【摘要】：研究了變電站智能電子設備(IED)動態(tài)重構系統(tǒng)和方法,通過引入通用即插即用(UPnP)協(xié)議,結合IEC 61850模型和服務,實現IED的即插即用和狀態(tài)監(jiān)測,同時提出了通用IED的設計方法。采用Petri網方法在線評估IED的運行狀態(tài),及時發(fā)現IED異常或故障,并提出了鏡像模式和通用模式兩種方法,在備用IED上動態(tài)重構故障IED主要自動化功能的安全合理流程。構造了通用IED樣機和管控主機,測試了即插即用、狀態(tài)監(jiān)測、在線評估和動態(tài)重構方法。研究結果表明,UPnP協(xié)議可以靈活、有效地實現IED的發(fā)現、監(jiān)測、管理和控制,滿足即插即用要求,IED狀態(tài)監(jiān)測數據可以直觀反映運行狀況,IED動態(tài)重構方法可以為變電站自動化系統(tǒng)檢修提供備用方案,提高系統(tǒng)的可用率。
【圖文】：

２５５．２５０組播組。ＩＥＤ接入網絡時，主動發(fā)送ＳＳＤＰ報文給２３９．２５５．２５５．２５０組播地址。管控主機接收ＳＳＤＰ報文后，獲取并解析設備描述文件（如ｉｅｄｄｅｖｉｃｅｄｅｓｃ．ｘｍｌ），然后獲取設備服務描述文件（如ｉｅｄｃｏｎｔｒｏｌＳＣＰＤ．ｘｍｌ），這樣可以自動獲得ＩＥＤ的ＩＰ地址、服務列表、狀態(tài)變量列表、動作列表、ＩＥＤ配置描述文件（ＣＩＤ）模型等信息。１．３設備監(jiān)測與控制在設備發(fā)現以后，管控主機獲取ＵＰｎＰ狀態(tài)變量列表，訂閱狀態(tài)變量，當狀態(tài)變量發(fā)生變化時，ＩＥＤ將主動給管控主機上送變化值。ＵＰｎＰ動作與狀態(tài)變量密切相關，任何動作應與狀態(tài)變量相關聯(lián)，管控主機可以隨時調用ＩＥＤ的ＵＰｎＰ動作，，管理和控制ＩＥＤ的運行狀態(tài)。為了監(jiān)測ＩＥＤ的運行狀態(tài)，本文定義了狀態(tài)變量及其相關的動作（見附錄Ａ表Ａ１）。１．４ＩＥＣ６１８５０模型和服務變電站ＩＥＤ的ＩＰ地址是靜態(tài)的。在已知ＩＥＤ地址條件下，數據采集與監(jiān)控（ＳＣＡＤＡ）主機作為客戶端，可以通過ＩＥＣ６１８５０服務動態(tài)獲�。桑牛姆⻊斩说哪Ｐ�。首先通過讀數據目錄（ＧｅｔＤａｔａＤｉｒｅｃｔｏｒｙ）、數據定義（ＧｅｔＤａｔａＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）服務接口獲得ＩＥＤ自描述信息模型，由取值（ＧｅｔＤａｔａＶａｌｕｅｓ）服務接口讀取實時值。然后通過設值（ＳｅｔＤａｔａＶａｌｕｅｓ）服務接口操作控制塊（如報告控制塊ＲＥＰＯＲＴ－ＣＯＮＴＲＯＬ－ＢＬＯＣＫ），可實現ＩＥＣ６１８５０自動化功能的即插即用［１０］。綜合以上即插即用的內容，本文在ＩＥ

ＩＥＤ樣機采用ＭＯＸＡＤＡ－６８３工業(yè)嵌入式計算機，樣機安裝了ＱＮＸ６．５．０實時操作系統(tǒng)，ＱＮＸ遵循ＰＯＳＩＸ規(guī)范，便于軟件移植。作者在管控主機上開發(fā)了基于Ｑｔ的動態(tài)重構管理軟件ｉｅｄＭｏｎｉｔｏｒ，直觀地實現了ＩＥＤ狀態(tài)變量的在線監(jiān)視、評估、查詢和告警處理，以及服務動作調用，能夠以鏡像和通用模式對故障ＩＥＤ進行動態(tài)重構的全流程管理和控制。５．２結果分析本文實現的管控主機設定好采樣間隔和時間后，可對監(jiān)測數據進行連續(xù)采樣并保存至數據文件。圖２所示為２０１３年１２月３日１５：４２左右采集的數據曲線（采樣間隔１０ｓ，采樣時間４５ｈ），從上到下分別為網卡流量、ＣＰＵ負荷、相對濕度、機箱溫度。由于白天室內開了暖氣，１２月４日１４：３０左右機箱溫度上升至４４℃，相對濕度下降至１２％，ＣＰＵ負荷和網卡流量保持穩(wěn)定。注意１２月４日１４：３０左右模擬了一次系統(tǒng)死機故障，直到次日０９：００才重新啟動，可以看出所有狀態(tài)都是死數據。圖２監(jiān)測的ＩＥＤ樣機狀態(tài)變量變化曲線Ｆｉｇ．２ＭｅａｓｕｒｅｄｓｔａｔｅｖａｒｉａｂｌｅｃｕｒｖｅｓｏｆｄｅｍｏｕｎｉｖｅｒｓａｌＩＥＤ由曲線圖可知，狀態(tài)監(jiān)測數據能夠直觀地反映ＩＥＤ的運行狀態(tài)，為判斷ＩＥＤ運行故障提供了有力的依據。６結語本文引入ＵＰｎＰ協(xié)議，結合ＩＥＣ６１８５０服務實現ＩＥＤ的即插即用。通過ＵＰｎＰ協(xié)議監(jiān)測ＩＥＤ運行時的狀態(tài)變量，采用Ｐｅｔｒｉ網方法在線評估ＩＥＤ的運行狀態(tài)，及時發(fā)現ＩＥＤ異�；蚬收�，并設計了鏡像模式

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