电力自动化装置的通用组态技术设计与实现

摘要

电力系统的自动化程度越来越高，各种电力自动化装置的功能也越来越多，同时其参数的组态配置也越来越复杂。数字化变电站在间隔层和站控层设备间的通讯协议采纳了IEC61850标准，该标准规定了用于变电站智能电子设备(IED)配置的描述语言(SCL)。SCL配置语言基于统一的变电站数据模型实现了装置间数据通信的组态需求，但没有为电力自动化设备自身运行参数配置定义统一标准。南瑞科技股份有限公司一个研究开发小组计划开发一套面向变电站自动化系统的自动化装置的通用组态软件NsConfig，该组态软件对数字化变电站工程项目进行统一配置包括基于IEC61850标准的数据组态，提供对计算机监控及保护/测控装置配置文件的生成、处理、转换、通讯等功能。
　　 各类装置采用一套组态软件，在工程使用上将带来很大便利，本文旨在设计和实现一种通用组态技术，让组态软件能够不用或少量开发就能满足各类装置对参数配置的需求，包括对IEC61850标准的支持。
　　 本文通过对变电站自动化的IEC61850标准进行研究，从IEC61850的统一建模入手，分析了变电站配置语言(SCL)组态原理，借助SCL对数据的动态建模思想，结合电力自动化装置的组态需求，提出了一个能包含通用模型与通用界面的组态技术和实现方法，它基于一个灵活的数据管理模型，通过提供一个由装置开发人员使用的通用数据模型构建器，生成实际装置所需的组态数据模型，再根据组态数据模型定义，实现参数数据从模型到实例的生成过程。组态数据模型在创建的同时，定义了与界面显示有关的组态界面特性、本地化语言描述、权限管理等，通过这些设计，组态软件就能够采用一个通用的界面去完成各种模型数据的创建，实现不同装置的组态统一。借助该设计思想实现的NsConfig通用组态软件已在多个工程中得到应用，软件的通用性设计能够满足了各类工程对统一组态的需求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 项目的背景及意义

1．2 国内外技术现状

1．2．1 变电站自动化装置组态

1．2．2 数字化变电站

1．2．3 一体化建模

1．3 主要工作安排和章节安排

第二章 IEC61850与数据建模分析

2．1 IEC61850简介

2．2 IEC61850建模与参数配置

2．3 变电站自动化工程实施过程

2．4 SCL对象模型

2．4．1 IEC61850从实际设备到数据库模型的建模方法

2．4．2 SCL语言解析

2．4．3 IED建模

2．4．4 公共数据类和逻辑节点类的实现

2．4．5 IEC61850扩展数据类型的建模

2．5 数据对象管理模式

2．6 本章小结

第三章 通用组态软件设计

3．1 需求设计

3．1．1 功能需求

3．1．2 运行环境

3．2 架构设计

3．2．1 系统整体框架

3．2．2 功能设计

3．2．3 其它配套插件功能

3．2．4 接口设计

3．2．5 MVC架构设计

3．2．6 界面设计

3．3 组态软件的详细方案设计

3．3．1 开发环境配置

3．3．2 组态界面插件管理

3．3．3 组态对象

3．3．4 IEC61850组态插件

第四章 通用配置模型的设计和实现

4．1 概述

4．2 名词解释

4．3 组态模型设计

4．3．1 主要模板类设计

4．3．2 数据访问

4．3．3 版本管理

4．3．4 权限管理

4．3．5 多国语言处理

4．4 简单成员数据的组态方式设计

4．5 模板与实例关系

4．6 模板生成界面设计

4．7 应用情况

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

致谢

参考文献