本發(fā)明涉及電力監(jiān)測裝置和通信方法技術領域，具體涉及一種電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置的通信方法。

背景技術：

城市軌道交通是指具有固定的運營線路、鋪設固定的軌道、配備專用的運輸列車和相關服務設備等的公共交通設施，是公共運輸系統(tǒng)鐵路化的產物。經濟的持續(xù)快速發(fā)展和社會的全面進步，城市軌道交通已經成為解決各大中型城市公共交通擁堵矛盾的重要途徑。它具有運量大、快捷舒適、安全、準點、保護環(huán)境、節(jié)約能源、占地少等特點，主要包括地鐵、輕軌、有軌電車、單軌、磁懸浮列車等，其中，地鐵和輕軌是城市軌道交通運輸系統(tǒng)的主流發(fā)展方式。隨著我國社會經濟的飛速發(fā)展以及城市化進程的日益推進，我國城市軌道交通建設的規(guī)模不斷擴大，城市軌道交通對城市電網的電能質量影響已日漸顯現(xiàn)。作為城市電網的一個用戶，城市軌道交通一般都直接從城市電網取得電能，無需單獨建設電廠，城市電網對地鐵進行供電，供電方式有集中供電、分散供電和混合供電等方式。城市軌道交通采用雙電源供電，在每座地鐵站都設有牽引或降壓所，各所的運行環(huán)境對運行設備至關重要。

為更加全面地掌握城市軌道交通對城市電網的電能質量影響及用戶環(huán)境對運行設備的影響，現(xiàn)場測試一般不宜采用便攜式電能質量分析儀和溫濕度計長時間地監(jiān)測，無法將地鐵各站的電能質量及用戶環(huán)境數(shù)據(jù)實現(xiàn)同步監(jiān)測分析。目前電能質量在線監(jiān)測裝置不具備監(jiān)測用戶環(huán)境參數(shù)，而且用戶環(huán)境變量在標準通信規(guī)約內無相應的定義，因此需要發(fā)明一種將各站的電能質量及用戶環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)按標準規(guī)約iec61850傳輸至軌道交通的電能質量及節(jié)能分析系統(tǒng)的通信方法。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置的通信方法，具體技術方案如下：

一種電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置的通信方法包括以下步驟：

(1)確定電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置的功能，所述功能包括用戶環(huán)境指標監(jiān)測功能、穩(wěn)態(tài)電能質量指標監(jiān)測功能、暫態(tài)電能質量事件監(jiān)測功能、統(tǒng)計和記錄功能、存儲功能、設置功能、顯示功能、通信功能、裝置時間；

(2)確定電能質量指標及用戶環(huán)境指標的測量方法：

①用戶環(huán)境指標監(jiān)測的基本周期為150周波，每個基本測量周期與相鄰周期連續(xù)且無空隙，在每個基本測量周期內的監(jiān)測結果稱為150周波值；在基本測量周期的基礎上設置分鐘間隔，在150周波值的基礎上設置分鐘值；

②穩(wěn)態(tài)電能質量指標監(jiān)測的基本測量周期為10周波，每個基本測量周期與相鄰周期連續(xù)且無空隙；在每個基本監(jiān)測測量周期內的監(jiān)測結果稱為10周波值；在基本測量周期的基礎上設置150周波間隔和分鐘間隔，在10周波值的基礎上設置150周波值和分鐘值；

(3)確定電能質量指標及用戶環(huán)境指標的監(jiān)測要求，所述監(jiān)測要求包括實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測要求、統(tǒng)計數(shù)據(jù)的監(jiān)測要求、電壓波動與閃變數(shù)據(jù)的監(jiān)測要求、暫態(tài)事件波形數(shù)據(jù)的監(jiān)測要求、告警信息的監(jiān)測要求、設置功能的監(jiān)測要求、顯示功能的監(jiān)測要求、通信功能和監(jiān)測回路的監(jiān)測要求；

①實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測要求：實時數(shù)據(jù)是指由電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置計算得到的各用戶環(huán)境指標及除閃變外的各穩(wěn)態(tài)電能質量指標的150周波值；短時閃變的實時數(shù)據(jù)指10分鐘間隔數(shù)據(jù)，長時閃變的實時數(shù)據(jù)指2小時間隔數(shù)據(jù)，電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置不存儲各用戶環(huán)境指標及除閃變外的各穩(wěn)態(tài)電能質量指標的實時數(shù)據(jù)，每組實時數(shù)據(jù)以非緩存報告形式直接上傳至監(jiān)測系統(tǒng)；

②統(tǒng)計數(shù)據(jù)的監(jiān)測要求：統(tǒng)計數(shù)據(jù)是指由電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置計算得到的各用戶環(huán)境指標及除閃變外的各穩(wěn)態(tài)電能質量指標的分鐘值；統(tǒng)計數(shù)據(jù)的時間間隔為1～10分鐘可調，不含閃變，電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置同時記錄所有監(jiān)測項目的數(shù)據(jù)，針對每一個用戶環(huán)境指標和除閃變外的穩(wěn)態(tài)電能質量指標，記錄其所在時間段的平均值、最大值、最小值、95％概率大值，統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分鐘值在電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置內部至少存儲60天，存儲模式為先進先出，循環(huán)存儲，電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置以日志或報告形式實現(xiàn)歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)的存儲；

③電壓波動與閃變數(shù)據(jù)的監(jiān)測要求：電壓波動與閃變數(shù)據(jù)是指由電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置計算得到的電壓波動和閃變指標的數(shù)值，電壓短時間閃變和電壓變動幅值更新的時間間隔為10分鐘，電壓長時間閃變和電壓變動頻度更新的時間間隔為2小時，電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置同時記錄所有電壓波動與閃變指標，電壓波動與閃變數(shù)據(jù)在電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置內部至少存儲60天，存儲模式為先進先出，循環(huán)存儲，電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置以日志或報告形式實現(xiàn)電壓波動與閃變數(shù)據(jù)的存儲；

④暫態(tài)事件波形數(shù)據(jù)的監(jiān)測要求：暫態(tài)事件波形數(shù)據(jù)是指對記錄的可表征電能質量暫態(tài)事件特征的電壓和電流波形；暫態(tài)事件波形數(shù)據(jù)記錄采用固定模式，在暫態(tài)事件開始后按照總記錄周波數(shù)的長度記錄，不管事件是否已結束；暫態(tài)事件波形數(shù)據(jù)以comtrade文件形式存儲，存儲模式為先進先出、循環(huán)存儲；

⑤告警信息的監(jiān)測要求：告警信息由電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置內部產生，采用soe格式記錄用戶環(huán)境指標及穩(wěn)態(tài)電能質量指標越限事件、暫態(tài)事件、自定義觸發(fā)事件以及電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置運行狀態(tài)變化事件；電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置支持不少于1024條告警信息的存儲；電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置以日志或報告形式實現(xiàn)告警信息的存儲，存儲模式為先進先出、循環(huán)存儲；

⑥設置功能的監(jiān)測要求：電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置的設置功能用于實現(xiàn)對系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)的查看、更改；所述系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)包括內部時鐘、網絡對時、通訊參數(shù)、監(jiān)測點信息、電能質量指標限值；設置功能的實現(xiàn)方式包括本地設置和遠程設置；所述本地設置用于實現(xiàn)電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置就地查看、修改、設置系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)；所述遠程設置用于實現(xiàn)訪問電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置的web頁面進行查看、修改、設置系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)；

⑦顯示功能的監(jiān)測要求：顯示功能用于實時顯示被監(jiān)測的相關各用戶環(huán)境指標和各電能質量指標的參數(shù)數(shù)據(jù)；顯示的方式包括顯示屏幕顯示和web頁面顯示；

⑧通信功能和監(jiān)測回路的監(jiān)測要求：電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置設置至少2個100m以太網接口，同時具有eiars-232/485接口、usb接口；電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置的監(jiān)測回路數(shù)量最大不超過6路，其中1路是在三相四線制條件下監(jiān)測三相電壓和三相電流；

(4)確定電能質量及用戶環(huán)境的數(shù)據(jù)模型規(guī)范：電能質量及用戶環(huán)境的數(shù)據(jù)模型規(guī)范遵循iec61850規(guī)約，應用iec61850標準系列的電能質量及節(jié)能分析系統(tǒng)的統(tǒng)一建模規(guī)范，建模規(guī)范包括物理設備建模、邏輯設備建模、邏輯節(jié)點建模；

①物理設備建模：一個物理的電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置建模為一個智能電子設備ied對象，每個智能電子設備ied建模為一個server對象，server對象中至少有一個訪問點，數(shù)據(jù)集包含的數(shù)據(jù)對象不跨邏輯設備ld；

②邏輯設備建模：電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置的邏輯設備實例個數(shù)為n+1，其中n為自然數(shù)，表示電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置監(jiān)測回路數(shù)；

③邏輯節(jié)點建模：每個邏輯設備ld對象中至少包含3個邏輯節(jié)點ln對象：lln0、lphd、其他應用邏輯節(jié)點；電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置用于監(jiān)測電能質量及用戶環(huán)境的邏輯節(jié)點包括lphd、lln0、ggio、mhai、msqi、mmxu、mflk、rdre、qvvr；

(5)確定電能質量及用戶環(huán)境的服務模型：

①關聯(lián)服務：使用關聯(lián)、異常中止和釋放服務；

②數(shù)據(jù)集讀寫服務：數(shù)據(jù)集在邏輯設備pqm的lln0邏輯節(jié)點下定義，數(shù)據(jù)集以data為數(shù)據(jù)集成員，數(shù)據(jù)集的具體數(shù)據(jù)在icd文件中定義；

③報告服務：非緩存報告控制塊brcb和緩存報告控制塊urcb采用多個實例可視方式，電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置icd文件中預先配置與預定義數(shù)據(jù)集相對應的報告控制塊，報告控制塊的名稱統(tǒng)一；報告控制塊在邏輯設備pqm的lln0邏輯節(jié)點下定義；報告控制塊支持數(shù)據(jù)變化上送、完整性周期上送和總召喚；數(shù)據(jù)變化上送和完整性周期上送不同時選擇，二者選一；

④日志服務：日志控制塊在邏輯設備pqm的lln0邏輯節(jié)點下定義；電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置icd文件中預先預置與預定義數(shù)據(jù)集相對應的日志控制塊，日志控制塊的名稱統(tǒng)一；

⑤文件服務：文件服務用于傳輸comtrade文件、pqdif文件、icd文件；

⑥定值服務：定值管理采用定值組控制塊sgcb實現(xiàn)，每個邏輯設備ld只能有一個定值組控制塊sgcb，用于管理邏輯節(jié)點lln0、qvvr、rdre下的各類定值；

⑦對時服務：電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置與電能質量及節(jié)能分析系統(tǒng)間的時間同步使用簡單網絡時間協(xié)議；

(6)確定acsi服務一致性要求：指信息交換服務的客戶端和服務器之間是否需要強制，并對服務一致性作了相應的要求。信息交換服務涉及到服務器、關聯(lián)服務、邏輯設備、邏輯節(jié)點、數(shù)據(jù)集、定值組控制、報告、日志以及文件傳輸；

(7)確定電能質量及用戶環(huán)境通信協(xié)議、方式和端口；通信協(xié)議采用iec61850中規(guī)定的mms協(xié)議；針對實時數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、電壓波動與閃變數(shù)據(jù)、暫態(tài)事件錄波數(shù)據(jù)、告警信息的通信內容，采取的通信方式及服務，如表27所示；為滿足對接入電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置進行入網測試、遠程在線升級、日常運維，通信端口如表28所示；

表27通信內容及通信方式

表28通信端口及用途

進一步，所述步驟(3)中統(tǒng)計數(shù)據(jù)的時間間隔為3分鐘。

進一步，所述步驟(5)中報告控制塊設置為數(shù)據(jù)變化上送和總召喚。

本發(fā)明提供了一種電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置的通信方法，該方法實現(xiàn)了長時間在線監(jiān)測城市軌道交通各站供電所的電能質量及用戶環(huán)境參數(shù)，將電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置在線監(jiān)測的電能質量及用戶環(huán)境數(shù)據(jù)按標準iec61850規(guī)約傳輸至電能質量及節(jié)能分析系統(tǒng)；最大可能減少電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置在線監(jiān)測監(jiān)測接線的復雜性，同時將電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測數(shù)據(jù)自定義整合標準iec61850格式的可能性，從而極大地提高了在線監(jiān)測設備的兼容性。

具體實施方式

為了更好的理解本發(fā)明，下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明：

一種電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置的通信方法包括以下步驟：

(1)確定電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置的功能，所述功能包括用戶環(huán)境指標監(jiān)測功能、穩(wěn)態(tài)電能質量指標監(jiān)測功能、暫態(tài)電能質量事件監(jiān)測功能、統(tǒng)計和記錄功能、存儲功能、設置功能、顯示功能、通信功能、裝置時間；用戶環(huán)境指標包括用戶環(huán)境溫度和相對濕度；穩(wěn)態(tài)電能質量指標包括電壓、電流有效值及相位、頻率、功率、諧波及各次諧波含有率、不平衡、電壓波動和閃變；暫態(tài)電能質量事件包括電壓暫降、暫升和短時中斷；具體如表1所示：

表1電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置的功能表

(2)確定電能質量指標及用戶環(huán)境指標的測量方法：

1)用戶環(huán)境指標監(jiān)測的基本周期為150周波，每個基本測量周期與相鄰周期連續(xù)且無空隙，在每個基本測量周期內的監(jiān)測結果稱為150周波值；在基本測量周期的基礎上設置分鐘間隔，在150周波值的基礎上設置分鐘值；

2)穩(wěn)態(tài)電能質量指標監(jiān)測的基本測量周期為10周波，每個基本測量周期與相鄰周期連續(xù)且無空隙；在每個基本監(jiān)測測量周期內的監(jiān)測結果稱為10周波值；在基本測量周期的基礎上設置150周波間隔和分鐘間隔，在10周波值的基礎上設置150周波值和分鐘值；

(3)確定電能質量指標及用戶環(huán)境指標的監(jiān)測要求，所述監(jiān)測要求包括實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測要求、統(tǒng)計數(shù)據(jù)的監(jiān)測要求、電壓波動與閃變數(shù)據(jù)的監(jiān)測要求、暫態(tài)事件波形數(shù)據(jù)的監(jiān)測要求、告警信息的監(jiān)測要求、設置功能的監(jiān)測要求、顯示功能的監(jiān)測要求、通信功能和監(jiān)測回路的監(jiān)測要求；

1)實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測要求：實時數(shù)據(jù)是指由電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置計算得到的各用戶環(huán)境指標及除閃變外的各穩(wěn)態(tài)電能質量指標的150周波值；短時閃變的實時數(shù)據(jù)指10分鐘間隔數(shù)據(jù)，長時閃變的實時數(shù)據(jù)指2小時間隔數(shù)據(jù)，電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置不存儲各用戶環(huán)境指標及除閃變外的各穩(wěn)態(tài)電能質量指標的實時數(shù)據(jù)，每組實時數(shù)據(jù)以非緩存報告形式直接上傳至監(jiān)測系統(tǒng)；非緩存報告中的各用戶環(huán)境指標及各穩(wěn)態(tài)電能質量指標的參數(shù)順序與表2中的參數(shù)順序一致，不可調整；

表2實時數(shù)據(jù)信息表

2)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的監(jiān)測要求：統(tǒng)計數(shù)據(jù)是指由電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置計算得到的各用戶環(huán)境指標及除閃變外的各穩(wěn)態(tài)電能質量指標的分鐘值；統(tǒng)計數(shù)據(jù)的時間間隔為1～10分鐘可調，不含閃變，電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置同時記錄所有監(jiān)測項目的數(shù)據(jù)，針對每一個用戶環(huán)境指標和除閃變外的穩(wěn)態(tài)電能質量指標，記錄其所在時間段的平均值、最大值、最小值、95％概率大值，統(tǒng)計數(shù)據(jù)的分鐘值在電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置內部至少存儲60天，存儲模式為先進先出，循環(huán)存儲，電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置以日志或報告形式實現(xiàn)歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)的存儲，日志和報告中用戶環(huán)境指標及電能質量指標的參數(shù)順序與表3中保持一致，不可調整；

表3統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息表

3)電壓波動與閃變數(shù)據(jù)的監(jiān)測要求：電壓波動與閃變數(shù)據(jù)是指由電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置計算得到的電壓波動和閃變指標的數(shù)值，電壓短時間閃變和電壓變動幅值更新的時間間隔為10分鐘，電壓長時間閃變和電壓變動頻度更新的時間間隔為2小時，電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置同時記錄所有電壓波動與閃變指標，電壓波動與閃變數(shù)據(jù)在電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置內部至少存儲60天，存儲模式為先進先出，循環(huán)存儲，電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置以日志或報告形式實現(xiàn)電壓波動與閃變數(shù)據(jù)的存儲，日志和報告中上述電壓波動與閃變指標的參數(shù)順序與表4中保持一致，不可調整；

表4電壓波動與閃變數(shù)據(jù)信息表

4)暫態(tài)事件波形數(shù)據(jù)的監(jiān)測要求：暫態(tài)事件波形數(shù)據(jù)是指對記錄的可表征電能質量暫態(tài)事件特征的電壓和電流波形；暫態(tài)事件波形數(shù)據(jù)記錄采用固定模式，在暫態(tài)事件開始后按照總記錄周波數(shù)的長度記錄，不管事件是否已結束；暫態(tài)事件波形數(shù)據(jù)規(guī)定每個事件的最大記錄周波數(shù)應不小于50個，每周波采樣點數(shù)不低于128點，事情觸發(fā)前記錄的周波數(shù)應不少于3周波，詳細暫態(tài)數(shù)據(jù)要求參考表5；暫態(tài)事件波形數(shù)據(jù)以comtrade文件形式存儲，電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置支持不少于128個comtrade文件的存儲，存儲模式為先進先出、循環(huán)存儲；每個用于暫態(tài)事件波形記錄的comtrade文件僅包含一個監(jiān)測點的波形數(shù)據(jù)，其中dat文件必須為二進制格式，cfg文件應滿足：cfg文件第一行第一個逗號之前的字符串應可設置更改，默認為[gx_single]；cfg文件名應包含邏輯設備名稱、錄波記錄編號和時間；cfg文件的第2列波形通道命名順序為：u1/u2/u3，i1/i2/i3；

表5暫態(tài)數(shù)據(jù)信息表

5)告警信息的監(jiān)測要求：告警信息由電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置內部產生，采用soe格式記錄用戶環(huán)境指標及穩(wěn)態(tài)電能質量指標越限事件、暫態(tài)事件、自定義觸發(fā)事件以及電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置運行狀態(tài)變化事件；電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置支持不少于1024條告警信息的存儲；電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置以日志或報告形式實現(xiàn)告警信息的存儲，存儲模式為先進先出、循環(huán)存儲，日志和報告中上述告警事件順序與表6中保持一致，不可調整；

表6告警事件索引表

6)設置功能的監(jiān)測要求：電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置的設置功能用于實現(xiàn)對系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)的查看、更改；所述系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)包括內部時鐘、網絡對時、通訊參數(shù)、監(jiān)測點信息、電能質量指標限值；設置功能的實現(xiàn)方式包括本地設置和遠程設置；所述本地設置用于實現(xiàn)電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置就地查看、修改、設置系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)；所述遠程設置用于實現(xiàn)訪問電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置的web頁面進行查看、修改、設置系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)；

7)顯示功能的監(jiān)測要求：顯示功能用于實時顯示被監(jiān)測的相關各用戶環(huán)境指標和各電能質量指標的參數(shù)數(shù)據(jù)；顯示的方式包括顯示屏幕顯示和web頁面顯示；

8)通信功能和監(jiān)測回路的監(jiān)測要求：電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置設置至少2個100m以太網接口，同時具有eiars-232/485接口、usb接口；電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置的監(jiān)測回路數(shù)量最大不超過6路，其中1路是在三相四線制條件下監(jiān)測三相電壓和三相電流；

(4)確定電能質量及用戶環(huán)境的數(shù)據(jù)模型規(guī)范：電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置提供的電能質量及用戶環(huán)境相關參數(shù)的順序與表1中保持一致，不可調整；電能質量及用戶環(huán)境的數(shù)據(jù)模型規(guī)范遵循iec61850規(guī)約，應用iec61850標準系列的電能質量及節(jié)能分析系統(tǒng)的統(tǒng)一建模規(guī)范，選項m(必選)在數(shù)據(jù)層面必須實現(xiàn)，選項o(可選)在數(shù)據(jù)層面可以不實現(xiàn)，但在邏輯節(jié)點層面預留，內容可以為空；建模規(guī)范包括物理設備建模、邏輯設備建模、邏輯節(jié)點建模；

1)物理設備建模：一個物理的電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置建模為一個智能電子設備ied對象，每個智能電子設備ied建模為一個server對象，server對象中至少有一個訪問點，數(shù)據(jù)集包含的數(shù)據(jù)對象不跨邏輯設備ld；裝置模型icd文件中ied名應為“pqmonitor”，實際系統(tǒng)中的ied名由系統(tǒng)配置工具統(tǒng)一配置；

2)邏輯設備建模：電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置的邏輯設備實例個數(shù)為n+1，其中n為自然數(shù)，表示電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置監(jiān)測回路數(shù)；第一個ld的實例名為ld0，用于建模監(jiān)測裝置公用的、與特定監(jiān)測回路無關的信息和數(shù)據(jù)；后續(xù)ld的實例名為pqmn，用于建模監(jiān)測回路n的特定配置信息和數(shù)據(jù)。ld0中主要實現(xiàn)對監(jiān)測裝置運行狀態(tài)信息、輔助輸入輸出功能以及部分配置參數(shù)的建模，主要應用到lln0、lphd、ggio等邏輯節(jié)點。pqmn中主要實現(xiàn)對監(jiān)測裝置電能質量監(jiān)測功能及其所產生數(shù)據(jù)的建模，主要應用到lln0、lphd、ggio、m系列(mmxu、mhai、mflk、msqi等)、q系列(qvvr等)、rdre等邏輯節(jié)點；

3)邏輯節(jié)點建模：每個邏輯設備ld對象中至少包含3個邏輯節(jié)點ln對象：lln0、lphd、其他應用邏輯節(jié)點；電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置用于監(jiān)測電能質量及用戶環(huán)境的邏輯節(jié)點包括lphd、lln0、ggio、mhai、msqi、mmxu、mflk、rdre、qvvr；

①邏輯節(jié)點lphd用于表征電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置的物理信息，如表7所示；

表7物理信息邏輯節(jié)點(擴展lphd)

②邏輯節(jié)點：lln0，用于表征邏輯設備的參數(shù)信息和定值信息等通用信息。電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置公用ld(即ld0)及監(jiān)測回路ld(即pqmn)，lln0分開建模，分別

如表8及9所示；

表8電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置公用ld管理邏輯節(jié)點(擴展lln0)

表9管理邏輯節(jié)點(擴展lln0)

③邏輯節(jié)點ggio，用于實現(xiàn)電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置用戶環(huán)境及穩(wěn)態(tài)指標越限告警功能，如表10所示；

表10通用過程i/o邏輯節(jié)點(擴展ggio)

④邏輯節(jié)點mhai，用于實現(xiàn)電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置諧波(間諧波)電壓、諧波(間諧波)電流、基波功率、諧波功率等諧波有關測量功能，如表11所示；

表11諧波測量邏輯節(jié)點(擴展mhai)

⑤邏輯節(jié)點msqi，用于實現(xiàn)電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置三相不平衡及序分量測量功能，如表12所示；

表12不平衡和序分量邏輯節(jié)點(擴展msqi)

⑥邏輯節(jié)點mmxu，用于實現(xiàn)電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置用戶環(huán)境、電壓有效值、電流有效值、總功率、功率因數(shù)、位移功率因數(shù)、頻率、頻率偏差、電壓偏差等電參數(shù)的測量，如表13所示；

表13基本測量邏輯節(jié)點(擴展mmxu)

⑦邏輯節(jié)點mflk，用于實現(xiàn)電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置電壓波動與閃變相關測量功能，如表14所示；

表14閃變邏輯節(jié)點(擴展mflk)

⑧邏輯節(jié)點rdre，用于實現(xiàn)電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置錄波相關功能，包括錄波數(shù)據(jù)信息、錄波狀態(tài)信息、錄波控制信息和錄波相關定值信息。電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置觸發(fā)rcdtrg控制命令實現(xiàn)即時錄波，如表15所示；

表15錄波邏輯節(jié)點(擴展rdre)

⑨邏輯節(jié)點qvvr，用于實現(xiàn)電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置電壓擾動事件檢測、測量功能，包括電壓暫降、電壓暫升、電壓短時中斷等，當輸入電壓在預定閥值之外(諸如電壓暫降，電壓暫升，電壓中斷)時才作用的功能元素，它能夠檢測暫時性的過電壓、欠電壓狀態(tài)也包括完全的電壓中斷，，如表16所示；

表16電能質量暫態(tài)事件檢測邏輯節(jié)點(擴展qvvr)

邏輯節(jié)點實例建模，包括實時數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)建模、錄波數(shù)據(jù)建模、告警信息建模、終端復歸建模。實時數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)建模的用戶環(huán)境及穩(wěn)態(tài)電能質量指標實時數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及的電壓波動和閃變數(shù)據(jù)基于邏輯設備pqm中的穩(wěn)態(tài)測量類邏輯節(jié)點mmxu、msqi、mhai、mflk建模。各邏輯節(jié)點通過不同的實例提供實時數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)，邏輯節(jié)點實例命名規(guī)范，如表17所示：

表17穩(wěn)態(tài)測量類邏輯節(jié)點實例名稱定義

錄波數(shù)據(jù)建模：暫態(tài)事件波形數(shù)據(jù)主要基于邏輯設備pqm中的錄波類邏輯節(jié)點rdre建模。波形數(shù)據(jù)的產生由觸發(fā)、錄波、數(shù)據(jù)文件生成等多個環(huán)節(jié)組成。其中觸發(fā)功能可基于qvvr等暫態(tài)事件檢測邏輯節(jié)點，也可以基于mmxu、msqi、mhai、mflk等穩(wěn)態(tài)監(jiān)測邏輯節(jié)點，或基于rdre的rcdtrg控制參數(shù)。當錄波功能被觸發(fā)后，由rdre控制radr進行錄波、并生成comtrade文件。

告警信息建模：用戶環(huán)境指標及穩(wěn)態(tài)電能質量指標越限事件告警信息由邏輯節(jié)點lln0的do定值觸發(fā)產生，由邏輯節(jié)點ggio狀態(tài)變位上送。電壓暫態(tài)事件告警信息由邏輯節(jié)點qvvr等的do定值觸發(fā)產生并上送；運行狀態(tài)變化告警信息由邏輯節(jié)點lphd的do定值觸發(fā)產生并上送。邏輯節(jié)點ggio所關聯(lián)的越限告警信息通過icd文件對ggio的doi的desc進行說明來確定，同時需支持通過ggio中doi的du在線讀取。邏輯節(jié)點ggio的doi的desc和du保持一致。電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置可根據(jù)性能配置多個ggio實例。告警信息在邏輯設備pqm中實現(xiàn)。監(jiān)測點及監(jiān)測裝置參數(shù)信息建模，監(jiān)測點和監(jiān)測裝置參數(shù)信息基于邏輯設備pqm中的邏輯節(jié)點lln0建模，詳見表12和13。

終端復歸建模：每個電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置配置一個復歸對象，led復歸對象采用lln0中的ledrs和直接控制方式。

(5)確定電能質量及用戶環(huán)境的服務模型：

1)關聯(lián)服務：使用關聯(lián)、異常中止和釋放服務；ied支持同時與不少于12個客戶端建立連接；當終端與客戶端的通訊意外中斷時，終端通訊故障的檢出時間不大于1分鐘；

2)數(shù)據(jù)集讀寫服務：數(shù)據(jù)集在邏輯設備pqm的lln0邏輯節(jié)點下定義，監(jiān)測裝置不要求能動態(tài)創(chuàng)建和修改數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)集名稱必須以ds開頭。數(shù)據(jù)集必須以data而不是dataattributes為數(shù)據(jù)集成員，數(shù)據(jù)集的具體數(shù)據(jù)在icd文件中定義。監(jiān)測裝置模型中數(shù)據(jù)集定義及相關交互服務，如表18和19所示：

表18數(shù)據(jù)集定義

表19數(shù)據(jù)讀寫相關交互服務列表

3)報告服務：非緩存報告控制塊brcb和緩存報告控制塊urcb采用多個實例可視方式，一般不少于4個實例，電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置icd文件中預先配置與預定義數(shù)據(jù)集相對應的報告控制塊，報告控制塊的名稱統(tǒng)一；報告控制塊在邏輯設備pqm的lln0邏輯節(jié)點下定義；報告控制塊支持數(shù)據(jù)變化上送(dchg)、完整性周期上送(intgpd)和總召喚(gi)；數(shù)據(jù)變化上送和完整性周期上送不同時選擇，二者選一；默認設置為數(shù)據(jù)變化上送和總召喚，非緩存報告控制塊的名稱必須以urcb開頭，緩存報告控制塊的名稱必須以brcb開頭。電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置模型中報告控制塊定義及相關服務，如表20和21所示：

表20報告控制塊定義

表21報告相關交互服務列表

4)日志服務：日志控制塊在邏輯設備pqm的lln0邏輯節(jié)點下定義；電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置icd文件中預先預置與預定義數(shù)據(jù)集相對應的日志控制塊，日志控制塊的名稱統(tǒng)一；日志控制塊的名稱必須以lc開頭。電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置模型中日志控制塊定義及相關服務，如表22和23所示：

表22日志控制塊定義

表23日志相關交互服務列表

5)文件服務：文件服務用于傳輸comtrade文件、pqdif文件、icd文件；文件服務的參數(shù)應按照dl/t860.81的規(guī)定執(zhí)行，相關服務如表24所示。comtrade文件放置于終端的\comtrade目錄下。comtrade文件命名原則：ied名_邏輯設備名_故障號_故障時間，其中故障序號為十進制整數(shù)，故障時間格式為年月日_時分秒_毫秒。若監(jiān)測裝置支持pqdif文件功能，pqdif文件放置于終端的\pqdif目錄下，pqdif文件命名原則：年月日t時分秒(yyyymmddthhmmss)，t為日期與時刻的分隔符，此時間為pqdif文件創(chuàng)建的時間。icd文件放在根目錄，命名原則：device.icd。

表24文件相關交互服務列表

6)定值服務：定值管理采用定值組控制塊sgcb實現(xiàn)，每個邏輯設備ld只能有一個定值組控制塊sgcb，用于管理邏輯節(jié)點lln0、qvvr、rdre下的各類定值；定值組的數(shù)量應至少5個，激活定值組和編輯定值組不能相等，并且激活定值組的定值不能直接修改，可切換編輯定值組修改。相關服務如表25所示。

表25定值相關交互服務列表

7)對時服務：電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置與電能質量及節(jié)能分析系統(tǒng)間的時間同步使用簡單網絡時間協(xié)議；電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置上傳至電能質量及節(jié)能分析系統(tǒng)主站的電能質量數(shù)據(jù)應采用utc時間標注，電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置故障錄波comtrade文件采用北京時間標注。若電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置支持pqdif功能，則電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置生成的pqdif文件所采用北京時間標注。

(6)確定acsi服務一致性要求：指信息交換服務的客戶端和服務器之間是否需要強制，并對服務一致性作了相應的要求。信息交換服務涉及到服務器、關聯(lián)服務、邏輯設備、邏輯節(jié)點、數(shù)據(jù)集、定值組控制、報告、日志以及文件傳輸；如表26所示：

表26服務一致性要求

(7)確定電能質量及用戶環(huán)境通信協(xié)議、方式和端口。通信協(xié)議采用dl/t860.81中規(guī)定的mms協(xié)議；針對實時數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、電壓波動與閃變數(shù)據(jù)、暫態(tài)事件錄波數(shù)據(jù)、告警信息的通信內容，采取的通信方式及服務，如表27所示；為滿足對接入電能質量及用戶環(huán)境在線監(jiān)測一體化裝置進行入網測試、遠程在線升級、日常運維，通信端口如表28所示；

表27通信內容及通信方式

表28通信端口及用途

本發(fā)明不局限于以上所述的具體實施方式，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施案例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。