智能變電站goose虛擬二次回路圖形化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變電站領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是涉及智能變電站領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]智能變電站建立在IEC61850體系架構(gòu)上，以高速網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)為基礎(chǔ)，通過對(duì)數(shù)字信息模型及傳輸進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)信息共享和設(shè)備間的互操作。智能變電站的數(shù)據(jù)采用網(wǎng)絡(luò)傳輸，與傳統(tǒng)變電站的二次系統(tǒng)相比，將模擬信號(hào)、電纜連接轉(zhuǎn)變?yōu)槌闪藬?shù)字信號(hào)、光纖連接，從而實(shí)現(xiàn)變電站的繼電保護(hù)、監(jiān)控和測(cè)量等功能。
[0003]面向通用對(duì)象的變電站事件GOOSE是IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中用于滿足變電站自動(dòng)化系統(tǒng)報(bào)文快速傳輸需求的一種機(jī)制，GOOSE傳輸?shù)牧堪ㄩ_入量、開出量及實(shí)時(shí)性要求不高的模擬量。傳統(tǒng)變電站中，繼電保護(hù)裝置的開入、開出、出口等都有具體的端子與之一一相對(duì)應(yīng)，通過從端子到端子的電纜連接實(shí)現(xiàn)裝置之間配合，以及保護(hù)裝置至一次設(shè)備的出口，因此，傳統(tǒng)變電站中設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的二次回路圖，是調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)中必不可少的工具。智能變電站，按GOOSE方式實(shí)現(xiàn)各保護(hù)裝置之間信息的交互，包括保護(hù)的跳合閘命令及間隔間的聯(lián)閉鎖信號(hào)等，從而使原有傳統(tǒng)的端子及端子排消失了，保護(hù)的二次回路也不存在，取而代之的是基于網(wǎng)絡(luò)及光纖傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，這種差異性的存在，使得基于現(xiàn)有知識(shí)結(jié)構(gòu)的智能變電站的調(diào)試及運(yùn)行維護(hù)人員存在著較大的困難，這也造成了智能變電站建設(shè)中難堪的局面，二次系統(tǒng)的調(diào)試與維護(hù)相對(duì)于傳統(tǒng)站更復(fù)雜，工作效率更低，對(duì)運(yùn)行維護(hù)人員要求更高，隨著智能變電站投入運(yùn)行數(shù)量的增多，其新建變電站的調(diào)試及投運(yùn)變電站的維護(hù)問題會(huì)曰￡fL關(guān)出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了解決上述之不足而提供一種既與傳統(tǒng)變電站相對(duì)應(yīng)，又符合調(diào)試及運(yùn)行維護(hù)人員的思維習(xí)慣和知識(shí)結(jié)構(gòu)，可大大提高調(diào)試及運(yùn)行維護(hù)的工作效率，消除安全隱患，保證供電可靠性，同時(shí)也使變電站安裝、調(diào)試及維護(hù)更直觀、簡(jiǎn)單，還能幫助電力人員直觀、高效地進(jìn)行二次系統(tǒng)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)功能性能測(cè)試的智能變電站GOOSE虛擬二次回路圖形化方法。
[0005]本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)解決方案如下:
智能變電站GOOSE虛擬二次回路圖形化方法，它以SCD文件為基礎(chǔ)，將文件內(nèi)數(shù)量眾多且連接關(guān)系復(fù)雜的GOOSE信息，按傳統(tǒng)繼電保護(hù)二次回路的概念，以圖形的方式展現(xiàn)出來，通過GOOSE的開入開出信息建立虛擬連接圖，其具有足夠多的光接口，可一次性接入變電站高、中、低三個(gè)電壓等級(jí)的A、B網(wǎng)的GOOSE信息，且各電壓等級(jí)的A、B網(wǎng)間GOOSE光接口物理隔離互不影響，所述SCD文件主要由Header、Substat1n、Communicat1n、IED和DataTypeTemplates五大部分構(gòu)成,其各節(jié)點(diǎn)以樹形層次結(jié)構(gòu)組織起來,其中，第一部分Header包含SCD文件標(biāo)識(shí)信息、文件版本信息、配置工具信息和文件修改的歷史記錄信息；第二部分Substat1n描述變電站的功能結(jié)構(gòu),標(biāo)識(shí)一次設(shè)備以及它們的電氣連接關(guān)系；第三部分Communicat1n描述各個(gè)IED的SV控制塊和GOOSE控制塊的地址信息，其SMV節(jié)點(diǎn)下Address節(jié)點(diǎn)配置了 SV控制塊的APPID、MAC、VLAN-1D和VLAN優(yōu)先級(jí)，GOOSE控制塊的相關(guān)參數(shù)是在GSE節(jié)點(diǎn)下的Address節(jié)點(diǎn)中配置，此外，GSE節(jié)點(diǎn)中還配置了 GOOSE報(bào)文發(fā)送的心跳時(shí)間MaxTime和最小重發(fā)時(shí)間MinTime ;第四部分IED描述各個(gè)智能電子設(shè)備的具體內(nèi)容及SV、G00SE的發(fā)布和訂閱信息；第五部分DataTypeTemplates定義邏輯節(jié)點(diǎn)類型LNodeType、數(shù)據(jù)對(duì)象類型DOType和數(shù)據(jù)屬性類型DAType。
[0006]所述SCD文件內(nèi)第四部分IED中SV的發(fā)布通過SV控制塊SampIedValueControI實(shí)現(xiàn)，SV控制塊內(nèi)name為控制塊名字,datSet屬性指定了與本控制塊關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集，smvID為控制塊的全局ID，nofASDU定義了報(bào)文中的ASDU數(shù)目，SmvOpts的各個(gè)屬性都是布爾型，分別指定相應(yīng)的項(xiàng)是否應(yīng)該出現(xiàn)在報(bào)文中。
[0007]所述SCD文件內(nèi)第四部分IED中GOOSE的發(fā)布通過GOOSE控制塊GSEControl實(shí)現(xiàn)，GSEControl 節(jié)點(diǎn)包含的屬性有 name、datSet、confRef、type 和 appID,其中 name 為控制塊名字，datSet屬性指定了與本控制塊關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集，appID為控制塊的全局ID。
[0008]所述S⑶文件內(nèi)第四部分IED中SV和G00SE的訂閱是在Inputs節(jié)點(diǎn)下定義的，Inputs節(jié)點(diǎn)由多個(gè)外部引用條目ExtRef組成，每個(gè)外部引用條目指定了內(nèi)部輸入虛端子的地址intAddr和外部輸出虛端子地址，根據(jù)這些信息可以找到內(nèi)外虛端子對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)象DO甚至具體的數(shù)據(jù)屬性DA。
[0009]本發(fā)明采用上述技術(shù)解決方案所能達(dá)到的有益效果是:G00SE虛擬二次回路采用圖形化方式再現(xiàn)出來，比目前的虛端子表的方式更加直接，調(diào)試及運(yùn)行維護(hù)人員更宜接受，它既與傳統(tǒng)變電站相對(duì)應(yīng)，又符合調(diào)試及運(yùn)行維護(hù)人員的思維習(xí)慣和知識(shí)結(jié)構(gòu)，大大提高了調(diào)試及運(yùn)行維護(hù)的工作效率，消除了安全隱患，保證了供電可靠性，同時(shí)也使變電站安裝、調(diào)試及維護(hù)更直觀、簡(jiǎn)單，還能幫助電力人員直觀、高效地進(jìn)行二次系統(tǒng)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)功能性能測(cè)試，提升了相關(guān)技術(shù)人員的水平和智能變電站運(yùn)行管理水平。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明S⑶文件的樹形層次結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明S⑶文件中第三部分Communicat1n的內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖；
圖3為本發(fā)明SCD文件中第四部分IED的內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖；
圖4為本發(fā)明SCD文件中第四部分IED內(nèi)SV控制塊的內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖；
圖5為本發(fā)明S⑶文件中第四部分IED內(nèi)inputs節(jié)點(diǎn)下SV和G00SE訂閱的內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖；
圖6為本發(fā)明SCD文件中第四部分IED內(nèi)數(shù)據(jù)集DataSet的內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖；
圖7為本發(fā)明S⑶文件中第五部分DataTypeTemplates內(nèi)邏輯節(jié)點(diǎn)類型的內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖；
圖8為為本發(fā)明S⑶文件中第五部分DataTypeTemplates內(nèi)數(shù)據(jù)對(duì)象類型和數(shù)據(jù)屬性類型的內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖；
圖9為本發(fā)明中SV/G00SE配置的三個(gè)部分關(guān)聯(lián)內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖；
圖10為本發(fā)明中圖形化G00SE虛擬二次回路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]智能變電站GOOSE虛擬二次回路圖形化方法，它以S⑶文件為基礎(chǔ)，將文件內(nèi)數(shù)量眾多且連接關(guān)系復(fù)雜的GOOSE信息，按傳統(tǒng)繼電保護(hù)二次回路的概念，以圖形的方式展現(xiàn)出來，通過GOOSE的開入開出信息建立虛擬連接圖，其具有足夠多的光接口，可一次性接入變電站高、中、低三個(gè)電壓等級(jí)的A、B網(wǎng)的GOOSE信息，且各電壓等級(jí)的A、B網(wǎng)間GOOSE光接口物理隔離互不影響，所述SCD文件主要由Header、Substat1n、Communicat1n、IED和DataTypeTemplates五大部分構(gòu)成,其各節(jié)點(diǎn)以樹形層次結(jié)構(gòu)組織起來,如圖1所示，其中，第一部分Header包含SCD文件標(biāo)識(shí)信息、文件版本信息、配置工具信息和文件修改的歷史記錄信息；第二部分Substat1n描述變電站的功能結(jié)構(gòu),標(biāo)識(shí)一次設(shè)備以及它們的電氣連接關(guān)系；第三部分Communicat1n描述各個(gè)IED的SV控制塊和G00SE控制塊的地址信息，其SMV節(jié)點(diǎn)下Address節(jié)點(diǎn)配置了 SV控制塊的APPID、MAC、VLAN-1D和VLAN優(yōu)先級(jí)，G00SE控制塊的相關(guān)參數(shù)是在GSE節(jié)點(diǎn)下的Address節(jié)點(diǎn)中配置，此外，GSE節(jié)點(diǎn)中還配置了 G00SE報(bào)文發(fā)送的心跳時(shí)間MaxTime和最小重發(fā)時(shí)間MinTime，如圖2所示；第四部分IED描述各個(gè)智能電子設(shè)備的具體內(nèi)容及SV、G00SE的發(fā)布和訂閱信息，如圖3所示；第四部分IED中SV的發(fā)布通過SV控制塊SampledValueControl實(shí)現(xiàn),SV控制塊內(nèi)name為控制塊名字，datSet屬性指定了與本控制塊關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集，smvID為控制塊的全局ID, nofASDU定義了報(bào)文中的ASDU數(shù)目，SmvOpts的各個(gè)屬性都是布爾型，分別指定相應(yīng)的項(xiàng)是否應(yīng)該出現(xiàn)在報(bào)文中，如圖4所示；第四部分IED中G00SE的發(fā)布通過G00SE控制塊GSEControl實(shí)現(xiàn)，GSEControl 節(jié)點(diǎn)包含的屬性有 name、datSet、confRef、type 和 appID,其中 name 為控制塊名字，datSet屬性指定了與本控制塊關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集，appID為控制塊的全局ID ;第四部分IED中SV和G00SE的訂閱是在Inputs節(jié)點(diǎn)下定義的，Inputs節(jié)點(diǎn)由多個(gè)外部引用條目ExtRef組成，每個(gè)外部引用條目指定了內(nèi)部輸入虛端子的地址intAddr和外部輸出虛端子地址，根據(jù)這些信息可以找到內(nèi)外虛端子對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)象DO甚至具體的數(shù)據(jù)屬性DA，如圖5所示；圖6為第四部分IED內(nèi)數(shù)據(jù)集DataSet的內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖，基中name屬性是其標(biāo)識(shí)，上述提到的SV/G00SE控制塊的屬性datSet指定的就是DataSet的name,通過比對(duì)這兩個(gè)字符串，可以找到SV/G00SE控制塊所關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集，desc屬性給出了數(shù)據(jù)集的描述信息，DataSet節(jié)點(diǎn)由多個(gè)子節(jié)點(diǎn)FCDA組成，比較FCDA和上面的ExtRef我們可以看到他們有一些相似的屬性(ldlnst、prefix、InClass等),不同的是ExtRef中的這些屬性指定的是外部某IED的數(shù)據(jù)路徑，而FCDA的這些屬性指定的是本IED的數(shù)據(jù)路徑；第五部分DataType