本发明公开了一种智能变电站分布式故障录波与网络分析系统,采用模块化设计,使故障录波与网络分析模块随二次设备配置在变电站中各间隔内,依据所配置的不同间隔链接变电站中的不同网络配置的交换机,从交换机上直接获取MMS、SV和GOOSE报文,实现数据采集解析、数据监视记录。本发明能实现不同间隔中故障录波与网络分析的互为备份,根据此模块配置的数量实现N-1、N-2、......不同冗余机制。本发明可以有效减少占用交换机端口数量,简化网络布线,有助于故障录波数据与网络数据的关联分析。
1.一种智能变电站分布式故障录波与网络分析系统,其特征在于,包括若干台智能二次设备,合并单元,智能终端和若干个故障录波与网络分析模块;所述故障录波与网络分析模块随二次设备配置在变电站中各间隔内,每台智能二次设备配置一个故障录波与网络分析模块,并且所述故障录波与网络分析模块与所在二次设备所在网络的SV网交换机,GOOSE网交换机或者SV与GOOSE共网交换机相连接;所述智能终端接入所在网络的GOOSE网交换机或者SV与GOOSE共网交换机,所述合并单元接入所在网络的SV网交换机或者SV与GOOSE共网交换机。
2.根据权利要求1所述的一种智能变电站分布式故障录波与网络分析系统,其特征在于,所述故障录波与网络分析模块包括数据采集模块,数据解包模块,数据分析模块和数据存储模块;其中,所述数据采集模块通过MMS网交换机接收二次设备的动作信息,运行异常信息和装置告警信息,通过SV网交换机或者SV与GOOSE共网交换机接收合并单元发送的互感器变换一次模拟量数据,通过GOOSE网交换机或者SV与GOOSE共网交换机接收智能终端输出的开关量状态信息,并将这些信息发送至数据解包模块和数据存储模块;所述数据解包模块与数据采集模块相连,接收数据采集模块发送的信息并根据IEC61850标准,将接收的MMS网交换机信息解析为有效的装置信息,将接收的SV网交换机信息解析为有效的模拟量信息,将接收的GOOSE网交换机信息解析为有效的开关量信息,并将解析后的信息发送至数据分析模块;所述数据分析模块与数据解包模块相连,将数据解包模块发送的信息根据数据来源和类型进行分类,并提交给变电站系统;所述数据存储模块与数据采集模块相连,将数据采集模块发送的信息存储到两个硬件完全独立的海量存储器中。
3.根据权利要求2所述的一种智能变电站分布式故障录波与网络分析系统,其特征在于,所述故障录波与网络分析模块还包括同步时钟模块,所述同步时钟模块与数据采集模块相连接,为数据采集模块提供精准时标。技术领域
本发明涉及一种智能变电站分布式故障录波与网络分析系统,属于电力系统自动化技术领域。
背景技术
智能变电站故障录波系统是针对当前智能电网的发展而设计开发的故障录波分析系统。系统接入智能变电站过程层网络的IEC61850-9-1或IEC61850-9-2模拟量采样值(SV)报文和IEC61850-8-1面向变电站事件的通用对象(GOOSE)报文,并将GOOSE解析成实际的开关状态,系统也支持SV+GOOSE共网模式,直接从交换机获取SV和GOOSE。系统与站控层设备的通信采用IEC61850制造报文规范(MMSxa0ISOxa09506)通信规约,实现与站控层设备的互操作。
发明内容
本发明提供一种智能变电站分布式故障录波与网络分析系统,随二次设备配置在变电站中各间隔内,依据所配置的不同间隔链接变电站中的不同网络配置的交换机,从交换机上直接获取MMS、SV和GOOSE报文,实现不同间隔中故障录波与网络分析的互为备份。本发明采用的技术方案为:一种智能变电站分布式故障录波与网络分析系统,包括若干台智能二次设备,合并单元,智能终端和若干个故障录波与网络分析模块;所述故障录波与网络分析模块随二次设备配置在变电站中各间隔内,每台智能二次设备配置一个故障录波与网络分析模块,并且所述故障录波与网络分析模块与所在二次设备所在网络的SV网交换机,GOOSE网交换机或者SV与GOOSE共网交换机相连接;所述智能终端接入所在网络的GOOSE网交换机或者SV与GOOSE共网交换机,所述合并单元接入所在网络的SV网交换机或者SV与GOOSE共网交换机。前述的故障录波与网络分析模块包括数据采集模块,数据解包模块,数据分析模块和数据存储模块;其中,所述数据采集模块通过MMS网交换机接收二次设备的动作信息,运行异常信息和装置告警信息,通过SV网交换机或者SV与GOOSE共网交换机接收合并单元发送的互感器变换一次模拟量数据,通过GOOSE网交换机或者SV与GOOSE共网交换机接收智能终端输出的开关量状态信息,并将这些信息发送至数据解包模块和数据存储模块;所述数据解包模块与数据采集模块相连,接收数据采集模块发送的信息并根据IEC61850标准,将接收的MMS网交换机信息解析为有效的装置信息,将接收的SV网交换机信息解析为有效的模拟量信息,将接收的GOOSE网交换机信息解析为有效的开关量信息,并将解析后的信息发送至数据分析模块;所述数据分析模块与数据解包模块相连,将数据解包模块发送的信息根据数据来源和类型进行分类,并提交给变电站系统;所述数据存储模块与数据采集模块相连,将数据采集模块发送的信息存储到两个硬件完全独立的海量存储器中。前述的故障录波与网络分析模块还包括同步时钟模块,所述同步时钟模块与数据采集模块相连接,为数据采集模块提供精准时标。本发明通过采用模块化设计,故障录波与网络分析模块依附于智能二次设备,链接所在二次设备间隔的交换机,从交换机上直接获取MMS、SV和GOOSE报文,实现数据采集解析、数据监视记录,且其能实现不同间隔中故障录波与网络分析的互为备份,根据故障录波与网络分析模块配置的数量实现N-1、N-2、......不同冗余机制。本发明整合故障录波与网络分析一体化设计可以有效减少占用交换机端口数量,简化网络布线,实现资源共享,减少设备投资与运维工作,有助于故障录波数据与网络数据的关联分析。
附图说明
图1为SV与GOOSE独立组网模式下智能变电站分布式故障录波与网络分析系统结构示意图;图2为SV与GOOSE共网模式下智能变电站分布式故障录波与网络分析系统结构示意图;图3为故障录波与网络分析模块内部结构示意图;图4为分布式配置方案示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。本发明的智能变电站分布式故障录波与网络分析系统,包括若干台智能二次设备,合并单元,智能终端和若干个故障录波与网络分析模块;其中故障录波与网络分析模块随二次设备配置在变电站中各间隔内,每台智能二次设备配置一个故障录波与网络分析模块,并且故障录波与网络分析模块与所在二次设备所在网络的SV网交换机,GOOSE网交换机或者SV与GOOSE共网交换机相连接;智能终端接入所在网络的GOOSE网交换机或者SV与GOOSE共网交换机,合并单元接入所在网络的SV网交换机或者SV与GOOSE共网交换机。本发明支持SV、GOOSE独立组网模式和SV与GOOSE共网模式,对于SV、GOOSE独立组网模式如图1所示,图中某网路中有两台智能二次设备,故障录波与网络分析模块1依附于智能二次设备1,故障录波与网络分析模块2依附于智能二次设备2,智能终端接入该网络的GOOSE网交换机,合并单元接入该网络的SV网交换机,两个故障录波与网络分析模块均与该网络的GOOSE网交换机和SV网交换机相连。对于SV、GOOSE共网模式如图2所示,图中某网络中有两台智能二次设备,故障录波与网络分析模块1依附于智能二次设备1,故障录波与网络分析模块2依附于智能二次设备2,智能终端和合并单元均接入该网络的SV和GOOSE共网交换机,两个故障录波与网络分析模块均与该网络的SV和GOOSE共网交换机相连。如图3所示,故障录波与网络分析模块包括数据采集模块,数据解包模块,数据分析模块和数据存储模块;其中,数据采集模块通过MMS网交换机接收二次设备,诸如保护装置、测控装置、安稳装置记录的动作信息,运行异常信息和装置告警信息等,通过SV网交换机或者SV与GOOSE共网交换机接收合并单元发送的互感器变换一次模拟量数据,通过GOOSE网交换机或者SV与GOOSE共网交换机接收智能终端输出的开关量状态信息,并将这些信息发送至数据解包模块和数据存储模块;数据解包模块与数据采集模块相连,接收数据采集模块发送的信息并根据IEC61850标准,将接收的MMS网交换机信息解析为有效的装置信息,将接收的SV网交换机信息解析为有效的模拟量信息,将接收的GOOSE网交换机信息解析为有效的开关量信息,并将解析后的信息发送至数据分析模块;数据分析模块与数据解包模块相连,将数据解包模块发送的信息根据数据来源和类型进行分类,并提交给变电站系统,用于深度分析,实现高级应用。数据存储模块与数据采集模块相连,将数据采集模块发送的信息存储到两个硬件完全独立的海量存储器中。故障录波与网络分析模块还包括同步时钟模块,所述同步时钟模块与数据采集模块相连接,为数据采集模块提供精准时标。如图4所示,以一段母线为例,该母线处于一个网络中,配置一个SV网络交换机,一个GOOSE网络交换机和一个MMS网络交换机交换机,该母线分为N个间隔,在N个间隔中选择间隔I中随二次设备配置故障录波与网络分析模块I,链接该网络的SV网络、GOOSE网络和MMS网络交换机就可以采集所在母线间隔的所有信息,实现数据采集解析、数据监视记录。如此,在间隔II中随二次设备配置故障录波与网络分析模块II,同样链接该网络的SV网络、GOOSE网络和MMS网络交换机就可以采集所在母线间隔的所有信息,因为两个故障录波与网络分析模块链接到同一个交换机,因此所获得的数据是一致的,这样就可以实现两套模块的互为备份。模块II与模块I完全独立,当模块I异常时,模块II不受影响,可以正常实现故障记录、网络数据分析与存储,实现N-1的冗余机制,显然若故障录波与网络分析模块存在m个,则实现了N-(m-1)的冗余机制。