IEC 61850体系下的配电网自动化系统分析

姚楠

摘  要：配电网的自动化控制系统发展已经刻不容缓，当前已经开发出了多种不同的管理举措，其中IEC 61850由于其具备的特点和优势符合配电网的控制需求，所以在我国已经经过了较长时间的实践。文章研究了这一技术体系本身的特点，并分析了在配电网的自动化控制系统以及馈线控制系统中的使用方法，以最大限度发挥其应有优势。

关键词：IEC 61850;配电网;自动化系统

中图分类号：TM76         文獻标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）07-0059-02

Abstract： The development of the automatic control system of the distribution network is urgent， the current has developed a variety of different management measures， including IEC 61850 because of its characteristics and advantages have conforms to the control requirements of the distribution network， so in the practice of our country has passed a long time in this paper， we study the characteristics of the technique of the system itself， and in the distribution network automation control system are analyzed， and methods of use of feeder control system， so as to exert its proper advantage.

Keywords： IEC 61850; distribution network; automatic system

引言

IEC 61850作为一种控制方法，其可以在实际的运行过程中通过对于相关程序的使用以及获取信号的分析，找到当前配电网中运行的问题，之后通过对于被控对象运行状态和相关参数的调整，确保这一系统运行稳定度大幅度提高，从实际的作用效果上来看，该系统的具体使用过程与配电网的相关要求全面贴合。

1 IEC 61850体系的特点

1.1 数据模型面向对象

该系统的数据模型是基于对象设计的，研究单一性的数据以及单个的数据没有意义，其能够通过对于各类数据的融合和优化，分解为不同的逻辑信息组。整理之后能够形成逻辑节点，通过对相关参数的使用和确定，可以找到当前整个供配电网中存在的运行缺陷和稳定度问题，通过对于各类问题的全面修正，可以让这一系统的运行质量提高[1]。

此外逻辑节点的各类数据可以通过已经建成软件系统的调整和优化，将原有的数据转换成当前的运行状态数据，这一方法可以实现对于供配电网运行状态的实时性控制。

1.2 通信服务接口抽象

目前我国的配电网络复杂度全面提高，而原有的控制语言和控制系统会产生大量的接口，数量过多的接口运行中容易出现故障和获取信号的冲突问题，导致对于系统中可能存在的问题无法及时处理。而该项技术的使用过程，通过抽象性的接口完成各类数据的获取工作，业务包括连接服务模型、变量访问服务模型等，能够完成所有定义后的对象服务方法，时钟同步系统完成对于各类参数的时间定义，将所有数据带入到系统中已经建成的数据分析模型之后，可以让该系统处于更为稳定的运行状态，同时找到当前配电网络中的问题和故障，之后完成整个网络的调整工作。

1.3 设备信息可以自描述

这一方法的使用过程中，其能够完成对于所有数据和设备的信息描述工作，通常情况下数据描述工作难度较高，同时设备信息缺陷会产生作为宽泛性的影响，只有所有数据能够被全面优化和分析基础上，获取的数据质量才得到保障。由于IEC 61850提供的相关数据模型可以涵盖配电网运行过程中的所有数据，同时会生成附加信息，所以可以把这类附加信息视作各类硬件设备的自定义数据，通过对于这类信息的处理和研究，可以让整个管理反馈系统了解到设备的运行状态，并从中找到当前系统过中存在的问题并进行解决。

2 IEC 61850体系下的配电网自动化系统建设

2.1 配网自动化中的使用

2.1.1 数据对象建模

配点网络中最为关键的设备包括各类线缆和变压器等，所有设备都要处于安全稳定的运行状态，而IEC 61850系统由于其涵盖的功能内容、覆盖的管理项目宽泛，所以建成的数据对象模型可以覆盖所有的业务。比如对于变压器的运行状态检测过程，建成的模型包括对于当前电力输入和输出参数分析、电力参数的波动幅度、设备的电力稳定度等，所有参数都作为一手资料输入数据模型之内，同时针对所有关键设备也要建成专业的数据模型[2]。由于已经建成了虚拟接口，所以各个数据模型都能够获取独立性的数据资料，把这些资料代入建成的方程或公式中，以获取当前的故障参数。同时所有建设的模型都可以进行融合处理，从而让经过处理之后的相关参数能够表达当前整个配电网系统存在的运行缺陷，之后把这些缺陷进行集中性的处理和分析。当发现整个系统的运行质量较低，或者某设备的故障能够扩散到整个配电网时，则该系统的实际使用标准需要经过进一步的研究，才可以让该系统的运行质量得以保障。

2.1.2 网络协议设计

传统的自动化通信协议设计主要有两种模式，第一种是建成一一对应的工作体系，第二种是形成针对不同层次的对应体系，其在具体的作用过程中，存在数据处理效率较低、各项参数处理精度较差等问题，而对于IEC 61850协议来说，通过建材SCSM映射制度，实现对于各类通信协议的绑定，同时让ACSI和底层的相关技术之间建成一一连接关系，让相關数据和最终的工作方法之间全面分隔。这一方法可以通过对于原有的通信系统相关协议的使用以采取新的工作方案，从而让该系统的实际使用质量提高，另外在通讯协议的运行过程中，可以将各类信号输入到正确的模型以及被控对象之内，让整个系统的智能化程度进一步升级，以防止在实际的运行过程中出现安全性问题和各类数据信号之间的严重冲突问题。

2.1.3 设备互操系统

设备互操系统的建设目的是，通过对于当前自动化系统中相关硬件设施存在问题的研究，在整个网络体系内实现故障信息的共享，并且让逻辑节点的数据得到更新。一方面这类信息可以作为人工调配系统的数据来源，可以让整个体系的运行质量得以保障，另一方面建成的自动化控制系统也可以把相应的控制信号和控制信息传递到专门的被控对象中，而这类工作对象能够实现对于所有运行参数和运行状态的调整，今后让整个系统的相关故障和问题得以解决。可以说在IEC 61850系统的运行过程中，可以自主性以及半自主性的协调所有工作人员的参与程度和具体的运行方法过程，最终让整个系统的运行质量大幅度提高。

2.2 馈线自动化中的使用

2.2.1 馈线硬件设施装配

馈线系统的自动化系统优势表现过程，需要通过对于各类硬件设施的装配和使用，以获取当前整个配电网运行过程中存在的各类缺陷数据，并且把这些数据都纳入到后续的深度分析过程，从而让该系统的运行质量提高。就实际的工作效果上来看，当前自动化控制系统的运行过程中，要分析存在故障从而导致的缺陷，比如对于当前已经出现的各类缺陷，其在电力参数的稳定性方面会受到影响，比如变压器的输入电力参数和输出电力参数之间的差异较大，则可以确定当前在实际的运行过程中存在变压器的内部故障，而针对各类数据的检测硬件，包括电力系统中的常用传感器、通信线缆以及数据的分析软件支撑平台，所有硬件设备需要处于全天候的保障和检修状态，以防止在实际的运行过程中，电力系统中一些故障的出现以及未能及时发现，导致该系统的实际运行水平大幅度下降。

2.2.2 馈线软件设施配置

对于馈解自动控制系统的软件设施，在实际的运行过程中首先要根据现有的各项新型技术，完成对于各类相关参数的升级和明确，尤其是对于当前软件开发行业中生产出的嵌入性系统，其在运行过程中可以找到当前存在的输电网系统故障，并且通过建成各类模块的方法来解决问题[3]。

其次是对于各类控制软件的全面分析，从中找到针对这些问题的解决方法。比如对于相关参数的实际工作方式，通过传感器获取各类电力设备的运行结果，之后把所有的控制信号都输送给正确的被控对象中，从而让整个电力系统能够处于稳定安全的运行状态。最后则是整个系统的铺排，要建成专业化的反馈机制，包括对于相关参数的获取、相关参数的研究以及控制数据的反馈等，只有所有参数都要被纳入到具体的研究和分析体系之内，方可确保整个网络系统能够被完全控制。

3 结束语

综上所述，配网自动化控制系统的建设过程中，采用IEC 61850控制模块，可以完成对于所有功能的涵盖以及系统中的数据获取工作，之后把这些数据都传递到建成的数据模型之内，以落实相应问题的调整工作。从实际的作用效果上来看，其可以在整个自动化控制系统和馈线自动控制系统中发挥重要作用，大幅度提高了整个系统的运行稳定度。

参考文献：

[1]黄正楠.基于配网自动化的供电可靠性提升分析[J].科技创新与应用，2019（36）：127-128.

[2]杨云森.配电网自动化建设与配网运行管控[J].通讯世界，2019，26（12）：264-265.

[3]李慧颖.供电企业智能配电网与配电自动化的发展和应用[J].科技风，2019（35）：163.