IEC 61850體系下的配電網自動化系統分析

姚楠

摘? 要：配電網的自動化控制系統發展已經刻不容緩，當前已經開發出了多種不同的管理舉措，其中IEC 61850由于其具備的特點和優勢符合配電網的控制需求，所以在我國已經經過了較長時間的實踐。文章研究了這一技術體系本身的特點，并分析了在配電網的自動化控制系統以及饋線控制系統中的使用方法，以最大限度發揮其應有優勢。

關鍵詞：IEC 61850;配電網;自動化系統

中圖分類號：TM76? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：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作為一種控制方法，其可以在實際的運行過程中通過對于相關程序的使用以及獲取信號的分析，找到當前配電網中運行的問題，之后通過對于被控對象運行狀態和相關參數的調整，確保這一系統運行穩定度大幅度提高，從實際的作用效果上來看，該系統的具體使用過程與配電網的相關要求全面貼合。

1 IEC 61850體系的特點

1.1 數據模型面向對象

該系統的數據模型是基于對象設計的，研究單一性的數據以及單個的數據沒有意義，其能夠通過對于各類數據的融合和優化，分解為不同的邏輯信息組。整理之后能夠形成邏輯節點，通過對相關參數的使用和確定，可以找到當前整個供配電網中存在的運行缺陷和穩定度問題，通過對于各類問題的全面修正，可以讓這一系統的運行質量提高[1]。

此外邏輯節點的各類數據可以通過已經建成軟件系統的調整和優化，將原有的數據轉換成當前的運行狀態數據，這一方法可以實現對于供配電網運行狀態的實時性控制。

1.2 通信服務接口抽象

目前我國的配電網絡復雜度全面提高，而原有的控制語言和控制系統會產生大量的接口，數量過多的接口運行中容易出現故障和獲取信號的沖突問題，導致對于系統中可能存在的問題無法及時處理。而該項技術的使用過程，通過抽象性的接口完成各類數據的獲取工作，業務包括連接服務模型、變量訪問服務模型等，能夠完成所有定義后的對象服務方法，時鐘同步系統完成對于各類參數的時間定義，將所有數據帶入到系統中已經建成的數據分析模型之后，可以讓該系統處于更為穩定的運行狀態，同時找到當前配電網絡中的問題和故障，之后完成整個網絡的調整工作。

1.3 設備信息可以自描述

這一方法的使用過程中，其能夠完成對于所有數據和設備的信息描述工作，通常情況下數據描述工作難度較高，同時設備信息缺陷會產生作為寬泛性的影響，只有所有數據能夠被全面優化和分析基礎上，獲取的數據質量才得到保障。由于IEC 61850提供的相關數據模型可以涵蓋配電網運行過程中的所有數據，同時會生成附加信息，所以可以把這類附加信息視作各類硬件設備的自定義數據，通過對于這類信息的處理和研究，可以讓整個管理反饋系統了解到設備的運行狀態，并從中找到當前系統過中存在的問題并進行解決。

2 IEC 61850體系下的配電網自動化系統建設

2.1 配網自動化中的使用

2.1.1 數據對象建模

配點網絡中最為關鍵的設備包括各類線纜和變壓器等，所有設備都要處于安全穩定的運行狀態，而IEC 61850系統由于其涵蓋的功能內容、覆蓋的管理項目寬泛，所以建成的數據對象模型可以覆蓋所有的業務。比如對于變壓器的運行狀態檢測過程，建成的模型包括對于當前電力輸入和輸出參數分析、電力參數的波動幅度、設備的電力穩定度等，所有參數都作為一手資料輸入數據模型之內，同時針對所有關鍵設備也要建成專業的數據模型[2]。由于已經建成了虛擬接口，所以各個數據模型都能夠獲取獨立性的數據資料，把這些資料代入建成的方程或公式中，以獲取當前的故障參數。同時所有建設的模型都可以進行融合處理，從而讓經過處理之后的相關參數能夠表達當前整個配電網系統存在的運行缺陷，之后把這些缺陷進行集中性的處理和分析。當發現整個系統的運行質量較低，或者某設備的故障能夠擴散到整個配電網時，則該系統的實際使用標準需要經過進一步的研究，才可以讓該系統的運行質量得以保障。

2.1.2 網絡協議設計

傳統的自動化通信協議設計主要有兩種模式，第一種是建成一一對應的工作體系，第二種是形成針對不同層次的對應體系，其在具體的作用過程中，存在數據處理效率較低、各項參數處理精度較差等問題，而對于IEC 61850協議來說，通過建材SCSM映射制度，實現對于各類通信協議的綁定，同時讓ACSI和底層的相關技術之間建成一一連接關系，讓相關數據和最終的工作方法之間全面分隔。這一方法可以通過對于原有的通信系統相關協議的使用以采取新的工作方案，從而讓該系統的實際使用質量提高，另外在通訊協議的運行過程中，可以將各類信號輸入到正確的模型以及被控對象之內，讓整個系統的智能化程度進一步升級，以防止在實際的運行過程中出現安全性問題和各類數據信號之間的嚴重沖突問題。

2.1.3 設備互操系統

設備互操系統的建設目的是，通過對于當前自動化系統中相關硬件設施存在問題的研究，在整個網絡體系內實現故障信息的共享，并且讓邏輯節點的數據得到更新。一方面這類信息可以作為人工調配系統的數據來源，可以讓整個體系的運行質量得以保障，另一方面建成的自動化控制系統也可以把相應的控制信號和控制信息傳遞到專門的被控對象中，而這類工作對象能夠實現對于所有運行參數和運行狀態的調整，今后讓整個系統的相關故障和問題得以解決。可以說在IEC 61850系統的運行過程中，可以自主性以及半自主性的協調所有工作人員的參與程度和具體的運行方法過程，最終讓整個系統的運行質量大幅度提高。

2.2 饋線自動化中的使用

2.2.1 饋線硬件設施裝配

饋線系統的自動化系統優勢表現過程，需要通過對于各類硬件設施的裝配和使用，以獲取當前整個配電網運行過程中存在的各類缺陷數據，并且把這些數據都納入到后續的深度分析過程，從而讓該系統的運行質量提高。就實際的工作效果上來看，當前自動化控制系統的運行過程中，要分析存在故障從而導致的缺陷，比如對于當前已經出現的各類缺陷，其在電力參數的穩定性方面會受到影響，比如變壓器的輸入電力參數和輸出電力參數之間的差異較大，則可以確定當前在實際的運行過程中存在變壓器的內部故障，而針對各類數據的檢測硬件，包括電力系統中的常用傳感器、通信線纜以及數據的分析軟件支撐平臺，所有硬件設備需要處于全天候的保障和檢修狀態，以防止在實際的運行過程中，電力系統中一些故障的出現以及未能及時發現，導致該系統的實際運行水平大幅度下降。

2.2.2 饋線軟件設施配置

對于饋解自動控制系統的軟件設施，在實際的運行過程中首先要根據現有的各項新型技術，完成對于各類相關參數的升級和明確，尤其是對于當前軟件開發行業中生產出的嵌入性系統，其在運行過程中可以找到當前存在的輸電網系統故障，并且通過建成各類模塊的方法來解決問題[3]。

其次是對于各類控制軟件的全面分析，從中找到針對這些問題的解決方法。比如對于相關參數的實際工作方式，通過傳感器獲取各類電力設備的運行結果，之后把所有的控制信號都輸送給正確的被控對象中，從而讓整個電力系統能夠處于穩定安全的運行狀態。最后則是整個系統的鋪排，要建成專業化的反饋機制，包括對于相關參數的獲取、相關參數的研究以及控制數據的反饋等，只有所有參數都要被納入到具體的研究和分析體系之內，方可確保整個網絡系統能夠被完全控制。

3 結束語

綜上所述，配網自動化控制系統的建設過程中，采用IEC 61850控制模塊，可以完成對于所有功能的涵蓋以及系統中的數據獲取工作，之后把這些數據都傳遞到建成的數據模型之內，以落實相應問題的調整工作。從實際的作用效果上來看，其可以在整個自動化控制系統和饋線自動控制系統中發揮重要作用，大幅度提高了整個系統的運行穩定度。

參考文獻：

[1]黃正楠.基于配網自動化的供電可靠性提升分析[J].科技創新與應用，2019（36）：127-128.

[2]楊云森.配電網自動化建設與配網運行管控[J].通訊世界，2019，26（12）：264-265.

[3]李慧穎.供電企業智能配電網與配電自動化的發展和應用[J].科技風，2019（35）：163.