[发明专利]一种基于IEC61850标准的智能配电系统

说明书

本发明涉及一种基于IEC61850标准的智能配电系统，包括数据层、过程层和应用层，实现了目前智能配电网对终端功能的基本要求，模块化的设计满足了扩展不同功能的需求，通过采用IEC61850标准，规范了装置间的通信协议，对推动智能配电终端在开放性、扩展型、互操作性方面起到很大的促进作用，该配电智能终端应用实现了更广阔的配电网监测，体现了管理效益和经济效益，建立了更加可靠、灵活的配电网通信体系，具有较强的推广与应用价值。

技术领域

本发明属于配电系统控制和分布式发电并网控制技术领域，尤其涉及一种基于IEC61850标准的智能配电系统。

背景技术

目前，配电网中一般采用安装电能表、配变监测终端、电能质量监测终端，无功补偿等装置实现电能采集、电量计费、负荷管理、线损分析、电能质量分析、无功自动补偿等功能。虽然满足了功能需求，但设备的运行维护费用却成倍增加，而且多个终端同时对同一配电设备进行监测，数据信息相互之间不能共享，每个终端只考虑了一种通信方式，缺乏多种通信资源的协同配合，所采集的数据重复又不完全一致，导致采集系统的数据的及时性、准确性、完整性始终无法保证，不能为分析决策系统提供必要的数据支撑。满足不了电力企业信息化建设和现代化企业管理的要求。

随着智能配电网的建设，配电自动化、信息化水平越来越高，要求智能配电终端具备模块化、一体化设计特性，体现集约化，并具备高可靠性、高扩展性、高通信稳定性和安全性。分布式电源及储能装置接入、需求侧管理等新技术在配电网的应用，对智能配电终端的功能提出了更高的要求。现有技术提供的部分智能配电终端仅能实现无功补偿、配变监测和电能质量监测等功能，无法满足要求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于IEC61850标准的智能配电系统。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于IEC61850标准的智能配电系统，该智能配电系统包括：

数据层，包含数据获取功能模块、数据筛选功能模块、数据存储功能模块，用于采集各种运行数据；

过程层，包含任务调度功能模块及信息传递功能模块，用于管理终端运行时的系统资源，并进行任务调度以及任务间数据信息传递；

应用层，包含人机界面功能模块及通信接口功能模块，用于按照终端实际应用要求，实现相应的应用功能。

进一步，该智能配电系统设置的功能模块包括：

配电监测功能模块，用于实现对系统的配电信息实时采集及控制处理；

状态监测功能模块，用于实现开关状态、接地刀闸位置状态量采集；实现配电设备温度、直流电源、电缆头温度、SF6气体、水位、火灾、环境温度状态量的在线监测；

电能质量监测功能模块，用于实现对1～50次谐波分量计算；三相不平衡度的分析计算，具有电能质量监测数据记录本地存储功能，电能质量事件触发的波形记录功能；

故障判断功能模块，用于通过采集线路的电压、电流量，提供零序过电压、零序过电流、线路过负荷、线路三相过电流检测功能；根据采集到的电流大小及设置的定值自动快速判别线路是否发生故障，区分故障电流方向、识别单相接地或相间短路故障，并将故障信息和性质及时主动上报给配电自动化系统；

无功补偿功能模块，用于实现实时无功动态响应，具备多种投切控制方式，可根据系统特点配置为前馈或反馈控制模型，并可兼顾谐波滤波控制；对电容单元容量进行灵活设置，并对电容器组状态进行实时监测，当系统电压出现过压、欠压、缺相情况时，对电容器进行闭锁保护；还可对无功补偿电容的投切动作、开关机各种事件进行记录，并打以时标；