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[摘 要]为解决传统配电终端与配电主站之间的通信问题，本文设计了一种新型智能配电自动化终端，采用104规约拓展协议实现描述信息的传输，进行自描述信息传输的报文设计，实现了其自描述功能。本文提出的设计方案能够满足配电终端与配电主站信息传输的实时性要求，值得进一步探索和改进。
[关键词]智能；配电终端；自动化；自描述
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0116-01
前言：当前，配电自动化终端与主站之间的调试工作主要由人工来完成，以人工方式进行三遥信息表的制作与传送，主站与厂站施工人员逐点进行对比和调试，这种人工调试方案有着周期长、出错率大的缺陷。而配电自动化系统（DAS）有着数量众多的配电终端，这也给DAS的维护与调试工作带来了较大困难。基于上述原因，本文设计了一种带有自描述功能的新型智能配电自动化终端，保证调试工作的精确性和有效性。
1 新型智能配电自动化终端建模分析
1.1 配电终端功能
配电终端的主要功能为配电网远方监测与控制，包括馈线终端、站所终端和配变终端三种类型，其中最为常见的是馈线终端。馈线终端属于一种自动化监控装置，集成了测量、保护及监控等功能。除此之外，配电终端还有着远程维护功能，保证整个DAS运行的可靠性、安全性与稳定性。
1.2 信息模型建立
以IEC61850建模思想为基础，建立新型智能配电自动化终端的信息模型（如图1）。具体来说，以配电终端功能分类为基础，进行服务器的划分，主要包括四个逻辑设备：①LD1：SCADA逻辑设备；②LD2：保护逻辑设备；③LD3：远程维护逻辑设备[1]；④LD4：实时监测逻辑设备。现有研究中，对LD1和LD2的建模研究较多，对LD3和LD4的建模研究较少，因此本文重点进行LD3和LD4的建模分析。
在LD3和LD4两个逻辑设备中，LLN0与LPHD是重要的逻辑节点，前者包含公共信息，后者包含物理装置相关信息，对于LD3逻辑设备来说，其中的PTOC与PIOC是两个重要的定值下发，主要功能是实现带时或反时限过流，ZBAT是远方对配电终端电池就地维护。对于LD4逻辑设备来说，SIML和SIMG为绝缘介质监视，PTTR为过热逻辑节点，MSQI能够对不平衡电流及电压进行实时监测，从而对PT与CT线路状态进行判断，通过GMIO来实现对新型智能配电自动化终端的状态监测。
2 协议拓展与模型映射
IEC61850对配电终端与主站之间的通信没有明确统一的规定，为了实现自描述功能，配电终端不仅要与主站实现实时数据的通信，还要实现模型描述信息的通信，采用常规104规约能够实现实时数据通信，但不支持模型描述信息通信，由此可见，需要采用新的通信协议来实现模型描述信息通信，从而实现配电终端的自描述功能。
本文借鉴IEC60870-5-103协议中的类型标识来进行104规约协议拓展，以此来保证其能够实现模型信息描述通信，具体来说，对终端进行召唤后，终端以应答报文进行应答，主站获取配电终端的信息模型，保证配电主站获取配电终端的描述信息。以103规约中类型标识和104规约中报文格式为基础，进行报文设计，实现装置描述信息的传输。进行ASDU服务单元的拓展，数据类型为八位位组串，对描述信息进行传输，配电终端与配电主站连接之后，以信息对象地址为依据进行描述信息的排列，并等待主站的召唤。两种扩展报文格式如表1和表2所示。
国际电工委员会规定了IEC61850向104规约的映射方法，通过相关配置，实现配电主站与配电终端的模型数据通信和交换，配电主站配置方式众多，本文选择SCL文件配置方式。具体映射关系如下：逻辑设备序号→公共地址CASDU；逻辑节点序号→信息对象地址IOA；数据属性→信息对象地址IOA。
配电主站通过对配电终端SCL文件的解析实现模型数据向104规约地址信息的映射，从而完成配置工作。
3 自描述功能实现流程
3.1 终端注册
相较于常用的发现/注册模型来说，本文设计配电系统中，如果配电终端没有注册，其接入系统后会主动向配电主站发送配电版本号及IP地址等相关信息，配电主站对这些信息进行识别，通过召唤报文的方式则可以获取配电终端的自描述信息，效率更高。
3.2 主站建模
主站在获取新型智能配电自动化终端的信息模型之后，对模型中的数据及数据属性进行解析，以模型中逻辑设备划分为依据，能够实现信息点表的自动生成，且信息点表内容符合IEC61850-80-1，获得数据对应的信息对象地址。
3.3 模型映射
以映射规则为基础，配电主站生成IEC61850模型数据，并将模型数据映射到104规约地址信息的映射文件中。
3.4 配置下发
生成映射文件之后，配电主站向相应的终端设备下发映射文件，从而实现新型智能配电自动化终端與配电主站之间的配置工作，新型智能配电自动化终端可成功接入到配电系统中。
结论
综上所述，本文提出了一种带有自描述功能的新型智能配电自动化终端的设计方案，以IEC61850标准为基础，建立配电终端信息模型，引入相关逻辑设备，利用104规约实现配电终端与主站的信息传递，设计拓展报文，实现自描述信息向主站的传送。本文提出的方案在配电自动化系统的设计中具有现实意义，值得进一步探索和改进。
参考文献
[1] 刘健，程红丽，张志华.配电自动化系统中配电终端配置数量规划[J]. 电力系统自动化，2013，12：44-50.
[关键词]智能；配电终端；自动化；自描述
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0116-01
前言：当前，配电自动化终端与主站之间的调试工作主要由人工来完成，以人工方式进行三遥信息表的制作与传送，主站与厂站施工人员逐点进行对比和调试，这种人工调试方案有着周期长、出错率大的缺陷。而配电自动化系统（DAS）有着数量众多的配电终端，这也给DAS的维护与调试工作带来了较大困难。基于上述原因，本文设计了一种带有自描述功能的新型智能配电自动化终端，保证调试工作的精确性和有效性。
1 新型智能配电自动化终端建模分析
1.1 配电终端功能
配电终端的主要功能为配电网远方监测与控制，包括馈线终端、站所终端和配变终端三种类型，其中最为常见的是馈线终端。馈线终端属于一种自动化监控装置，集成了测量、保护及监控等功能。除此之外，配电终端还有着远程维护功能，保证整个DAS运行的可靠性、安全性与稳定性。
1.2 信息模型建立
以IEC61850建模思想为基础，建立新型智能配电自动化终端的信息模型（如图1）。具体来说，以配电终端功能分类为基础，进行服务器的划分，主要包括四个逻辑设备：①LD1：SCADA逻辑设备；②LD2：保护逻辑设备；③LD3：远程维护逻辑设备[1]；④LD4：实时监测逻辑设备。现有研究中，对LD1和LD2的建模研究较多，对LD3和LD4的建模研究较少，因此本文重点进行LD3和LD4的建模分析。
在LD3和LD4两个逻辑设备中，LLN0与LPHD是重要的逻辑节点，前者包含公共信息，后者包含物理装置相关信息，对于LD3逻辑设备来说，其中的PTOC与PIOC是两个重要的定值下发，主要功能是实现带时或反时限过流，ZBAT是远方对配电终端电池就地维护。对于LD4逻辑设备来说，SIML和SIMG为绝缘介质监视，PTTR为过热逻辑节点，MSQI能够对不平衡电流及电压进行实时监测，从而对PT与CT线路状态进行判断，通过GMIO来实现对新型智能配电自动化终端的状态监测。
2 协议拓展与模型映射
IEC61850对配电终端与主站之间的通信没有明确统一的规定，为了实现自描述功能，配电终端不仅要与主站实现实时数据的通信，还要实现模型描述信息的通信，采用常规104规约能够实现实时数据通信，但不支持模型描述信息通信，由此可见，需要采用新的通信协议来实现模型描述信息通信，从而实现配电终端的自描述功能。
本文借鉴IEC60870-5-103协议中的类型标识来进行104规约协议拓展，以此来保证其能够实现模型信息描述通信，具体来说，对终端进行召唤后，终端以应答报文进行应答，主站获取配电终端的信息模型，保证配电主站获取配电终端的描述信息。以103规约中类型标识和104规约中报文格式为基础，进行报文设计，实现装置描述信息的传输。进行ASDU服务单元的拓展，数据类型为八位位组串，对描述信息进行传输，配电终端与配电主站连接之后，以信息对象地址为依据进行描述信息的排列，并等待主站的召唤。两种扩展报文格式如表1和表2所示。
国际电工委员会规定了IEC61850向104规约的映射方法，通过相关配置，实现配电主站与配电终端的模型数据通信和交换，配电主站配置方式众多，本文选择SCL文件配置方式。具体映射关系如下：逻辑设备序号→公共地址CASDU；逻辑节点序号→信息对象地址IOA；数据属性→信息对象地址IOA。
配电主站通过对配电终端SCL文件的解析实现模型数据向104规约地址信息的映射，从而完成配置工作。
3 自描述功能实现流程
3.1 终端注册
相较于常用的发现/注册模型来说，本文设计配电系统中，如果配电终端没有注册，其接入系统后会主动向配电主站发送配电版本号及IP地址等相关信息，配电主站对这些信息进行识别，通过召唤报文的方式则可以获取配电终端的自描述信息，效率更高。
3.2 主站建模
主站在获取新型智能配电自动化终端的信息模型之后，对模型中的数据及数据属性进行解析，以模型中逻辑设备划分为依据，能够实现信息点表的自动生成，且信息点表内容符合IEC61850-80-1，获得数据对应的信息对象地址。
3.3 模型映射
以映射规则为基础，配电主站生成IEC61850模型数据，并将模型数据映射到104规约地址信息的映射文件中。
3.4 配置下发
生成映射文件之后，配电主站向相应的终端设备下发映射文件，从而实现新型智能配电自动化终端與配电主站之间的配置工作，新型智能配电自动化终端可成功接入到配电系统中。
结论
综上所述，本文提出了一种带有自描述功能的新型智能配电自动化终端的设计方案，以IEC61850标准为基础，建立配电终端信息模型，引入相关逻辑设备，利用104规约实现配电终端与主站的信息传递，设计拓展报文，实现自描述信息向主站的传送。本文提出的方案在配电自动化系统的设计中具有现实意义，值得进一步探索和改进。
参考文献
[1] 刘健，程红丽，张志华.配电自动化系统中配电终端配置数量规划[J]. 电力系统自动化，2013，12：44-50.