可以歸納為兩個方面：1．ACSI僅對通信網(wǎng)絡可見且可訪問的實際設備(例如斷路器)或功能建模，抽象出各種層次結構的類模型和它們的行為。它是實際設備的外部可見行為的抽象模型，表征了各種不同的智能設備所共同具有的外部可見特性。在和客戶應用或設備通信時，執(zhí)行功能將實際設備和對象映射為VMD模型定義的虛擬設備和對象。MMS虛擬制造設備模型只對虛擬設備的網(wǎng)絡可見方面加以限制。一個實際制造設備既可以充當客戶，也可充當服務器，或者兼任兩者。圖中數(shù)字說明了服務的執(zhí)行順序。在標準IEC 618507部分定 義了變電站的通信映射的模型。 IEC61850應用本系統(tǒng)中，已經在前置機CAC中按照ISO61850規(guī)約實現(xiàn)通信。首先介紹IEC61850的特點及分層結構，其次介紹了IEC61850的信息模型包括邏輯節(jié)點，邏輯設備模型，接著介紹制造報文規(guī)范MMS，然后介紹了IEC61850的實現(xiàn)MMSESAE Lite，最后介紹本項目在應用MMSESAE Lite之后的應用。圖 下行數(shù)據(jù)通信模塊，下行數(shù)據(jù)通信模塊的類圖。cacid存放狀態(tài)采集器編碼, sensorid存放傳感器便民, equipmentid存放被檢測設備編碼，timestamp記錄數(shù)據(jù)采集的時間, attr記錄監(jiān)測點名稱和采集值。監(jiān)聽服務得到請求連接后，建立連接，接收傳感器發(fā)送來的數(shù)據(jù)包，此時，根據(jù)模型匹配找到適配器對應的配置文件，解析后，以Datapackage對象保存，然后解析數(shù)據(jù)包，取得采集數(shù)據(jù)值，并加入到之前的Dat