本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種變電站模型交互與管理裝置。

背景技術(shù)：

電力系統(tǒng)模型的描述主要有IEC61850標(biāo)準(zhǔn)和IEC61970標(biāo)準(zhǔn)，變電站端遵循IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，利用變電站配置語(yǔ)言(SCL)模型來(lái)描述；而調(diào)控中心端則遵循IEC61970標(biāo)準(zhǔn)。電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)因?yàn)樽冸娬就哆\(yùn)或改造，需要對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行重新建模。而在調(diào)控中心，一般也會(huì)隨著變電站的投運(yùn)或改造，在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行新變電站的建模和老變電站的維護(hù)。電力系統(tǒng)現(xiàn)有的這種變電站模型建模與維護(hù)方式，存在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)變電站模型數(shù)據(jù)重復(fù)建模與重復(fù)維護(hù)情況，導(dǎo)致電力系統(tǒng)維護(hù)工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，工作效率低。因此，迫切需要從運(yùn)行、管理等方面推進(jìn)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)針對(duì)變電站模型的協(xié)同建模與源端維護(hù)工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種變電站模型交互與管理裝置，對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的變電站模型進(jìn)行收集、存儲(chǔ)和處理，旨在提高電力系統(tǒng)變電站模型數(shù)據(jù)的源端維護(hù)水平和變電站模型建模與維護(hù)的自動(dòng)化水平。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種變電站模型交互與管理裝置，包括外殼及其內(nèi)部的控制電路，所述控制電路包括變電站通訊模塊、調(diào)控中心通訊模塊，中央處理器模塊、數(shù)據(jù)層合并模塊和存儲(chǔ)模塊；

所述中央處理器模塊分別通過變電站通訊模塊和調(diào)控中心通訊模塊與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的多個(gè)變電站和調(diào)控中心相連接，用于與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的多個(gè)變電站和調(diào)控中心進(jìn)行變電站模型信息的交互傳遞；所述中央處理器模塊的輸出端還與數(shù)據(jù)層合并模塊相連接，用于對(duì)變電站和調(diào)控中心的最新變電站模型進(jìn)行合并；所述中央處理器模塊還與存儲(chǔ)模塊相連接并通過該存儲(chǔ)模塊與數(shù)據(jù)層合并模塊相連接，用于對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)和調(diào)控中心的變電站模型數(shù)據(jù)進(jìn)行分層存儲(chǔ)。

而且，所述存儲(chǔ)模塊的輸出端還與USB接口模塊相連接，用于拷貝該裝置中存儲(chǔ)的變電站模型。

而且，所述控制電路還包括控制模塊和顯示模塊；所述控制模塊的輸出端與中央處理器模塊相連接，用于控制裝置復(fù)位和控制顯示模塊顯示變電站自動(dòng)化系統(tǒng)和調(diào)控中心的變電站模型的相關(guān)信息；該中央處理器模塊的輸出端與顯示模塊相連接，用于根據(jù)控制模塊的指令顯示該裝置的狀態(tài)、報(bào)警信息、變電站模型和工作日志信息。

而且，所述變電站通訊模塊和調(diào)控中心通訊模塊均通過以太網(wǎng)通訊方式與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的多個(gè)變電站和調(diào)控中心進(jìn)行通信。

而且，所述中央處理器模塊采用DSP芯片，用于接收變電站通訊模塊和調(diào)控中心訊模塊的信息并向所述存儲(chǔ)器模塊發(fā)送指令，使其對(duì)變電站和調(diào)控中心的變電站模型數(shù)據(jù)進(jìn)行分層存儲(chǔ)。

而且，所述存儲(chǔ)模塊采用大容量磁盤，用于接收所述中處理器模塊輸出的變電站模型信息并根據(jù)中央處理器的指令進(jìn)行變電站模型的存儲(chǔ)。

而且，所述USB接口模塊支持優(yōu)盤對(duì)存儲(chǔ)模塊內(nèi)的變電站模型數(shù)據(jù)的拷貝。

而且，所述顯示模塊采用LED顯示屏進(jìn)行顯示。

而且，所述外殼表面安裝有控制面板，該控制面板與所述控制模塊相連接。

而且，所述數(shù)據(jù)層合并模塊采用冗余的自動(dòng)運(yùn)行和觸發(fā)運(yùn)行兩種運(yùn)行方式。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

1、本發(fā)明采用基于數(shù)據(jù)層的變電站模型管理方法，將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)維護(hù)的變電站模型分配在一個(gè)數(shù)據(jù)層，將調(diào)控中心維護(hù)的變電站模型分配在一個(gè)數(shù)據(jù)層，每個(gè)數(shù)據(jù)層將變電站模型的歷史模型數(shù)據(jù)分版本保存；通過對(duì)變電站多層模型數(shù)據(jù)合成，生成調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的變電站模型；變電站或調(diào)控中心對(duì)變電站模型數(shù)據(jù)維護(hù)后，可再次對(duì)多層模型數(shù)據(jù)合成，為調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)所用，從而將電力系統(tǒng)變電站模型數(shù)據(jù)的源端維護(hù)與模型數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理結(jié)合起來(lái)，提高變電站建設(shè)中變電站模型數(shù)據(jù)建模與維護(hù)的效率并減少人力成本、優(yōu)化模型數(shù)據(jù)管理流程。

2、本發(fā)明的變電站交互與管理裝置安裝在電力系統(tǒng)的調(diào)控中心端，可與調(diào)控中心的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)和包含多個(gè)變電站的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)建立通訊連接；該裝置可接收、存儲(chǔ)、加工來(lái)自變電站自動(dòng)化系統(tǒng)或調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的變電站模型數(shù)據(jù)；各個(gè)變電站可通過該裝置獲取本站當(dāng)前版本或者歷史版本的變電站模型數(shù)據(jù)。并且，調(diào)控中心可通過該裝置獲取各個(gè)變電站的變電站模型數(shù)據(jù)；該裝置按照模型數(shù)據(jù)分層的模式將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的變電站模型數(shù)據(jù)與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的變電站模型數(shù)據(jù)進(jìn)行管理維護(hù)，并可進(jìn)行多層變電站模型數(shù)據(jù)的合成與分解處理。并且，該裝置可在不同的變電站模型數(shù)據(jù)層次中保留近期變電站模型數(shù)據(jù)的歷史版本。本發(fā)明在對(duì)提高電力系統(tǒng)變電站模型的源端維護(hù)水平和變電站模型建模、維護(hù)的自動(dòng)化水平方面有一定的促進(jìn)作用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明的控制模塊的控制面板圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步詳述：

本發(fā)明的目的在于提供一種變電站模型交互與管理裝置，旨在促進(jìn)電力系統(tǒng)變電站模型數(shù)據(jù)的源端維護(hù)，提高變電站模型數(shù)據(jù)維護(hù)的自動(dòng)化水平。

一種變電站模型交互與管理裝置，安裝在電力系統(tǒng)調(diào)控中心端，并分別與調(diào)控中心和變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的多個(gè)變電站相連接；該裝置包括外殼及其內(nèi)部的控制電路，所述控制電路，如圖1所示，包括變電站通訊模塊、調(diào)控中心通訊模塊，中央處理器模塊、數(shù)據(jù)層合并模塊、存儲(chǔ)模塊、控制模塊、顯示模塊和USB接口模塊；

所述中央處理器模塊分別通過變電站通訊模塊和調(diào)控中心通訊模塊與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的多個(gè)變電站和調(diào)控中心相連接，用于與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的多個(gè)變電站和調(diào)控中心進(jìn)行變電站模型信息的交互傳遞；所述中央處理器模塊的輸出端還與數(shù)據(jù)層合并模塊相連接，用于對(duì)變電站和調(diào)控中心的最新變電站模型進(jìn)行合并；所述存儲(chǔ)模塊的輸出端還與USB接口模塊相連接，用于拷貝該裝置中存儲(chǔ)的變電站模型。

所述控制電路還包括控制模塊和顯示模塊；所述控制模塊的輸出端與中央處理器模塊相連接，用于控制裝置復(fù)位和控制顯示模塊顯示變電站自動(dòng)化系統(tǒng)和調(diào)控中心的變電站模型的相關(guān)信息；該中央處理器模塊的輸出端與顯示模塊相連接，用于根據(jù)控制模塊的指令顯示該裝置的狀態(tài)、報(bào)警信息、變電站模型和工作日志信息。

下面分別對(duì)所述控制電路內(nèi)每個(gè)模塊的組成、功能和工作過程進(jìn)行說(shuō)明：

(1)中央處理器模塊采用DSP芯片，用于接收變電站通訊模塊和調(diào)控中心訊模塊的變電站模型信息并基于數(shù)據(jù)層的管理方法對(duì)變電站模型進(jìn)行數(shù)據(jù)層劃分后，向所述存儲(chǔ)模塊發(fā)送指令，使其對(duì)變電站和調(diào)控中心的變電站模型數(shù)據(jù)進(jìn)行分層存儲(chǔ)或根據(jù)需要調(diào)用存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)層。

具體地說(shuō)，該中央處理器模塊主要具有四方面作用：

①中央處理器模塊從變電站通訊模塊、調(diào)控中心通訊模塊獲取連接信息，進(jìn)行變電站模型數(shù)據(jù)層劃分和存儲(chǔ)區(qū)域劃分。

②中央處理器模塊從存儲(chǔ)模塊獲取不同數(shù)據(jù)層的電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)信息，確定變電站模型在不同數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)版本。

③當(dāng)變電站或調(diào)控中心要從本發(fā)明的裝置中獲取某一變電站模型數(shù)據(jù)時(shí)，中央處理器能夠啟動(dòng)數(shù)據(jù)層合并模塊，該數(shù)據(jù)層合并模塊開始循環(huán)掃描存儲(chǔ)模塊數(shù)據(jù)。當(dāng)最新版本的變電站端維護(hù)數(shù)據(jù)或調(diào)控中心端維護(hù)數(shù)據(jù)發(fā)生變化后，則對(duì)其進(jìn)行模型合并，生成調(diào)度自動(dòng)化應(yīng)用數(shù)據(jù)，并對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)層模型數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史版本保存和新版本更新。

④當(dāng)變電站或調(diào)控中心要從本發(fā)明的裝置中獲取某一變電站模型數(shù)據(jù)時(shí)，中央處理器對(duì)該變電站模型數(shù)據(jù)設(shè)置為維護(hù)狀態(tài)，數(shù)據(jù)層合并模塊在循環(huán)掃描存儲(chǔ)模塊數(shù)據(jù)時(shí)，不對(duì)該變電站進(jìn)行操作；當(dāng)變電站或調(diào)控中心對(duì)裝置內(nèi)某一變電站模型數(shù)據(jù)進(jìn)行更新時(shí)，中央處理器對(duì)該變電站數(shù)據(jù)設(shè)置為維護(hù)狀態(tài)，數(shù)據(jù)層合并模塊在循環(huán)掃描存儲(chǔ)模塊數(shù)據(jù)時(shí)，不對(duì)該變電站進(jìn)行操作，變電站模型數(shù)據(jù)更新完畢，優(yōu)先對(duì)該變電站進(jìn)行合并。

(2)變電站通訊模塊和調(diào)控中心通訊模塊采用以太網(wǎng)通訊方式與所述變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的多個(gè)變電站和調(diào)控中心的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行通訊，用于完成本發(fā)明與變電站和調(diào)控中心的變電站模型信息交互。

(3)存儲(chǔ)模塊采用大容量磁盤，用于接收所述中處理器模塊輸出的變電站模型信息并根據(jù)中央處理器的指令進(jìn)行變電站模型的存儲(chǔ)。

該存儲(chǔ)模塊的變電站模型數(shù)據(jù)劃分為三層：變電站端維護(hù)數(shù)據(jù)層、調(diào)控中心端維護(hù)數(shù)據(jù)層和調(diào)度自動(dòng)化應(yīng)用數(shù)據(jù)層。

(4)USB接口模塊支持優(yōu)盤對(duì)存儲(chǔ)模塊內(nèi)的變電站模型數(shù)據(jù)的拷貝。

(5)顯示模塊采用LED顯示屏進(jìn)行顯示。在未接收到控制模塊指令時(shí)顯示該裝置的運(yùn)行狀態(tài)，即是否正常運(yùn)行，當(dāng)裝置不正常運(yùn)行時(shí)，顯示哪個(gè)模塊出現(xiàn)故障。當(dāng)接收到控制模塊指令時(shí)，該顯示模塊則根據(jù)控制模塊的指令進(jìn)行顯示。

(6)控制模塊與所述外殼表面安裝的控制面板相連接，如圖2所示，該控制模塊可以根據(jù)需要控制整個(gè)裝置的復(fù)位；也可控制顯示模塊顯示所需要的信息，例如顯示裝置的工作狀態(tài)，變電站模型或工作日志等；還可經(jīng)中央處理器模塊傳送指令到存儲(chǔ)模塊，使存儲(chǔ)模塊將相應(yīng)模型數(shù)據(jù)發(fā)送到USB接口進(jìn)行拷貝。

所述控制面板包括數(shù)字鍵“0-9”、菜單鍵“MENU”、刪除鍵“DEL”、返回鍵“RETURN”、確認(rèn)鍵“OK”和上下左右四個(gè)鍵。通過對(duì)控制面板中的按鍵操作，可實(shí)現(xiàn)裝置復(fù)位、運(yùn)行信息查看、模型信息查看等操作。

點(diǎn)擊菜單“MENU”鍵，在顯示模塊顯示系統(tǒng)主菜單，包括“復(fù)位”、“查看通訊連接信息”、“查看模型信息”、“查看運(yùn)行信息”一級(jí)子菜單。

①通過上下左右四個(gè)按鈕選擇一級(jí)菜單“復(fù)位”，按“OK”鍵，提示輸入設(shè)備復(fù)位密碼，通過數(shù)字鍵“0-9”輸入密碼，再次按“OK”鍵，裝置重新啟動(dòng)。

②選擇“查看通訊連接信息”菜單，在屏幕顯示裝置與調(diào)控中心的連接信息(包括：連接時(shí)間、上行、下行數(shù)據(jù)量與數(shù)據(jù)傳輸速率等)和與變電站的連接信息(包括：連接的變電站個(gè)數(shù)、名稱、各自的上行/下行數(shù)據(jù)量與數(shù)據(jù)傳輸速率等)。

③選擇“查看模型信息”菜單，在屏幕顯示當(dāng)前系統(tǒng)的“變電站”信息；通過上下左右四個(gè)按鈕和“OK”鍵選擇要查看的變電站，進(jìn)一步顯示變電站相關(guān)的各個(gè)數(shù)據(jù)層對(duì)應(yīng)的模型數(shù)據(jù)及歷史版本數(shù)據(jù)；通過上下左右四個(gè)按鈕和“OK”鍵選擇模型數(shù)據(jù)文件，長(zhǎng)按“OK”鍵可將數(shù)據(jù)文件拷貝到USB存儲(chǔ)設(shè)備，在拷貝之前需要有密碼確認(rèn)。

④選擇“查看運(yùn)行信息”菜單，顯示“當(dāng)前運(yùn)行信息”和“歷史運(yùn)行信息”二級(jí)子菜單，當(dāng)前裝置運(yùn)行信息包括：通訊與模型報(bào)警信息，模型數(shù)據(jù)通訊信息、模型數(shù)據(jù)合并信息等；歷史運(yùn)行信息按照年、月、日層級(jí)進(jìn)行組織，長(zhǎng)按“OK”鍵可將某一時(shí)間點(diǎn)的運(yùn)行信息拷貝到USB存儲(chǔ)設(shè)備，在拷貝之前需要有密碼確認(rèn)。顯示模塊如在顯示系統(tǒng)二級(jí)或更深層級(jí)子菜單，按“RETURN”按鈕可返回上一級(jí)菜單，按“MENU”按鈕可直接顯示主菜單。

(7)數(shù)據(jù)層合并模塊分為兩種運(yùn)行方式：(1)自動(dòng)運(yùn)行：當(dāng)未接收到中央處理器的指令時(shí)，該模塊始終運(yùn)行，將存儲(chǔ)模塊中變電站優(yōu)先級(jí)最高的變電站模型和調(diào)控中心端優(yōu)先級(jí)最高的變電站模型進(jìn)行合并；(2)觸發(fā)運(yùn)行：當(dāng)變電站或調(diào)控中心的變電站模型正在進(jìn)行更改時(shí)，中央處理器將向所述數(shù)據(jù)層合并模塊發(fā)出指令，使其暫停自動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)變電站模型更改完成時(shí)，中央處理器向所述數(shù)據(jù)層合并模塊發(fā)送繼續(xù)運(yùn)行指令，觸發(fā)該數(shù)據(jù)層合并模塊的繼續(xù)運(yùn)行，繼續(xù)將存儲(chǔ)模塊中變電站端優(yōu)先級(jí)最高的變電站模型和調(diào)控中心端優(yōu)先級(jí)最高的變電站模型進(jìn)行合并。

需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明所述的實(shí)施例是說(shuō)明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明包括并不限于具體實(shí)施方式中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。