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采用IEC61850的益处
信息模型
现代配电网已经进入主动配电网时代,其中包含了可再生能源及微电网的接入、电动汽车的充放电、配电网一次设备的状态监测与资产管理等诸多方面。此外,还要考虑与变电站自动化系统的配合等问题。
在配电自动化系统中采用IEC61850标准体系,可以继承IEC61850在可再生能源、微电网、输变电状态监测等领域已有的丰富信息模型,避免重新定义有关信息模型。可使配电自动化系统的信息方便、高效地与智能电网其他部分进行集成,避免形成信息孤岛。
通信服务
IEC61850标准定义了60多种抽象通信服务接口(ACSI),这些服务可以直接满足变电站自动化系统的需求,也为配电自动化系统的应用提供了良好支持系统。为了适应底层通信技术快速发展与上层服务相对稳定的问题,IEC61850采用了上层通信服务(ACSI)与底层具体通信协议相分离的技术策略。在ACSI不变的情况下,针对不同的底层通信技术与协议,制定不同的特定通信服务映射(SCSM)。目前在变电站自动化系统中主要使用到MMS的映射。IEC61400-25为风电场监控系统定义了5种映射,除MMS外,将ACSI映射到WebService、OPC、IEC61870-5-104和DNP3.0。IEC61850完备的ACSI、丰富的底层协议映射及开放的通信服务架构为配电自动化系统提供了良好的通信服务支持。
已有检验的继承
从2004年IEC61850Ed1.0发布至今,IEC61850已经有近10年的应用历史。在变电站自动化领域已经积累了大量工程应用经验,各设备供应商也积累了丰富的产品和系统研发经验,第三方检测机构亦积累了丰富的检测经验。因此,在配电自动化系统中应用IEC61850可以继承已有的宝贵经验。
采用IEC61850需要解决的问题
架构
IEC61850从网络通信及设备功能角度提出了变电站自动化系统三层设备的架构,即站控层设备、间隔层设备和过程层设备。而配电自动化系统还需要考虑微电网、可再生能源接入等问题,情况较变电站自动化系统复杂得多。不能照搬变电站系统的三层架构,需要根据配电自动化系统的实际情况,例如分布式智能控制需求,设计出合适的架构。目前,国内外都在开展这方面的工作。
终端设备即插即用
为简化配电自动化系统的工程实施与维护,配电自动化系统的终端设备需要支持即插即用。这就要求基于IEC61850的ACSI补充和丰富有关数据模型,设计出合理的应答与识别机制来支持终端设备即插即用。
与控制中心的信息交互与协调
电网控制中心的数据模型都是基于IEC61970/IEC61968建立的,此外还要与生产管理等其他系统进行信息集成。终端设备基于IEC61850建立的模型,与控制中心的IEC61970/IEC61968模型之间需要转化与协调。
系统集成过程
变电站自动化系统的集成是基于SCL语言的模型文件一次性完成。但配电自动化系统的集成往往是分多次进行的。因此,集成过程不能照搬变电站自动化系统的做法。此外,对IEC61850-6所定义的SCL文件内容也需要进行调整,使之满足配电自动化系统的需求。需要根据配电自动化系统工程配置特点,对IEC61850-6Ed2.0所提出的集成过程进行调整。例如,变电站自动化系统的建设周期集中,建设完成时可以形成全站配置文件(SCD)。而配电自动化建设周期长,形成全系统的配置文件,需要很长的时间。因此,就有必要按照区域形成配置文件。IEC61850-6Ed2.0所定义的文件格式与模板(Schema)都是变电站自动化系统特点的。这些文件格式与模板不能直接应用于配电自动化系统。
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