一种符合iec61850规范的微电网分层控制系统的建模方法
【专利摘要】本发明涉及一种微电网信息通信的建模方法，具体涉及一种符合IEC61850规范的微电网分层控制系统的建模方法。该方法包括下述步骤：<1>对微电网分层控制系统进行信息服务映射；<2>对微电网分层控制系统的服务器进行建模；<3>对微电网分层控制系统的逻辑设备进行建模。该方法首次提出符合IEC61850及其兼容规范IEC61400-25的微电网分层控制架构设计方法，对微网分层控制系统的各层IED进行了功能建模，实现微网设备间的互操作，降低一致性测试技术门槛，有助于微网设备更新换代和即插即用。
【专利说明】—种符合IEC61850规范的微电网分层控制系统的建模方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微电网信息通信的建模方法，具体涉及一种符合IEC61850规范的微电网分层控制系统的建模方法。
【背景技术】
[0002]微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置。它们接在用户侧，具有成本低、电压低以及污染小等特点。
[0003]微电网的运行控制对微电网高效可靠经济运行具有重要意义。在典型的分层控制架构中(参照图2)，微电网集中控制器起到承上启下的作用:一方面接受上层主站能量调度指令并下发给底层的分布式电源控制单元，另一方面实时监测底层设备状态，并上送到能量管理平台。其中，微网集中控制器还具有独立控制底层设备的功能，此时控制器以系统稳定运行为目标，在储能系统、光伏发电系统、风力发电系统等电源的可控范围内完成实时调度，必要时对负荷进行分级投切，维持系统电压幅值、频率稳定。
[0004]随着传统一次能源的日益短缺及环境保护压力的增大，分布式发电、微电网技术在世界范围内迅速发展起来。但在技术的推广和应用过程中也存在一些问题。主要体现在各个制造商按照适合自己设备通信协议开发的微电网监控系统，增加了智能大电网和电力调度部门对微电网监控和调度的难度，大大增加了二次开发的成本，减缓了微电网的发展步伐。
[0005]IEC61850标准是目前电力事业领域中主流的通信协议，最初应用在变电站自动化系统(SAS)领域，是一套以实现智能电子设备之间的互操作性和互换性为目的的面向电力系统对象统一建模的标准体系。目前该标准的应用已扩展到配电自动化系统及分布式可再生能源应用领域。IEC61860-7-420中针对柴油发电机组、太阳能电池发电、燃料电池和热电联产四种方式的分布式能源提出了系统建模模板，IEC61400-25系列标准针对风力发电专门制定了相关建模规范，该标准与IEC61850标准是兼容的，是对其的一种继承。遵循IEC61850标准通信模型的微电源可以很容易地实现不同厂家设备的互换性和互操作，有利于构建具备“即插即用”特性的微电网运行控制系统。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种符合IEC61850规范的微电网分层控制系统的建模方法，该方法首次提出符合IEC61850及其兼容规范IEC61400-25的微电网分层控制架构设计方法，对微网分层控制系统的各层IED进行了功能建模，实现微网设备间的互操作，降低一致性测试技术门槛，有助于微网设备更新换代和即插即用。
[0007]本发明的目的是采用下述技术方案实现的:[0008]本发明提供一种符合IEC61850规范的微电网分层控制系统的建模方法,所述微电网分层控制系统包括依次连接的能量管理层、集中控制层和就地控制层，所述能量管理层对应电力系统中的站控层；所述集中控制层和就地控制层对应电力系统中的间隔层，电力系统包括过程层，所述过程层为电网一次设备，包括线路测控终端和开关；
[0009]所述能量管理层包括微网能量管理主站；所述集中控制层包括微网集中控制器；所述就地控制层包括分布式电源控制器、负荷控制器和线路测控保护装置；
[0010]其改进之处在于，所述方法包括下述步骤:
[0011]<1>对微电网分层控制系统进行信息服务映射；
[0012]<2>对微电网分层控制系统的服务器进行建模；
[0013]<3>对微电网分层控制系统的逻辑设备进行建模。
[0014]进一步地，所述步骤〈1>中，微电网分层控制系统与数字化变电站不同的物理设备包括:物理量量测设备、一次能量转换装置(如风机、光伏组件等)和并网发电转换装置(整流、逆变接口)；所述一次能源转换装置、并网发电转换装置的建模统一在分布式电源控制器中完成；
[0015]对微电网分层控制系统进行信息服务映射包括:
[0016]A、建立过程层采集网；
[0017]B、间隔层建模；和
[0018]C、站控层建模。
[0019]进一步地，所述A中，过程层包括智能开关设备、电子式电压、电流互感器以及合并单兀；
[0020]建立过程层采集网包括:采集线路测控保护装置电压电流采样值及开关状态值传送数据为实时数据，方式为:建立过程总线，采用采样值SAV及变电站事件GOOSE专网或共网传输的快速报文实现；
[0021]分布式电源控制器与分布式电源之间采用内部总线传输实时采样数据及控制信息，内部总线包括CAN总线和Modbus总线。
[0022]进一步地，所述采样值传输模型面向分布式电源控制器或线路测控保护装置基本采样量测数据的获取，变电站事件模型是微网集中控制器与并网发电转换装置控制及状态信息的交互；
[0023]所述B中，间隔层设备包括微网集中控制器、分布式电源控制器、环境检测仪及线路测控保护装置；微网集中控制器与分布式电源控制器、环境检测仪及线路测控保护装置之间的信息交互包括测量值、状态值及控制信息；微网集中控制器采用实时控制策略，所述测量值、状态值及控制信息采用GOOSE协议发布订阅方式传送。
[0024]进一步地，所述C中，间隔层设备与微网能量管理主站之间基于多媒体信息服务MMS通信完成日志、报警、“四遥”及能量调度；间隔层设备间的多媒体信息服务MMS通信应用于变电站时间GOOSE控制块的参数设置及获取，采用双边关联服务的客户端/服务器模式；(双边关联服务是一种请求响应机制，即客户端发起请求后，服务器必须正确响应，通讯才能正确进行，单边关联则是以广播形式通信，不需要响应)
[0025]站控层与间隔层信息交换服务及功能映射方式为:
[0026](I)遥控、遥调操作采用抽象通信服务接口 ACSI的控制服务，映射到多媒体信息服务丽S的写操作；
[0027](2)参数整定操作采用抽象通信服务接口 ACSI的定值组服务，映射到多媒体信息服务丽S的写操作。
[0028](3)变化遥信、S0E、报警功能采用抽象通信服务接口 ACSI的报告服务，映射到多媒体信息服务MMS的报告操作；
[0029](4)日志查询采用抽象通信服务接口 ACSI的日志服务，映射到多媒体信息服务丽S日志操作。
[0030]进一步地，所述步骤〈2>中，所述微网分层控制系统中的服务器建模采用标准建模原则，即按照通信方式划分访问点，其中分布式电源控制IED、微电网集中控制IED、环境监测IED、线路测控保护IED分别建立丽S、G00SE两个访问点，微网能量管理主站设置多媒体信息服务丽S访问点。
[0031]进一步地，所述步骤〈3>中，符合IEC61850规范的微电网分层控制系统逻辑设备建模包括:
[0032](一)微网能量管理主站IED(IED指智能电子设备):主站功能设置单一逻辑设备LD，逻辑节点分别设置人机接口 IHM1、自动归档管理IARC、功率预测WPF0、告警管理CALH、物理信息逻辑节点LPHD、公共信息逻辑节点LLNO ；
[0033]其中，物理信息逻辑节点LPHD及公共信息逻辑节点LLNO为每个逻辑设备必备的逻辑节点，分别描述物理设备的铭牌信息及逻辑设备铭牌及公用信息；
[0034](二)微网集中控制器IED:微网集中控制器设置单一逻辑设备，逻辑节点分别设置并网点开关运行模式D0PM、并网点状态DPST、分布式电源经济调度参数DCCT、并网点熔丝XFUS、并网点开关XCBR、开关控制器CSW1、并网点量测MMXU ；
[0035](三)分布式电源控制器IED:
[0036]分布式电源包括风力发电系统、光伏发电系统和储能发电系统，所述风力发电系统与风力发电系统控制器连接；所述光伏发电系统与光伏发电系统控制器连接；所述储能发电系统与储能系统控制器连接；
[0037]①风力发电系统控制IED:风机模型参考IEC61400-25-2标准，按功能分别设置出口开关控制器CSW1、出口断路器XSBR、风机逆变器控制WCNV、直流量测MMDC、交流量测MMXU、风机控制WTUR、桨叶控制WT0R、传动控制WTRM、发电机WGEN、有功控制WAPC、无功控制WRPC和报警信息WALM ；
[0038]②光伏发电系统控制IED:设置出口开关控制器CSW1、出口断路器XSBR、逆变器控制ZINV、直流量测MMDC、交流量测MMXU、光伏阵列DPVE、光伏阵列控制DPVC、追日跟踪DTRC、光伏控制器特性DRCT、光伏控制器状态DRCS、光伏控制器控制DRCC、光伏控制器经济分摊DCCT和动作序列FSEQ ；
[0039]③储能控制IED:出口开关控制器CSW1、出口断路器XSBR、逆变器控制ZINV、直流量测MMDC、交流量测MMXU、电池状态ZBAT、电池控制ZBTC、储能控制器特性DRCT、储能控制器状态DRCS、储能控制器控制DRCC、储能控制器经济分摊DCCT、动作序列FSEQ。
[0040]④环境监测IED:光伏环境参数MMET和风力环境参数WMET ；
[0041]⑤线路测控保护IED:线路测控保护IED按功能划分为测控逻辑设备LD及保护逻辑设备LD ;逻辑节点设置为:测控逻辑设备LD设置开关控制器CSW1、负荷开关XSW1、量测MMXU、谐波监测MHA1、不平衡电流测量MSQ1、电路互感器TCTR、电压互感器TVTR和通用输入输出GGIO ；
[0042]保护逻辑设备LD逻辑节点设置为:公共信息逻辑节点LLN0、物理信息逻辑节点LPHD、瞬时过电流保护P10C、延时过电流保护PTOC和方向接地保护PSDE。
[0043]与现有技术比，本发明达到的有益效果是:
[0044]本发明提供的符合IEC61850规范的微电网分层控制系统的建模方法，区别于单一的IEC61850-7-420规定的逻辑节点建模，首次提出符合IEC61850及其兼容规范IEC61400-25的完整微电网分层控制架构设计方法，对微网分层控制系统的站控层、间隔层关键系统和设备进行了功能建模，重点丰富了风力发电建模信息，实现微网设备间的互操作，降低一致性测试技术门槛，有助于微网设备更新换代和即插即用。
【专利附图】
【附图说明】
[0045]图1是本发明提供符合IEC61850规范的微电网分层控制系统的建模方法流程图；
[0046]图2是微电网分层控制系统示意图；
[0047]图3是本发明提供的微电网信息通信架构图；
[0048]图4是本发明提供的分布式电源控制IED建模图；
[0049]图5是本发明提供的关键装置及系统建模图；
[0050]图6是本发明提供的分层控制信息走向图。
【具体实施方式】
[0051]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0052]本发明提供符合IEC61850规范的微电网分层控制系统的建模方法流程图如图1所示，所述微电网分层控制系统包括依次连接的能量管理层、集中控制层和就地控制层，所述能量管理层对应电力系统中的站控层；所述集中控制层和就地控制层对应电力系统中的间隔层，电力系统包括过程层，所述过程层为电网一次设备，包括线路测控终端和开关；所述能量管理层包括微网能量管理主站；所述集中控制层包括微网集中控制器；所述就地控制层包括分布式电源控制器、负荷控制器和线路测控保护装置；
[0053]所述方法包括下述步骤:
[0054]<1>对微电网分层控制系统进行信息服务映射:
[0055]微电网系统与数字化变电站不同的主要物理设备有:物理量量测设备、一次能量转换设备(如风机、光伏组件等)和并网发电设备(整流、逆变接口)。其中物理量量测设备可以按照采样值传输(SAV)的发布订阅模式建立信息模型；一次能量转换装置可根据各自的转换原理建立变电站事件(GOOSE )的发布订阅息模型或米样值传输的发布订阅信息模型；并网发电转换装置按照其功能的不同需要建立采样值传输的发布订阅信息模型和变电站事件发布订阅信息模型。其中采样值传输模型主要面向就地层分布式电源控制器或线路测控保护装置的过程层基本采样量测数据获取，变电站事件模型主要是微网集中控制单元与并网发电转换装置控制及状态信息的交互。微网能量管理主站与微网集中控制器及分布式电源、线路测控装置的通信采用丽S通信，实现报警、日志、控制(经济调度)、SOE等功能。[0056]微电网分层控制架构信息服务映射应根据传输信息的实时性要求，选择适当信息交互模型及通讯映射方式。为简化系统结构，本发明将分布式电源一次能源转换装置、并网发电转换装置的建模统一在分布式电源控制单元中完成，信息服务映射包括下述步骤:
[0057]A、建立过程层采集网:
[0058]线路测控终端电压电流采样值及开关状态值传送。这部分数据属于实时数据，需采用快速报文。目前常用的方式是建立过程总线，采用SAV及GOOSE专网或共网传输。上述配置与传统数字变电站一致，在图3系统通信配置图中未特别注释。分布式电源控制器与分布式电源之间米用内部总线(如CAN、Modbus)传输实时米样数据及控制信息。
[0059]B、间隔层建模:
[0060]在IED对象内构建Server对象且至少包含一个Server对象。Server描述了物理设备外部可见(可访问)的行为，每个Server至少有一个访问点。过程层自动化的间隔层设备对上与站控层设备通信，对下与过程层设备通信，可采用不同的访问点分别与站控层和过程层进行通信。间隔层设备对站控层设备的向上通信，其内容是对实时性要求不高的MMS报文，可以单独创建一个访问点完成对变电站层设备的通信。在此访问点下选择具有MMS报文通信需求的功能组来构建逻辑设备。间隔层设备对过程层设备的向下通信，其内容是对实时性要求很高的GOOSE报文和SAV报文，可创建两个访问点分别完成对过程层设备的GOOSE通信和SAV通信。
[0061]间隔层设备包括微网集中控制器、分布式电源控制器、环境检测仪及线路测控保护装置。微网集中控制器与上述设备之间的信息交互包括测量值、状态值及控制信息。微网集中控制器采用实时控制策略，因此上述信息采用GOOSE协议发布订阅方式传送。
[0062]C、站控层建模:
[0063]间隔层设备与微网能量管理主站之间基于多媒体信息服务MMS通信完成日志、报警、“四遥”及能量调度；间隔层设备间的多媒体信息服务丽S通信应用于变电站时间GOOSE控制块的参数设置及获取，采用双边关联服务的客户端/服务器模式；
[0064]双边关联是一种请求响应机制，即客户端发起请求后，服务器必须正确响应，通讯才能正确进行，单边关联则是以广播形式通信，不需要响应。
[0065]站控层与间隔层信息交换服务及功能映射方式为:
[0066](I)遥控、遥调操作采用抽象通信服务接口 ACSI的控制服务，映射到多媒体信息服务丽S的写操作；
[0067](2)参数整定操作采用抽象通信服务接口 ACSI的定值组服务，映射到多媒体信息服务丽S的写操作。
[0068](3)变化遥信、S0E、报警功能采用抽象通信服务接口 ACSI的报告服务，映射到多媒体信息服务MMS的报告操作；
[0069](4)日志查询采用抽象通信服务接口 ACSI的日志服务，映射到多媒体信息服务丽S日志操作。
[0070]<2>对微电网分层控制系统的服务器进行建模:微网控制架构服务器建模采用标准建模原则，即按照通信方式划分访问点(Accesspoint)，其中分布式电源控制IED、微电网集中控制IED、环境监测IED、线路测控保护IED分别建立MMS、G00SE两个访问点，能量管理系统设置丽S访问点。[0071]<3>对微电网分层控制系统的逻辑设备进行建模:
[0072]微电网中的分布式电源通常是将太阳能、风能、地热能等可再生能源转化成电能再经过电力电子装置并网的，IEC61850-7-402中依据分布式电源并网发电的特性对微电网系统中与分布式电源相关的逻辑设备进行了定义能量转换器可以细分成微型燃气轮机、燃料电池、光伏系统、风轮机、柴油发电机、燃气轮机等多个逻辑设备，各个逻辑设备因为能源的转换方式不同所包含的逻辑节点和数据也不同；变流装置包括直流到交流、变频、电压等级转换等多种；蓄能设备包括电池、水泵超导蓄能装置、飞轮微型飞轮等多种。微电网系统为了充分利用风电、太阳能发电等间歇性可再生能源，需要对分布式电源进行发电预测，“指导”微网能量管理系统制定能量管理策略，保证微电网系统可靠运行。为准确实现分布式电源出力预测，微电网系统需要对光照、温度、风速、风向等环境参数，上述参数需要对相关环境监测设备进行逻辑建模。
[0073]在逻辑设备LD内构建逻辑节点LN，至少包含三个逻辑节点LN，即表示逻辑装置公用信息的逻辑节点零(LLN0)、物理装置公用信息的逻辑节点LPHD和其他功能应用的逻辑节点(如PIDS、XCBR等)。根据前面的功能分析，通过与标准IEC61850-7-4和IEC61850-7-420部分LN功能描述和应用场合的综合对比，选取适当的LN来构建模型。把需要通信的每个最小功能单元建模为一个LN。
[0074](一)微网能量管理主站IED(IED指智能电子设备):主站功能设置单一逻辑设备LD，逻辑节点分别设置人机接口 IHM1、自动归档管理IARC、功率预测WPF0、告警管理CALH、物理信息逻辑节点LPHD、公共信息逻辑节点LLNO ；
[0075]其中，物理信息逻辑节点LPHD及公共信息逻辑节点LLNO为每个逻辑设备必备的逻辑节点，分别描述物理设备的铭牌信息及逻辑设备铭牌及公用信息；
[0076](二)微网集中控制器IED:微网集中控制器设置单一逻辑设备，逻辑节点分别设置并网点开关运行模式D0PM、并网点状态DPST、分布式电源经济调度参数DCCT、并网点熔丝XFUS、并网点开关XCBR、开关控制器CSW1、并网点量测MMXU ；
[0077](三)分布式电源控制器IED:
[0078]分布式电源包括风力发电系统、光伏发电系统和储能发电系统，所述风力发电系统与风力发电系统控制器连接；所述光伏发电系统与光伏发电系统控制器连接；所述储能发电系统与储能系统控制器连接；
[0079]①风力发电系统控制IED:风机模型参考IEC61400-25-2标准，按功能分别设置出口开关控制器CSW1、出口断路器XSBR、风机逆变器控制WCNV、直流量测MMDC、交流量测MMXU、风机控制WTUR、桨叶控制WT0R、传动控制WTRM、发电机WGEN、有功控制WAPC、无功控制WRPC和报警信息WALM ；
[0080]②光伏发电系统控制IED:设置出口开关控制器CSW1、出口断路器XSBR、逆变器控制ZINV、直流量测MMDC、交流量测MMXU、光伏阵列DPVE、光伏阵列控制DPVC、追日跟踪DTRC、光伏控制器特性DRCT、光伏控制器状态DRCS、光伏控制器控制DRCC、光伏控制器经济分摊DCCT和动作序列FSEQ ；
[0081]③储能控制IED:出口开关控制器CSW1、出口断路器XSBR、逆变器控制ZINV、直流量测MMDC、交流量测MMXU、电池状态ZBAT、电池控制ZBTC、储能控制器特性DRCT、储能控制器状态DRCS、储能控制器控制DRCC、储能控制器经济分摊DCCT、动作序列FSEQ。[0082]④环境监测IED:光伏环境参数MMET和风力环境参数WMET ；
[0083]⑤线路测控保护IED:线路测控保护IED按功能划分为测控逻辑设备LD及保护逻辑设备LD ;逻辑节点设置为:测控逻辑设备LD设置开关控制器CSW1、负荷开关XSW1、量测MMXU、谐波监测MHA1、不平衡电流测量MSQ1、电路互感器TCTR、电压互感器TVTR和通用输入输出GGIO ；
[0084]保护逻辑设备LD逻辑节点设置为:公共信息逻辑节点LLN0、物理信息逻辑节点LPHD、瞬时过电流保护P10C、延时过电流保护PTOC和方向接地保护PSDE。
[0085]本发明提供的分层控制信息走向图如图6所示，微电网能量管理主站分别与线路测控IED、微电网控制IED和环境监测IED进行信息传输，微电网控制IED分别与下层的光伏控制IED、储能控制IED和风机控制IED进行信息传输。
[0086]具体描述用下述表1表不:
[0087]表1信息走向图
【权利要求】
1.一种符合IEC61850规范的微电网分层控制系统的建模方法,所述微电网分层控制系统包括依次连接的能量管理层、集中控制层和就地控制层，所述能量管理层对应电力系统中的站控层；所述集中控制层和就地控制层对应电力系统中的间隔层，电力系统包括过程层，所述过程层为电网一次设备，包括线路测控终端和开关； 所述能量管理层包括微网能量管理主站；所述集中控制层包括微网集中控制器；所述就地控制层包括分布式电源控制器、负荷控制器和线路测控保护装置； 其特征在于，所述方法包括下述步骤: <1>对微电网分层控制系统进行信息服务映射； <2>对微电网分层控制系统的服务器进行建模； <3>对微电网分层控制系统的逻辑设备进行建模。
2.如权利要求1所述的微电网分层控制系统的建模方法，其特征在于，所述步骤〈1>中，微电网分层控制系统与数字化变电站不同的物理设备包括:物理量量测设备、一次能量转换装置和并网发电转换装置；所述一次能源转换装置、并网发电转换装置的建模统一在分布式电源控制器中完成； 对微电网分层控制系统进行信息服务映射包括: A、建立过程 层采集网； B、间隔层建模；和 C、站控层建模。
3.如权利要求2所述的微电网分层控制系统的建模方法，其特征在于，所述A中，过程层包括智能开关设备、电子式电压、电流互感器以及合并单元； 建立过程层采集网包括:采集线路测控保护装置电压电流采样值及开关状态值传送数据为实时数据，方式为:建立过程总线，采用采样值SAV及变电站事件GOOSE专网或共网传输的快速报文实现； 分布式电源控制器与分布式电源之间采用内部总线传输实时采样数据及控制信息，内部总线包括CAN总线和Modbus总线。
4.如权利要求2所述的微电网分层控制系统的建模方法,其特征在于，所述米样值传输模型面向分布式电源控制器或线路测控保护装置基本采样量测数据的获取，变电站事件模型是微网集中控制器与并网发电转换装置控制及状态信息的交互； 所述B中，间隔层设备包括微网集中控制器、分布式电源控制器、环境检测仪及线路测控保护装置；微网集中控制器与分布式电源控制器、环境检测仪及线路测控保护装置之间的信息交互包括测量值、状态值及控制信息；微网集中控制器采用实时控制策略，所述测量值、状态值及控制信息采用GOOSE协议发布订阅方式传送。
5.如权利要求2所述的微电网分层控制系统的建模方法，其特征在于，所述C中，间隔层设备与微网能量管理主站之间基于多媒体信息服务MMS通信完成日志、报警、“四遥”及能量调度；间隔层设备间的多媒体信息服务MMS通信应用于变电站时间GOOSE控制块的参数设置及获取，采用双边关联服务的客户端/服务器模式； 站控层与间隔层信息交换服务及功能映射方式为: (I)遥控、遥调操作采用抽象通信服务接口 ACSI的控制服务，映射到多媒体信息服务丽S的写操作；(2)参数整定操作采用抽象通信服务接口ACSI的定值组服务，映射到多媒体信息服务丽S的写操作。 (3)变化遥信、SOE、报警功能采用抽象通信服务接口ACSI的报告服务，映射到多媒体信息服务丽S的报告操作； (4)日志查询采用抽象通信服务接口ACSI的日志服务，映射到多媒体信息服务MMS日志操作。
6.如权利要求1所述的微电网分层控制系统的建模方法，其特征在于，所述步骤〈2>中，所述微网分层控制系统中的服务器建模采用标准建模原则，即按照通信方式划分访问点，其中分布式电源控制IED、微电网集中控制IED、环境监测IED、线路测控保护IED分别建立MMS、GOOSE两个访问点，微网能量管理主站设置多媒体信息服务MMS访问点。
7.如权利要求1所述的微电网分层控制系统的建模方法，其特征在于，所述步骤〈3>中，符合IEC61850规范的微电网分层控制系统逻辑设备建模包括: (一)微网能量管理主站IED:主站功能设置单一逻辑设备LD，逻辑节点分别设置人机接口 IHM1、自动归档管理IARC、功率预测WPF0、告警管理CALH、物理信息逻辑节点LPHD、公共信息逻辑节点LLNO ； 其中，物理信息逻辑节点LPHD及公共信息逻辑节点LLNO为每个逻辑设备必备的逻辑节点，分别描述物理设备的铭牌信息及逻辑设备铭牌及公用信息； (二)微网集中控制器IED:微网集中控制器设置单一逻辑设备，逻辑节点分别设置并网点开关运行模式D0PM、并网点状态DPST、分布式电源经济调度参数DCCT、并网点熔丝XFUS、并网点开关XCBR、开关控制器CSW1、并网点量测MMXU ；? (三)分布式电源控制器IED: 分布式电源包括风力发电系统、光伏发电系统和储能发电系统，所述风力发电系统与风力发电系统控制器连接；所述光伏发电系统与光伏发电系统控制器连接；所述储能发电系统与储能系统控制器连接； ①风力发电系统控制IED:风机模型参考IEC61400-25-2标准，按功能分别设置出口开关控制器CSW1、出口断路器XSBR、风机逆变器控制WCNV、直流量测MMDC、交流量测MMXU、风机控制WTUR、桨叶控制WT0R、传动控制WTRM、发电机WGEN、有功控制WAPC、无功控制WRPC和报警信息WALM ； ②光伏发电系统控制IED:设置出口开关控制器CSW1、出口断路器XSBR、逆变器控制ZINV、直流量测MMDC、交流量测MMXU、光伏阵列DPVE、光伏阵列控制DPVC、追日跟踪DTRC、光伏控制器特性DRCT、光伏控制器状态DRCS、光伏控制器控制DRCC、光伏控制器经济分摊DCCT和动作序列FSEQ ； ③储能控制IED:出口开关控制器CSW1、出口断路器XSBR、逆变器控制ZINV、直流量测MMDC、交流量测MMXU、电池状态ZBAT、电池控制ZBTC、储能控制器特性DRCT、储能控制器状态DRCS、储能控制器控制DRCC、储能控制器经济分摊DCCT、动作序列FSEQ。 ④环境监测IED:光伏环境参数MMET和风力环境参数WMET ； ⑤线路测控保护IED:线路测控保护IED按功能划分为测控逻辑设备LD及保护逻辑设备LD ;逻辑节点设置为:测控逻辑设备LD设置开关控制器CSW1、负荷开关XSW1、量测MMXU、谐波监测MHA1、不平衡电流测量MSQ1、电路互感器TCTR、电压互感器TVTR和通用输入输出GGIO ；
保护逻辑设备LD逻辑节点设置为:公共信息逻辑节点LLN0、物理信息逻辑节点LPHD、瞬时过电流保护P10C、延时过电流保护PTOC和方向接地保护PSDE。
【文档编号】G05B19/418GK103543721SQ201310492068
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2013年10月18日
【发明者】季宇, 刘海涛, 吴鸣, 苏剑, 李洋, 于辉, 李蕊, 吕志鹏, 黄松 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院, 江西省电力科学研究院