CN101741143A - 一种电力自动化系统一体化配置的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电力自动化系统一体化配置的实现方法，先通过在监控系统中进行SCADA对象和通讯管理机对象的建模及对象实例的配置，将通讯管理机也作为监控系统中的一种设备对象纳入到监控系统的对象配置中去，生成一系列通用的XML格式的通讯管理机配置文件，最后经过一致性检查后，通过网络将整理生成好的配置文件导入到通讯管理机的配置库，完成通讯管理系统的对象数据库配置。本发明能有效的减轻了厂站自动化系统工程配置的工作量，提高系统配置的工作效率，避免了监控系统和通讯管理系统中相同设备对象参数配置的不一致，达到了整个自动化监控系统对象配置的统一，同时也方便了厂站自动化监控系统的工程配置和维护。

Description

一种电力自动化系统一体化配置的实现方法
技术领域
本发明涉及一种电力自动化系统一体化配置的技术方法，尤其涉及一种电力自动化系统对象数据库一体化配置的功能技术。属于电力自动化技术领域。
背景技术
在变电站、开闭站、电厂等领域电力自动化系统对象数据库配置过程中，为了实现既能在本地进行自动化监控又能在异地进行远程监控的功能，需要在当地配置自动化监控系统，同时还需要在当地配置通讯管理机，当地的数据采集和监控系统SCADA数据经过通讯管理机处理后转发出去，实现了远传和远控功能，为了能实现上述两套系统的监控功能，首先要在当地自动化监控和通讯管理机两套系统中进行整个变电站SCADA对象的数据库配置，而这两套系统所监控的SCADA对象又几乎是一样的，传统的系统配置方法是在监控系统和通讯管理机里分别进行系统对象数据库的定义和配置，即要对整个变电站的SCADA对象进行两次定义，这就大大增加了系统配置的工作量，降低了系统配置的工作效率，并且增大了两套系统中SCADA对象定义不一致的风险。尤其是在SCADA对象较多的领域，对两套系统分别进行相同数据对象定义已经不能满足整个自动化监控系统工程化配置和智能化配置发展的要求。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于设计一种在数据采集和监控系统(即SCADA)中实现监控系统和通讯管理机对象数据库一体化配置的方法，利用该方法能实现监控系统和通讯管理机对象数据库的一体化配置。从而能实现只进行一次系统配置，就能完成两套系统对象数据库的配置工作。大大减少了整个系统配置的工作量，提高了系统配置的工作效率，同时也确保了两套系统对象配置的一致性，减轻系统维护的工作量。
为实现上述发明目的，根据上述设计思想，本发明是通过以下的技术方案来实现的：
一种电力自动化系统一体化配置的实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
先通过在自动化监控系统中进行对整个变电站监控对象的建模和对象实例的数据库的配置，同时将通讯管理机也作为监控系统中的一种设备对象纳入到监控系统的对象配置中去；
通过监控系统提供的数据库访问接口提取在监控系统中配置好的整个变电站监控对象的配置数据；
将监控系统数据库中的所述整个变电站监控对象的配置数据和通讯管理机设备对象数据进行整合，生成通用的XML格式的通讯管理机配置文件；
将已存储在通讯管理机配置数据库中自身的配置文件和即将准备下装到通讯管理机配置库中的所述生成的XML格式的通讯管理机配置文件进行一致性检查，挑出即将准备下装到通讯管理机配置数据库中的配置文件中比已存储在通讯管理机中通讯管理机现有自身的配置文件中更新的部分，并把这部分更新的内容重新组合作为即将要下装的配置文件下装到通讯管理机的配置数据库中去；
最后通过网络将整理生成好的配置文件导入到通讯管理机的配置库，完成通讯管理系统的对象数据库配置。
本发明的有益效果是：本发明能有效的减轻了厂站自动化系统工程配置的工作量，提高了配置的工作效率，避免了在监控后台和通讯管理机中相同设备对象参数配置的不一致，达到了整个自动化监控系统设备配置的统一，同时也方便了厂站自动化系统的工程配置和维护。
附图说明
图1为电力自动化系统一体化配置设计实现方法示意图；
图2为电力自动化系统一体化配置数据对象的层次结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种电力自动化监控系统一体化配置的实现方法，先通过在SCADA监控系统中进行整个变电站的遥信数据对象、遥测数据对象、遥控出口对象、遥调出口对象和告警事件对象、保护动作事件对象、SOE对象、压板对象、定值对象以及设备状态信息对象在内的监控对象的建模和实例对象的数据库的配置，对于变电站自动化监控系统，往往由多套系统组成，并且在多套系统中往往要定义相同的数据对象，因此当在两套或多套系统中定义相同对象时可以从其中一套已经完成相同数据对象配置的系统中提取数据对象的配置信息并生成其他系统相应的配置文件，再经过一致性检查后将配置文件导入到其余系统的配置数据库中，完成其余系统的对象数据库配置，从而实现变电站自动化监控系统的一体化配置。
通过一体化配置工具可以实现多套系统定义相同对象时，只要在一套系统中进行数据对象的配置，其他系统可利用一体化配置工具生成其相应的配置文件并导入其相应的配置数据库中，完成系统的配置，而无需再重复进行相同对象的数据库配置，实现了多套系统配置数据库的一体化配置。这里主要阐述变电站自动化监控系统的数据采集和监控系统(SCADA)和通讯管理机这两套系统的一体化配置。实现上述一体化配置功能的一体化配置工具首先通过从数据采集和监控系统(SCADA)提供的其系统的数据库的接口访问其配置数据库取得整个变电站监控对象配置的数据，并根据通讯管理机的配置文件格式及其数据结构层次关系的要求生成一系列的XML格式的配置文件，最后经一体化配置工具一致性检查后通过网络将配置文件导入到通讯管理机的系统配置库中，完成了通讯管理机的对象数据库配置。在一体化配置工具访问数据采集和监控系统(SCADA)的配置数据库前还首先要在数据采集和监控系统进行整个变电站的遥信数据对象、遥测数据对象、遥控出口对象、遥调出口对象和告警事件对象、保护动作事件对象、SOE对象、压板对象、定值对象以及设备状态信息对象在内的全站对象的建模和实例对象的配置，在建模和实例对象的配置时要建立两类对象模型，配置两类对象实例，一类是监控系统和通讯管理系统都要监视的整个变电站的SCADA对象，另一类是只涉及到通讯管理机本身所需的私有配置信息的通讯管理机对象。在进行一体化配置时，充分利用了数据采集和监控系统(SCADA)灵活的建模方式，将通讯管理机也纳入了监控系统的对象模型中去，在进行数据采集和监控系统(SCADA)对象数据配置时能对SCADA实例对象和通讯管理机实例对象分别进行对象数据的配置，在完成整个变电站设备对象的数据定义的同时也将SCADA对象和通讯管理机对象进行了有效的区分，使数据采集和监控系统(SCADA)要进行监控的数据对象层次结构还是按照原来的对象层次结构进行监控。通过在监控后台分别定义SCADA实例对象和通讯管理机实例对象，一体化配置工具可以将整个变电站配置的SCADA对象信息和通讯管理装置的私有信息这两类数据对象进行重新整合，并按照通讯管理机配置数据库对象数据层次结构的要求生成一种XML通用格式的文件，经过一体化配置工具中的一致性检查模块进行一致性检查后，一体化配置工具将通过网络将生成的配置文件导入到指定的通讯管理机的配置库中去，一体化配置工具再完成配置文件的导入后，会立即向通讯管理机发送重新启动命令，通讯管理机在接收完配置文件后会进行系统配置的重新初始化，完成通讯管理机的系统配置，从而实现了电力自动化系统一体化配置的功能。
在SCADA监控系统中进行整个变电站对象的建模和对象实例的数据库配置时，在监控系统中不仅对需要监控的SCADA对象进行建模和配置，还将通讯管理机也作为监控系统中的一种功能设备，并按照面向对象的方式，在监控系统中对通讯管理机进行了对象建模和对象实例的数据库配置，从而为能实现整个系统的一体化配置打下了基础。
在监控系统对象实例的定义时，将通讯管理设备对象的配置纳入到监控系统数据库定义中，并且通过配置不同的对象将通讯管理机对象和SCADA对象进行了有效的区分，从而在SCADA监控系统的数据层次结构上保证了和不进行一体化配置的监控系统数据结构层次的兼容性。同时，一体化配置工具还将SCADA对象和通讯管理设备对象进行了层次上的重新组合，通过数据对象结构层次上灵活的重新组合，有效的实现了通讯管理机数据的重组，为生成通讯管理机的配置文件奠定了数据结构基础。
对于变电站自动化监控系统，往往由多套系统组成，并且在多套系统中往往要定义相同的数据对象，因此当在两套或多套系统中定义相同对象时可以从其中一套已经完成相同数据对象配置的系统中提取数据对象的配置信息并生成其他系统相应的配置文件，再将配置文件导入到其余系统的配置数据库中，完成其余系统的对象数据库配置，从而实现变电站自动化监控系统的一体化配置。通过一体化配置工具可以实现多套系统定义相同对象时，只要在一套系统中进行数据对象的配置，其他系统可利用一体化配置工具生成其相应的配置文件并导入其相应的配置数据库中，完成系统的配置，而无需再重复进行相同对象的数据库配置，实现了多套系统对相同实例对象的一体化配置。实现上述一体化配置功能的一体化配置工具通过连接SCADA监控系统提供的数据库接口ORMDatabase来访问SCADA监控系统的配置数据库，取得整个变电站对象配置的数据，并按照一定的数据结构层次将监控系统数据库中配置的SCADA对象和通讯管理机设备对象进行了有效的整合，生成通讯管理机的配置文件，生成的配置文件采用了当前流行的XML文件格式，在一体化配置的实现中采用通用的XML格式的配置文件，不仅只是一体化配置的文件格式需求，更为后续一体化配置的进一步的扩展预留了接口，也进一步拓宽了一体化配置应用范围的空间。
一体化配置工具在下装通讯管理机的配置文件时还进行了一致性检查，首先通过一体化配置工具的通讯及配置文件下装模块召唤通讯管理机配置库里的自身的配置文件，再通过和一体化配置工具的配置文件生成模块生成的即将准备下装到通讯管理机配置库中的新的配置文件进行比较，然后算出两个文件的摘要算法值(MD5)并进行比较，如果相同则认为配置文件生成模块生成的即将准备下装到通讯管理机配置库中的新的配置文件与通讯管理机配置库中的自身原有的配置文件一致。通过一体化配置工具的一致性检查后再下装配置文件，可以减少相同配置文件的重复下装，大大降低了网络负担，提高了一体化配置工具下装配置文件的速度和效率。
所述的一体化配置工具能够根据工具中的配置项灵活的选择要下装的通讯管理设备，通过TCP方式将配置文件下装到指定的设备中去，而不是每次对全网所有设备都进行配置文件的下装，从而有效的减轻了网络的负担。
所述一体化配置工具在下装完通讯管理设备的配置文件后还能主动向通讯管理机发送重新启动命令，让通讯管理机接收完配置文件，并修改过配置参数后重新进行初始化，完成装置的系统配置，并投入正常使用。
如图1所示是电力自动化系统一体化配置设计实现方法的示意图，通过SCADA监控系统灵活的面向对象的建模方式，在SCADA监控系统中将通讯管理机也作为一种对象模型纳入到SCADA监控系统的对象模型中去，并对监控的SCADA对象和通讯管理机对象实例分别进行配置，在结构层次上又进行了重新整合，从而实现了和不进行一体化配置的监控系统数据结构层次的兼容。同时，一体化配置还将SCADA对象和通讯管理设备对象进行了层次上的重新组合，构建了生成通讯管理机配置文件的数据对象层次结构。然后一体化配置工具利用SCADA监控系统提供的数据库访问接口访问监控系统的配置数据库，取得通讯管理机要求的层次结构的数据对象，并进行了重新整合，以通用的XML文件格式生成了通讯管理机的配置文件，然后和通讯管理机建立连接并下装配置文件，在向通讯管理机下装配置文件时，先通过一体化配置工具的一致性检查模块对通讯管理机中配置库中的自身的配置文件和用一体化配置工具生成的即将准备下装到通讯管理机的配置文件进行了一致性比较，从中区分出两个配置文件的差异，将即将准备下装的配置文件中更新的部分提炼出来，进行重组生成要下装的配置文件，然后再进行配置文件的下装，从而避免了相同配置的重复下装，提高了一体化配置工具下装配置文件的速度和效率。最后一体化配置工具会主动向通讯管理机发送重新启动命令，让通讯管理机在接收到配置文件，修改过配置参数后重新进行初始化，完成装置的系统配置，并投入正常使用。
如图2所示，图2给出了监控系统原有数据对象的层次结构和系统一体化配置后的数据对象的层次结构对照示意图，图中CMD代表了通讯管理机，从两个对象层次关系结构图的对比可以发现，在一体化配置后的数据对象层次关系中仍然保留了监控系统原有数据对象的层次结构关系，而通过对不同数据对象的配置，又可以将SCADA对象和通讯管理机对象进行了有效的区分，使得在一体化配置后的对象层次结构中监控系统仍可以识别原有SCADA系统对象的层次结构，对监控系统不造成任何影响。同时，通过在监控系统对象模型中增加通讯管理机对象模型，对通讯管理机对象实例进行配置，并按照一体化配置的层次结构要求进行了数据结构的重新构建，将原有的SCADA对象和通讯管理机私有对象进行重新组合，又形成了生成通讯管理机配置文件的数据对象层次结构，图中CMDsys是通讯管理机系统对象，CMDSrv、CMDNode、CMDRuntime分别定义了通讯管机的配置信息、通讯管理机的规约节点相关信息和通讯管理机启动文件的配置信息等私有信息。图中CMDIED和CMDLDev是作为通讯管理机中的装置对象定义而配置的专门对象模型，并且和原有SCADA中的IED和LogicalDevice对象进行了映射，从而实现了在两套系统中都能监视所有的设备对象。
上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术设计方法，均落在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种电力自动化系统一体化配置的实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
先通过在自动化监控系统中进行对整个变电站监控对象的建模和对象实例的数据库的配置，同时将通讯管理机也作为监控系统中的一种设备对象纳入到监控系统的对象配置中去；
通过监控系统提供的数据库访问接口提取在监控系统中配置好的整个变电站监控对象的配置数据；
将监控系统数据库中的所述整个变电站监控对象的配置数据和通讯管理机设备对象数据进行整合，生成通用的XML格式的通讯管理机配置文件；
将已存储在通讯管理机配置数据库中自身的配置文件和即将准备下装到通讯管理机配置库中的所述生成的XML格式的通讯管理机配置文件进行一致性检查，挑出即将准备下装到通讯管理机配置数据库中的配置文件中比已存储在通讯管理机中通讯管理机现有自身的配置文件中更新的部分，并把这部分更新的内容重新组合作为即将要下装的配置文件下装到通讯管理机的配置数据库中去；
最后通过网络将整理生成好的配置文件导入到通讯管理机的配置数据库，完成通讯管理系统的对象数据库配置。
2.根据权利要求1所述的一体化配置的实现方法，其特征在于，所述整个变电站的监控对象包括遥信数据对象、遥测数据对象、遥控出口对象、遥调出口对象和告警事件对象、保护动作事件对象、SOE对象、压板对象、定值对象以及设备状态信息对象。
3.根据权利要求1或2所述的一体化配置的实现方法，其特征在于，所述方法将通讯管理机对象和原有监控系统对象进行整合构建成新的对象结构层次，既实现通讯管理机在监控系统中对象参数的灵活配置，而又对监控系统中原有数据对象不造成任何的影响。
4.根据权利要求1或2所述的一体化配置的实现方法，其特征在于，所述一致性检查是通过比较两个配置文件的摘要算法值(MD5)来进行比较，如果相同则认为生成的即将准备下装到通讯管理机配置库中的新的配置文件与已存储在通讯管理机配置库中其自身的配置文件一致。
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