[发明专利]一种智能变电站间隔层设备仿真设计方法

说明书

本申请一种智能变电站间隔层设备仿真设计方法，两种网络结构的应用层模块分别存储有对方的应用层模块的身份标识，使得间隔层设备的仿真模型同时具备两种网络结构的接口并实现数据互享，通过实施本发明得到的间隔层设备仿真模型可以同时处理SV报文、GOOSE报文和MMS报文；在应用层和数据链路层之间增加接口层使得数据实现从应用层直接映射到数据链路层，使得收发的报文带有真实的电气量信息；本发明提供了两种网络结构的模型建立方法，不仅适用于间隔层设备的仿真模拟，对于站控层设备和过程层设备的仿真同样适用。

技术领域

本发明属于智能变电站仿真领域，具体涉及一种智能变电站间隔层设备仿真设计方法。

背景技术

智能变电站的系统架构一般分站控层、间隔层和过程层，站控层和间隔层之间的网络为制造报文规范MMS网，间隔层和过程层之间的网络为过程层网，过程层网包括SV采样值网络和GOOSE跳闸网络。SV网络用于合并单元和间隔层保护测控装置之间的模拟量的传输，GOOSE网络主要用于过程层设备的跳闸以及开关、刀闸等开关量信息的采集，为满足电气信息采集的实时性和可靠性要求，IEC61850和DL/T860标准中涉及到的特定服务映射采用将SV报文和GOOSE报文从应用层直接映射到数据链路层的方式，根据这一特点，采用通信网络的仿真软件进行智能变电站仿真时，合并单元和智能终端等过程层的智能电子设备采用3层结构的节点模型加以模拟，即数据报文只经过应用层、数据链路层和物理层；MMS网用于站控层设备和间隔层设备的信息交换，主要是对间隔层设备的监视和控制信息，实时性和可靠性的要求较低，MMS报文采用OSI参考模型的7层结构或者TCP/IP的4层结构的通信模型模拟。

为保证智能变电站的可靠运行，目前MMS网和过程层网从物理上分开，过程层网将SV网和GOOSE网从物理上分开，并且可按电压等级分成多个物理网，以此来保证模拟量传输、GOOSE跳闸和GOOSE开关量的获取不受干扰，减少网络流量，提高实时性和可靠性，但是如此一来，间隔层的装置要提供至少3组以太网接口，一组给MMS网，一组给SV网，一组给GOOSE网，既需要3层结构的节点模型也需要7层结构的节点模型加以模拟，若采用两者相互独立的分立元件模拟，无法实现两者数据内容的信息共享，显然不能完整地实现间隔层智能电子设备的功能。

发明内容

基于此，本发明提供一种智能变电站间隔层设备仿真设计方法，实现3层结构和7层结构的节点模型进行数据交互，以克服现有仿真方法的缺陷。

本发明一种智能变电站间隔层设备仿真设计方法，包括：

配置第一网络结构的应用层模块和第二网络结构的应用层模块，为每个应用层模块分配独立的身份标识；其中第一网络结构的应用层模块中存储有第二网络结构的应用层模块的身份标识，第二网络结构的应用层模块中存储有第一网络结构的应用层模块的身份标识；

为数据链路层配置s个子模块，在应用层模块和数据链路层子模块之间构建接口层模块，由接口层模块设置数据链路层的子模块的所属网络结构；

分别设置第一网络结构和第二网络结构的所有模块的若干个状态和执行逻辑，根据数据在网络结构中的传输方向把各模块封装为仿真元件。

优选地，配置第一网络结构的应用层模块包括：

配置接收报文子模块和发送报文子模块。

优选地，当传输报文为GOOSE报文时，第一网络结构的发送报文子模块的执行逻辑包括：

当无需跳闸时按照IEC61850协议标准把开关不跳闸信号封装进GOOSE心跳报文并发送至接口层模块；

当接收报文子模块触发跳闸信号时按照IEC61850协议标准把开关跳闸信号封装进GOOSE报文并传送到接口层模块，根据设置的GOOSE报文重传间隔规律确定下一次GOOSE报文的发送时刻。

优选地，当第二网络结构有报文到达时第一网络结构的发送报文子模块的执行逻辑还包括：