基于國際標(biāo)準(zhǔn)的配電成套開關(guān)監(jiān)測建模

顧建煒, 李　佳, 李子旭, 張鐵峰

(1. 杭州供電公司運(yùn)維檢修部，浙江杭州310009； 2. 華北電力大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院，河北保定071003)

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基于國際標(biāo)準(zhǔn)的配電成套開關(guān)監(jiān)測建模

顧建煒1, 李佳2, 李子旭2, 張鐵峰2

(1. 杭州供電公司運(yùn)維檢修部，浙江杭州310009； 2. 華北電力大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院，河北保定071003)

摘要：為了提高配電設(shè)備的安全可靠性和自動(dòng)化系統(tǒng)的互操作性，研究了基于IEC61850的配電成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測架構(gòu)，完成了溫度監(jiān)測、機(jī)械特性監(jiān)測以及SF6氣體泄漏在線監(jiān)測等方面的模型構(gòu)建，以及部分邏輯節(jié)點(diǎn)的模型協(xié)調(diào)工作。首先，分析了成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測的系統(tǒng)架構(gòu)和功能，給出了在線監(jiān)測系統(tǒng)故障處理順序圖，并以SF6氣體泄漏監(jiān)測為例進(jìn)行了詳細(xì)闡述；然后，采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中電氣設(shè)備、狀態(tài)監(jiān)測、互感器等相關(guān)邏輯節(jié)點(diǎn)，建立了基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的配電成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測裝置的信息模型和功能模型；最后，針對(duì)信息交互所涉及的CIM和IEC61850信息模型協(xié)調(diào)問題，分析了協(xié)調(diào)方法，給出了模型協(xié)調(diào)的一般過程。該工作可為基于國際標(biāo)準(zhǔn)的配電自動(dòng)化相關(guān)業(yè)務(wù)開展提供參考。

關(guān)鍵詞：IEC61850；CIM；成套開關(guān)；模型協(xié)調(diào)；配電自動(dòng)化

0引言

隨著成套開關(guān)的使用從變電站領(lǐng)域擴(kuò)展到配電領(lǐng)域，成套開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測的需求逐漸顯現(xiàn)。由于配電網(wǎng)具有大量的、種類繁多的配電終端，配電設(shè)備的維護(hù)工作量與日俱增，傳統(tǒng)檢修監(jiān)測方式已不能滿足配電網(wǎng)運(yùn)行和維護(hù)的需求，因此配電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的使用將是配電自動(dòng)化建設(shè)的重要內(nèi)容。成套開關(guān)設(shè)備不僅應(yīng)具有免維護(hù)、操作可靠、體積小和安裝方便的特點(diǎn)，還需具備完善的保護(hù)系統(tǒng)和狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)保證電氣開關(guān)的高效運(yùn)行。傳統(tǒng)的成套開關(guān)在線監(jiān)控系統(tǒng)老舊，通信方式一致性差、設(shè)備廠商標(biāo)準(zhǔn)的多樣性造成監(jiān)測信息的采集不統(tǒng)一、互操作性差，導(dǎo)致了“信息孤島”現(xiàn)象[1-3]。而IEC61850標(biāo)準(zhǔn)在數(shù)字化變電站及智能電網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用迅速擴(kuò)展，很好地解決了來自不同廠商設(shè)備之間的互操作問題。隨著IEC61850第二版的發(fā)布，IEC61850標(biāo)準(zhǔn)已擴(kuò)展到配電自動(dòng)化、分布式能源等領(lǐng)域[4-6]。

本文依據(jù)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的建模思想和建模方法，考慮配電自動(dòng)化業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀與發(fā)展，對(duì)基于IEC61850的成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測建模進(jìn)行了研究。文章給出了狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的架構(gòu)，并對(duì)配電成套開關(guān)設(shè)備進(jìn)行了需求分析，描述了成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測的功能及信息交互過程，完成了成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的信息建模和功能建模。最后分析給出該配電業(yè)務(wù)處理涉及的CIM(CommonInformationModel) 與IEC61850模型協(xié)調(diào)的一般過程。

1成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)和功能

1.1狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)

配電成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)需要進(jìn)行溫度監(jiān)測、機(jī)械特性監(jiān)測以及SF6氣體泄漏在線監(jiān)測等內(nèi)容。監(jiān)測系統(tǒng)主要工作內(nèi)容為：采集配電開關(guān)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，找出反應(yīng)開關(guān)的重要狀態(tài)參數(shù)用來評(píng)價(jià)配電開關(guān)設(shè)備的健康狀態(tài)；發(fā)布運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)異常的開關(guān)信息，并進(jìn)行告警提醒運(yùn)行管理人員注意開關(guān)狀態(tài)；最后通過狀態(tài)監(jiān)測診斷系統(tǒng)綜合分析，給出開關(guān)的檢修計(jì)劃，指導(dǎo)檢修人員的具體維修工作。

根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測的內(nèi)容，把監(jiān)測系統(tǒng)分為傳感網(wǎng)絡(luò)、狀態(tài)監(jiān)測IED(IntelligentElectronicDevice)和狀態(tài)監(jiān)測診斷系統(tǒng)三部分。其中傳感網(wǎng)絡(luò)包括機(jī)械特性感知傳感器、SF6傳感器和紅外溫度傳感器。基于IEC61850的系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)架構(gòu)圖

從系統(tǒng)架構(gòu)可以看出傳感網(wǎng)絡(luò)包括機(jī)械性傳感器、溫度傳感器和SF6傳感器；狀態(tài)監(jiān)測IED對(duì)傳感器的信息進(jìn)行采集、處理，對(duì)配電開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)診斷，將配電開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)信息、預(yù)診斷報(bào)告、預(yù)診斷原始波形數(shù)據(jù)信息通過IEC61850上送至狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)與DTU(DistributionTerminalUnit)的互動(dòng)。狀態(tài)監(jiān)測診斷系統(tǒng)對(duì)上傳的信息進(jìn)行綜合分析。其中，狀態(tài)監(jiān)測IED發(fā)出的告警信息可以通過GOOSE報(bào)文的方式實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。

1.2成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測功能

開關(guān)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測是提高電網(wǎng)可靠性的重要措施，過去由于其技術(shù)的復(fù)雜性以及高成本等因素的限制，真正投入運(yùn)行的并不多。近年來，隨著相關(guān)技術(shù)問題的解決和軟硬件成本的下降，開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)檢測得到迅猛發(fā)展，國內(nèi)外相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行了大量研究，并取得了一定成果。對(duì)于狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，有的不僅提供“監(jiān)測”功能，也提供“遙信”和“遙控”功能。狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)能夠及時(shí)為維護(hù)人員提供設(shè)備狀態(tài)，并迅速發(fā)現(xiàn)、處理異常。目前，狀態(tài)監(jiān)測甚至涉及到分布式發(fā)電或客戶需求響應(yīng)[7-10]。根據(jù)實(shí)際要求，基于IEC61850的成套開關(guān)監(jiān)測功能如下：

(1)可用于監(jiān)測應(yīng)用IEC61850配置的IED的狀態(tài)，并通過協(xié)調(diào)CIM，將狀態(tài)信息發(fā)送到總線；

(2)可持續(xù)監(jiān)測電網(wǎng)一次設(shè)備和二次設(shè)備的運(yùn)行狀況；

(3)當(dāng)設(shè)備處于異常狀態(tài)時(shí)，會(huì)通知維護(hù)人員設(shè)備出現(xiàn)了異常，并報(bào)告故障設(shè)備的類型和位置等信息。主要監(jiān)測量包含絕緣介質(zhì)(液體層、氣體密度)、跳閘電路、斷路器的操作狀況等；

(4)如果健康狀態(tài)是危險(xiǎn)(紅色)，就不能再運(yùn)行；

(5)給出需要維護(hù)的信息(健康狀態(tài)是黃色)。

2成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的信息交互需求

根據(jù)多年配電開關(guān)故障統(tǒng)計(jì)信息分析，配電開關(guān)故障問題大部分出現(xiàn)在機(jī)械系統(tǒng)故障、溫度過高導(dǎo)致的故障，以及SF6氣體泄漏引起的故障[11,12]。成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測包括溫度監(jiān)測、機(jī)械特性監(jiān)測以及SF6氣體泄漏在線監(jiān)測等功能。本文結(jié)合成套開關(guān)監(jiān)測的內(nèi)容，完成基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)信息建模。

成套開關(guān)在線監(jiān)測系統(tǒng)處理故障的順序圖如圖2所示。具體處理過程以SF6氣體泄漏為例進(jìn)行說明。

圖2　在線監(jiān)測系統(tǒng)故障處理順序圖

SF6氣體泄漏處理的整個(gè)過程描述如下：

(1)當(dāng)開關(guān)發(fā)生SF6氣體泄漏時(shí)，監(jiān)測裝置通過溫度變送器、氧氣探測器、濕度變送器讀取現(xiàn)場空氣中SF6的濃度、溫度、含氧量、濕度數(shù)值，并將量測值及告警信息上傳到DSCADA(DistributionSupervisoryControlandDataAcquisition) 系統(tǒng)；

圖3　成套開關(guān)SF6氣體泄漏處理時(shí)序圖

(2)當(dāng)監(jiān)控主機(jī)檢測到配電開關(guān)狀態(tài)異常時(shí)，狀態(tài)監(jiān)測IED會(huì)發(fā)出告警信息。與此同時(shí)，DSCADA系統(tǒng)收到故障信號(hào)后自動(dòng)將風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，并發(fā)出聲音告警；

(3)DSCADA系統(tǒng)會(huì)將配電開關(guān)異常告警信息通過基于IEC61968的信息交互總線傳輸給DMS(DistributionManagementSystem) 相關(guān)系統(tǒng)；

(4)DMS通過遠(yuǎn)程定位可以準(zhǔn)確定位對(duì)應(yīng)地理位置的配電站，查看配電開關(guān)柜的異常信息，故障分析后通知巡檢部門對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行維修或更換。

所有動(dòng)作均在調(diào)度中心的監(jiān)測與控制下進(jìn)行。該業(yè)務(wù)處理的順序圖如圖3。

3成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測信息與功能建模

3.1信息建模

根據(jù)已確定的成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測功能基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行信息建模。通過前述可知成套開關(guān)應(yīng)具備溫度監(jiān)測、機(jī)械特性監(jiān)測、SF6氣體在線監(jiān)測等功能，因此可以將成套開關(guān)設(shè)備構(gòu)建成符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的3個(gè)邏輯設(shè)備(LogicDevice,LD)，即LD1(一般)、LD2(保護(hù))和LD3(量測)。LD1用來定義公共數(shù)據(jù)類節(jié)點(diǎn)LLN0和LPHD，故障錄波RADR、存檔IARC、人機(jī)接口IHMI等。LD2定義了成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測邏輯節(jié)點(diǎn)(包括氧氣濃度、濕度、SF6濃度的動(dòng)作、啟動(dòng)和告警輸出)，機(jī)械特性監(jiān)測邏輯節(jié)點(diǎn)(包括斷路器XCBR、SCBR、隔離開關(guān)XSWI、SSWI、操作機(jī)構(gòu)SOPM)，以及溫度監(jiān)測邏輯節(jié)點(diǎn)STMP；LD3邏輯設(shè)備包含量測功能邏輯節(jié)點(diǎn)MMXU、MMXN、告警輸出GGIO、電流互感器TCTR、電壓互感器TVTR，測量信息包括：電壓、電流、氧氣濃度、濕度、SF6濃度等[13]。所建信息模型如圖4所示。

圖4　成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測信息模型

根據(jù)需要監(jiān)測的數(shù)據(jù)指標(biāo)來取舍各數(shù)據(jù)屬性，從邏輯節(jié)點(diǎn)的全部數(shù)據(jù)屬性中選出成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測功能所需要的數(shù)據(jù)屬性。其中，模型中邏輯節(jié)點(diǎn)的模式(Mod)、行為(Beh)、健康狀態(tài)(Health)與銘牌(Namplt)、SCBR的跳閘線圈開命令(ColOpn)、SIMG的絕緣告警命令(InsAlm)是必需的，其它監(jiān)測數(shù)據(jù)都是可選的或有條件的。在實(shí)踐過程中，應(yīng)優(yōu)先使用可選或有條件的數(shù)據(jù)。例如，表1中絕緣氣體監(jiān)測邏輯節(jié)點(diǎn)SIMG中應(yīng)采用PresAlm(壓力)、Hum(濕度)和Tmp(溫度)的數(shù)據(jù)測量值作為閾值條件：

(1)當(dāng)SF6氣體濃度≥6 518mg/m3時(shí)，發(fā)出狀態(tài)異常信號(hào)。

(2)當(dāng)監(jiān)控環(huán)境氧氣濃度≤18%時(shí)，發(fā)出狀態(tài)異常信號(hào)。

表1　絕緣氣體監(jiān)測邏輯節(jié)點(diǎn)SIMG的數(shù)據(jù)和屬性設(shè)定

3.2功能建模

使用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中定義的電氣設(shè)備邏輯節(jié)點(diǎn)對(duì)所建功能進(jìn)行抽象描述，并確定各邏輯節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)流向和信息交互。電壓互感器(TVTR)和電流互感器(TCTR)類傳感器邏輯節(jié)點(diǎn)通過將物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)來反映成套開關(guān)的各種物理量。

如圖5所示，SCBR實(shí)現(xiàn)斷路器電氣、機(jī)械特征的狀態(tài)監(jiān)測，用來反映斷路器狀態(tài)監(jiān)測常用的電氣、機(jī)械性能和氣體絕緣等狀態(tài)特征量。CSWI和XCBR兩個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)協(xié)作控制開關(guān)控制器，實(shí)現(xiàn)斷路器和隔離器的監(jiān)測與控制。SOPM、SPDC、SIMG等邏輯節(jié)點(diǎn)用來監(jiān)測開關(guān)設(shè)備內(nèi)的氣體狀態(tài)。由于有些信號(hào)的采集頻率比較高，TCTR電流互感器和TVTR電壓互感器負(fù)責(zé)采集線路上的數(shù)據(jù)，然后由1個(gè)或多個(gè)RADR共同完成信號(hào)的錄波功能；這些邏輯節(jié)點(diǎn)的信息統(tǒng)一上傳到IHMI節(jié)點(diǎn)，完成人工控制和管理，隨后將這些數(shù)據(jù)發(fā)往IARC節(jié)點(diǎn)進(jìn)行存檔。XCBR斷路器在線路發(fā)生故障后及時(shí)進(jìn)行處理，并將信息上傳到GGIO節(jié)點(diǎn)，它主要完成設(shè)備狀態(tài)和異常信息的上報(bào)。上述功能模型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)成套開關(guān)狀態(tài)的主要監(jiān)測功能，若需要監(jiān)測其他數(shù)據(jù)還可依據(jù)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行擴(kuò)展。

圖5　成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測功能模型

4IEC61850與CIM模型協(xié)調(diào)

傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)是根據(jù)IEC60870-5-101/104規(guī)約對(duì)配電終端建模，這使得配電終端設(shè)備的互操作性較差，不同廠商的電子設(shè)備難以進(jìn)行正常通信。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)有效地解決了變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的互操作性問題，可將其擴(kuò)展到配電自動(dòng)化系統(tǒng)。配電自動(dòng)化系統(tǒng)基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)建模后，系統(tǒng)間的信息交互涉及到CIM和IEC61850兩個(gè)信息模型。由于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)和CIM各自制定的目標(biāo)及側(cè)重點(diǎn)不同，所以標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容及特點(diǎn)等也各不相同，因此要對(duì)其進(jìn)行模型協(xié)調(diào)。

關(guān)于模型協(xié)調(diào)的研究，國內(nèi)外給出了許多不同的方法[15]，迄今為止，還沒有一個(gè)統(tǒng)一的方案，但協(xié)調(diào)的一般過程基本可以確定：首先，對(duì)配電自動(dòng)化功能業(yè)務(wù)場景建模，得到該業(yè)務(wù)包括的全部邏輯節(jié)點(diǎn)；然后，在CIM類中找到與IEC61850邏輯節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CIM資源；最后，實(shí)現(xiàn)IEC61850類中屬性與CIM類中子類的映射。針對(duì)成套開關(guān)監(jiān)測系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求，其協(xié)調(diào)過程可描述如下：

(1)對(duì)成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測場景建模，得到全部邏輯節(jié)點(diǎn)。邏輯節(jié)點(diǎn)包括數(shù)據(jù)類節(jié)點(diǎn)LLN0和LPHD、故障錄波節(jié)點(diǎn)RADR、存檔節(jié)點(diǎn)IARC、人機(jī)接口節(jié)點(diǎn)IHMI、斷路器節(jié)點(diǎn)XCBR、隔離開關(guān)節(jié)點(diǎn)XSWI、量測功能節(jié)點(diǎn)MMXU和MMXN、告警輸出節(jié)點(diǎn)GGIO、電流互感器TCTR和電壓互感器TVTR等。

(2)在CIM類中找到與IEC61850邏輯節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CIM資源。如電流互感器TCTR、電壓互感器TVTR與CIM模型中設(shè)備類的PowerTransformer類對(duì)應(yīng)。IEC61850的量測功能邏輯節(jié)點(diǎn)MMXU與CIM模型的Measurement類對(duì)應(yīng)。

(3)實(shí)現(xiàn)IEC61850類中屬性與CIM類中子類的映射。如IEC61850的量測功能邏輯節(jié)點(diǎn)與CIM模型的Measurement類對(duì)應(yīng)，1個(gè)電力系統(tǒng)資源類PSR(PowerSystemResource)可以包括0到多個(gè)量測與之相關(guān)聯(lián)，可以直接包含1個(gè)量測或通過1個(gè)端點(diǎn)與量測相關(guān)聯(lián)。根據(jù)量測類別或?qū)傩?個(gè)量測可以有1個(gè)或多個(gè)量測值。與MMXU類似，在圖6中，邏輯節(jié)點(diǎn)XCBR代表某些負(fù)荷開關(guān)與CIM模型中Switch類中的breaker子類對(duì)應(yīng)。表2羅列了狀態(tài)檢測系統(tǒng)需要用到的IEC61850數(shù)據(jù)屬性和CIM類之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

值得注意的是，應(yīng)該對(duì)場景中需要而CIM或IEC61850模型中沒有涉及到的類或?qū)傩赃M(jìn)行擴(kuò)展，以滿足實(shí)際需求，擴(kuò)展的類及屬性也要按照上述方法實(shí)現(xiàn)模型映射。

圖6　邏輯節(jié)點(diǎn)與CIM模型數(shù)據(jù)映射方法

IEC61850數(shù)據(jù)屬性描述CIM類mag,ang,actVal模擬值Valueattribute,如AnalogValue.valuestVal,Op,St,etc.離散值DiscreteValue.value,ValueAlias-Set,ValueToAliasq質(zhì)量MeasurementValueQualityclasst時(shí)間戳MeasurementValue.timeStampattributed描述Measurement.description,fromIdentifiedObjectu單元Unitclassdb截止RemoteSource.deadbandattributerangeC警報(bào)限制AlarmlimitsAnalogLimitSetclass,AnalogLimit.valueattribute

參照以上描述的協(xié)調(diào)過程，其他所有邏輯節(jié)點(diǎn)都可按此方法實(shí)現(xiàn)模型中類、屬性和關(guān)系的映射，最終完成模型的協(xié)調(diào)工作。

5結(jié)論

配電成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)可提高配電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性。為了解決其互操作性問題，本文對(duì)其進(jìn)行了基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的信息建模和功能建模，并考慮業(yè)務(wù)處理的跨系統(tǒng)需要，分析了IEC61850和CIM的協(xié)調(diào)問題，給出了協(xié)調(diào)的一般過程。

本文的主要工作包括：

(1)給出了基于IEC61850的成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)以及在線監(jiān)測系統(tǒng)故障處理順序圖，并以SF6氣體泄漏為例，給出了業(yè)務(wù)處理的具體過程，描述了成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的信息交互過程。

(2)對(duì)成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了基于IEC61850的信息模型和功能模型構(gòu)建。詳細(xì)介紹了信息建模的具體過程，從邏輯設(shè)備劃分，根據(jù)功能要求為邏輯設(shè)備分配邏輯節(jié)點(diǎn)，到選取監(jiān)測對(duì)象的數(shù)據(jù)屬性。最后給出了各邏輯節(jié)點(diǎn)相互配合完成狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的功能模型。

(3)分析了成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測的信息交互需求和涉及到的信息模型，給出了CIM和IEC61850模型協(xié)調(diào)的一般過程。

基于IEC61850和CIM的成套開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研究可為基于國際標(biāo)準(zhǔn)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)提供參考。

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Research on Distribution Automation Switchgear Status Monitoring System Modeling Based on International Standards

GUJianwei1,LIJia2,LIZixu2,ZHANGTiefeng2

(1.HangzhouPowerSupplyCompany,Hangzhou310009,China; 2.SchoolofElectricandElectronicEngineering,NorthChinaElectricPowerUniversity,Baoding071003,China)

Abstract：To improve the security and reliability of distribution equipment and the interoperability of automation system,IEC61850 is adopted in this paper to provide a frame of aswitchgearstatus monitoring system and construct the information modeling and function modeling.The information modeling includes temperature monitoring, mechanical characteristic monitoring and SF6 gas leakage on-line monitoring, and meanwhile a model harmonization process model of the IEC61850 and CIM is given. First, the switchgear status monitoring system architecture is analyzed, and the fault processing sequence diagram of the on-line monitoring system is presented, subsequently SF6 gas leakage monitoring is illustrated as an instance. Then, logical nodes defined in IEC61850 are used to model electrical equipment, status monitoring, transformer and other distribution switchgear status monitoring devices. Finally, according to the interaction requirements shown in sequent diagram, the harmonization process model of the IEC61850 and CIM are presented. The work provides a reference for developing international standard based distribution automation related businesses.

Keywords：IEC61850; CIM;switchgear;model harmonization; distribution automation

收稿日期：2016-03-17。

基金項(xiàng)目：教育部中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(2014MS101)；國網(wǎng)浙江省電力公司科技項(xiàng)目(5211HZ1352TZ)。

作者簡介：顧建煒(1976-)，男，高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)榕潆娮詣?dòng)化及電力信息系統(tǒng)研究與建設(shè)工作；通信作者：張鐵峰，E-mail：ncepuztf@126.com。

中圖分類號(hào):TM76

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

DOI:10.3969/j.issn.1672-0792.2016.05.007