CN104318027A - 基于信息表模板的模型信息表闭环自动交互的设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于信息表模板的模型信息表闭环自动交互的设计方法，该方法包括下述步骤：智能变电站模型自动转换过程中保留唯一路径标识，生成mRID标识；前置依据信息表模板对智能变电站内的量测点进行筛选；依据筛选结果和点号生成规则，生成信息点表；智能变电站解析信息点表，将点号映射到智能变电站内的信息采集点；智能变电站完成远动网关配置。该方法所采用的信息表模板技术和唯一标识技术保证了智能电网数据交互的快速性、灵活性和准确性，实现了智能变电站与智能调控系统之间的模型信息点表自动生成、自动下发、自动更新等一系列操作，整个过程不需要人工参与建模、选点、对点等操作，保证了智能变电站的快速接入与信息传输。

Description

基于信息表模板的模型信息表闭环自动交互的设计方法

技术领域

本发明涉及一种计算机在电气自动化领域应用的方法，具体讲涉及一种基于信息表模板的模型信息表闭环自动交互的设计方法。

背景技术

随着智能电网的快速发展，大量智能设备接入电网，在现有的智能电网技术支持系统中，普遍存在配置困难的问题。以智能电网调度控制系统为例，在智能电网调度控制系统接入智能变电站时，为了配置和核对有关交互信息，需要花费大量的人力，进行逐点配置逐点测试，在一个变电站由多级调度共管时，各个调度还要分别进行类似的调试过程，而且在系统构成调整时，这些配置工作又要重新进行。所有这些工作造成了巨大的资源、人员和时间的浪费，而且因为各个调控中心硬件环境及人员配置的差别，这个过程极易造成差错，结果是整个系统的维护满足不了电网快速发展的要求，制约着智能电网技术支持系统协调发展。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于信息表模板的模型信息表闭环自动交互的设计方法，该方法所采用的信息表模板技术和唯一标识技术保证了智能电网数据交互的快速性、灵活性和准确性，实现了智能变电站与智能调控系统之间的模型信息点表自动生成、自动下发、自动更新等一系列操作，形成一套闭环系统，整个过程不需要人工参与建模、选点、对点等操作，保证了智能变电站的快速接入与信息传输。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种基于信息表模板的模型信息表闭环自动交互的设计方法，其改进之处在于，所述设计方法是基于将信息表模板应用于智能变电站与智能调控系统数据信息交互中的，所述智能变电站基于IEC 61850标准建模，其模型文件包含变电站内的一、二次设备信息，描述智能变电站内IED设备信息；所述智能调控系统采用基于变电站模型即插即用的建模方式，将基于IEC 61850标准的变电站模型转换为符合IEC 61970标准的智能调控系统模型；

所述设计方法包括下述步骤：

(1)智能变电站模型自动转换过程中保留唯一路径标识，生成mRID标识；

(2)前置依据信息表模板对智能变电站内的量测点进行筛选；

(3)依据筛选结果和点号生成规则，生成信息点表；

(4)智能变电站解析信息点表，将点号映射到智能变电站内的信息采集点；

(5)智能变电站完成远动网关配置。

进一步地，所述步骤(1)中，智能调控系统获取智能变电站模型，依据模型映射方法实现模型的自动转换，在自动转换过程中，依据智能变电站模型量测点的路径及从属关系，生成量测点唯一路径标识，同时依据智能调控系统long ID规则生成唯一的mRID标识，在智能调控系统模型库中形成一对一的映射关系。

进一步地，所述从属关系描述为：智能变电站提供的模型中包含IED设备，每一个IED设备配置多个逻辑设备，每个逻辑设备包含多个逻辑节点，逻辑结点有强制、任选和用户定义的数据对象，各数据对象包含数据属性；

依照从属关系，确定智能变电站的唯一路径标识，依据唯一路径标识即唯一找到对应的IED设备中的信息采集点；

智能调控系统模型的唯一标识是mRID，即long型ID，由表号、域号、区域号和记录号四部分组成，智能调控系统在处理模型量测时，自动生成mRID标识，且mRID标识与智能变电站模型的唯一路径标识具有一对一关系。

进一步地，所述步骤(2)中，根据采集信号的不同，所述信息表模板按不同调控中心、不同信号类型、不同电压等级和不同间隔类型进行区分，即：

①不同调控中心：省调中心和地调中心；

②不同信号类型：遥测、遥信、遥控和遥调；

③不同电压等级：1000kV、750kV、500kV、220kV、110kV、35kV和10kV；

④不同间隔类型：开关间隔、变压器间隔、母线间隔和全站信号虚拟间隔；

信息表模板命名规则为：信号类型_电压等级_间隔类型.xml；

信息表模板筛选规则设定原则为：首先按照量测点配置的路径进行筛选，适用于遥测点的筛选，其次按照量测点的中文描述信息进行筛选，要求各有效量测点的中文描述遵循命名标准或规范要求，在智能变电站模型中，描述信息位于表达数据的末端数据属性(DAI)、元素的描述(desc)中；如果没有数据属性信息，描述信息则位于数据对象(DOI)元素的描述(desc)中；通过获取量测点的中文描述信息，按照信息表模板设定的规则判断该量测点是否保留。

进一步地，所述步骤(2)中，前置指的是实时数据采集与监控装置，智能变电站模型完成转换后，实时数据采集与监控装置依据预先定义好的信息表模板，自动对智能变电站内的信息量测点进行筛选，找出智能调控系统关注的量测点；

不同调控中心、不同信号类型、不同电压等级和不同间隔类型，依据信息表模板的命名，选择其需要的信息表模板；信息表模板是可编辑的，当调度员发现筛选结果不满意时，按照需要调整信息表模板的筛选规则。

进一步地，所述步骤(3)中，智能调控系统确定信息量测点后，依据信息表点号生成规则，自动排列生成遥测、遥信、遥控和遥调四类信息点表，信息点表中包括点号和唯一路径标识的一一对应关系；所述信息点表的点号是从1开始排列的整数，前置通信系统依据智能变电站模型唯一路径标识和智能调控系统mRID标识，采取点号递增的方式为每条量测点分配点号。

进一步地，所述步骤(4)中，信息点表自动下发到智能变电站，智能变电站解析信息点表中的唯一路径标识，按路径从属关系，找到智能变电站内对应的信息采集点，并依据信息点表中的点号和唯一路径标识的对应关系，将点号映射到智能变电站内的信息采集点，形成信息采集点与点号的一一对应关系。

进一步地，所述步骤(5)中，智能变电站依据信息采集点与点号的一一对应关系，完成远动网关机配置，提供实时通信服务并通知智能调控系统；智能调控系统前置启动通信链路，开始实时数据的传输。

与现有技术比，本发明达到的有益效果是：

智能变电站与智能调控系统采用不同的标准建模，数据交互需要大量的人工操作，这些都不符合智能电网要求的自动化、快速性、实时性、准确性等要求。本发明提出的基于信息表模板的智能变电站与智能调控系统模型信息表闭环自动交互的设计方法符合未来智能电网的发展要求，所采用的信息表模板技术和唯一标识技术保证了智能电网数据交互的快速性、灵活性和准确性，实现了智能变电站与智能调控系统之间的模型信息点表自动生成、自动下发、自动更新等一系列操作，形成一套闭环系统，整个过程不需要人工参与建模、选点、对点等操作，保证了智能变电站的快速接入与信息传输。

附图说明

图1是本发明提供的模型信息表闭环自动交互系统图；

图2是本发明提供的信息采集点—点号—模型量测点对应关系图。

具体实施方式

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。

本发明提供一种基于信息表模板的模型信息表闭环自动交互的设计方法，该设计方法是基于将信息表模板应用于智能变电站与智能调控系统数据信息交互中的，智能变电站基于IEC 61850标准建模，其模型文件包含变电站内详细的一、二次设备信息，重点描述了变电站内IED设备信息。智能调控系统采用基于变电站模型即插即用的建模方法，将基于IEC 61850标准的变电站模型转换为符合IEC 61970标准的智能调控系统模型。本发明提供的模型信息表闭环自动交互系统图如图1所示。

来源于智能变电站的模型自动转换并接入智能电网调控系统模型库，这是智能变电站与智能调控系统交互数据的前提。

本发明提供一种基于信息表模板的模型信息表闭环自动交互的设计方法包括下述步骤：

(1)智能变电站模型自动转换过程中保留唯一路径标识，生成mRID标识；

智能调控系统获取智能变电站模型，依据模型映射的方法实现模型的自动转换，在转换过程中，依据变电站模型量测点的路径及从属关系，生成量测点唯一路径标识，同时依据智能调控系统long ID规则生成唯一的mRID标识，在智能调控系统模型库中形成一对一的映射关系。

智能变电站提供的模型中包含大量IED设备，每一个IED设备又配置了多个逻辑设备，每个逻辑设备有包含多个逻辑节点，逻辑结点有强制、任选和用户定义的数据对象(DO)，各数据对象又包含数据属性(DA)。依照这种从属关系，确定了智能变电站的唯一路径标识，依据该标识即可唯一的找到对应的IED设备中的信息采集点。

根据智能变电站模型文件中各IED设备的描述规则，确定唯一路径标识规则如下：

iedName$LDeviceInst$prefix+lnclass+inst$DOname$DAname

其中：

iedName：IED属性name

LDeviceInst：LDevice属性inst

prefix：LN属性prefix

lnclass：LN属性lnclass

int：LN属性inst

DOname：DO属性name

DAname：DA属性name

若单元字符串为空，则保留空字符串。

智能调控系统模型的唯一标识是mRID(long型ID)，由表号、域号、区域号、记录号四部分组成，该标识在智能调控系统中具有唯一性。智能调控系统在处理模型量测时，自动生成mRID标识，且该标识与智能变电站模型唯一路径标识具有严格的一对一关系。

(2)前置依据信息表模板对智能变电站内的量测点进行筛选：

智能变电站采用IEC61850标准建模，其模型scd文件中包含的信息量十分庞大，实际上很多量测点是不需要进行监控的，另外不同的调控系统需要的信号也是有区别的。通过信息表模板技术，可以筛选出有效地需要监控的量测点。

本发明依据智能调控系统变电站典型监控信号制定信息表筛选模板。依据采集信号的不同，信息表模板按不同调控中心、不同信号类型、不同电压等级、不同间隔类型进行区分：

1、不同的调控中心：省调中心、地调中心等；

2、不同信号类型：遥测(yc)、遥信(yx)、遥控(yk)、遥调(yt)；

3、不同电压等级：1000kV、750kV、500kV、220kV、110kV、35kV、10kV等；

4、不同间隔类型：开关间隔(cbr)、变压器间隔(ptw)、母线间隔(bus)、全站信号虚拟间隔(visualbay)等。

依据上述划分，信息表模板命名规则为：信号类型_电压等级_间隔类型.xml，例如220kV开关间隔的遥测模板命名为“yc_220_cbr.xml”。

模板筛选规则设定的原则是：首先按照量测点配置的路径进行筛选，该方案一般适用于遥测点的筛选，例如有功幅值量测，其路径为“MMXU/TotW/mag.f”，依据该路径筛选规则即可找到相应的有功量测点，同时排除其他量测点的干扰；其次按照量测点的中文描述信息进行筛选，一般要求各有效量测点的中文描述遵循相关命名标准或规范要求，在智能变电站模型中，描述信息通常位于表达数据的末端数据属性(DAI)元素的描述(desc)中，如果没有数据属性，描述信息则通常位于数据对象(DOI)元素的描述(desc)中，通过获取量测点的中文描述信息，按照模板设定的规则判断该量测点是否保留。

具体模板筛选规则设定方案是：

1)首先设定描述desc，该描述采用量测的标准命名，例如“有功”、“无功”、“开合状态”、“遥信”等，便于调度员理解该条筛选规则。

2)设定一个关键字type，该关键字代表了规则匹配方式：严格匹配、模糊匹配和路径匹配。type＝1表示严格匹配，type＝2表示模糊匹配，type＝3表示路径匹配。其中优先考虑路径匹配规则，路径匹配规则严格遵循IEC61850标准，按量测点路径名进行描述。

3)设定name和value两个属性，表示需要查找的量测点元素及属性，例如：name＝"DAI"value＝"desc"，表示查找DAI元素的desc属性值。

4)设定in1、in2、in3和out1、out2、out3六个属性，表示三个包含的关键字和三个剔除的关键字，若未来智能电网中筛选规则较复杂，可以考虑扩展包含的关键字和剔除的关键字。若采用路径匹配方式，则只在“in1”中填写相应量测点的路径名，其余关键字为空；若采用严格匹配方式，则只在“in1”中填写关键字，只有当量测点的中文描述信息与该关键字完全相同时才保留该量测点；若采用模糊匹配方式，则六个属性均可填写关键字，且“in1”不许为空，三个包含的关键字之间存在“与”的关系，在中文描述信息中均出现则保留该量测点，三个剔除的关键字不允许出现在中文描述信息中，若出现则筛除该量测点。另外，需要强调的是，三个包含的关键字之间只允许存在“与”的关系，若三个包含的关键字之间存在“或”的关系，则需要另写一条规则。

完成模型转换后，实时数据采集与监控装置(前置)依据信息表模板技术，按照预先定义好的信息表模板，自动对所有信息量测点进行筛选，找出智能调控系统关注的量测点。不同的调控中心、不同电压等级的变电站、不同的间隔及量测类型，依据信息表模板的命名，选择其需要的信息表模板。信息表模板是可编辑的，当调度员发现筛选结果不满意时，可按照需要调整信息表模板的筛选规则。

(3)依据筛选结果和点号生成规则，生成信息点表；

智能调控系统确定所有需要的信息量测点后，依据信息表点号生成规则，自动排列生成遥测、遥信、遥控、遥调四类信息点表，信息点表中包括点号和唯一路径标识的严格对应关系。

前置信息点表点号是从1开始排列的整数。前置通信系统依据智能变电站模型唯一路径标识和智能调控系统mRID标识，采取点号递增的方法为每条测点分配点号。

(4)智能变电站解析信息点表，将点号映射到智能变电站内的信息采集点；

点表自动下发到智能变电站，变电站解析信息表中的唯一路径标识，按路径从属关系，找到站内对应的信息采集点，并依据信息表中的点号和唯一路径标识的对应关系，将信息采集点与点号一一对应。

智能调控系统的模型来源于智能变电站，经处理同步到调控系统的模型库后，自动触发生成信息点表，并将信息点表下发到智能变电站。为保证智能调控系统与智能变电站均能识别该点表文件，需建立唯一的标识来联通两套系统，本项目采用二次设备路径描述作为智能变电站信息采集的唯一路径标识，采用智能调控系统中的mRID作为调控系统模型的唯一标识，两个标识在信息点表中与前置采集点号具有严格的对应关系，即信息采集点—点号—模型量测点是一对一的关系。其对应关系如图2所示。

(5)智能变电站完成远动网关配置。

智能变电站依据信息采集点与点号的对应关系，完成远动网关机的配置，准备好提供实时通信服务并通知智能调控系统。智能调控系统前置启动通信链路，开始实时数据的传输。

在智能变电站与智能调控系统之间交互模型、实时数据的整个过程中，始终贯穿唯一路径标识。智能变电站模型以从属关系表示唯一路径标识；在智能调控系统中处理模型时，依据从属关系、唯一路径标识规则和智能调控系统的要求生成唯一路径标识和mRID标识，前置在此基础上进一步依据点号排列规则生成信息点表；变电站远动通信模块获取点号和唯一路径标识后解析并配置远动网关机，依据点号向智能调控系统上送实时数据。整个数据交互流程联通了智能变电站与智能调控系统，形成一套闭环系统，如图1所示。

上面所述的模型信息表交互过程完全实现自动化，闭环交互系统完成了智能变电站与智能调控系统之间模型、信息、实时数据的自动交互，实现了智能变电站自动接入智能调控系统的即插即用，除了信息表模板需要偶尔的少量人工维护外，整个过程都不需要人为参与，节省了大量的人力、物力等资源，而且减少了人工建模、选点、对点等操作的误差，保证了智能变电站的快速接入和数据传输的可靠性。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于信息表模板的模型信息表闭环自动交互的设计方法，其特征在于，所述设计方法是基于将信息表模板应用于智能变电站与智能调控系统数据信息交互中的，所述智能变电站基于IEC61850标准建模，其模型文件包含变电站内的一、二次设备信息，描述智能变电站内IED设备信息；所述智能调控系统采用基于变电站模型的即插即用建模方式，将基于IEC61850标准的变电站模型转换为符合IEC61970标准的智能调控系统模型；

所述设计方法包括下述步骤：

(1)智能变电站模型自动转换过程中保留生成mRID标识的唯一路径标识，；

(2)前置依据信息表模板筛选智能变电站内的量测点；

(3)依据筛选结果和点号生成规则生成信息点表；

(4)所述生成的信息点表将点号映射到智能变电站内的信息采集点；

(5)智能变电站完成远动网关配置。

2.如权利要求1所述设计方法，其特征在于，所述步骤(1)中，智能调控系统获取智能变电站模型，依据模型映射方法实现模型的自动转换，在自动转换过程中，依据智能变电站模型量测点的路径及从属关系，生成量测点唯一路径标识，同时依据智能调控系统longID规则生成唯一的mRID标识，在智能调控系统模型库中形成一对一的映射关系。

3.如权利要求2所述设计方法，其特征在于，所述从属关系描述为：智能变电站提供的模型中包含IED设备，每一个所述IED设备配置多个逻辑设备，每个逻辑设备包含多个逻辑节点，逻辑结点包括强制、任选和用户定义的数据对象，各数据对象包含数据属性；

依照从属关系，确定智能变电站的唯一路径标识，依据唯一路径标识即唯一找到对应的IED设备中的信息采集点；

智能调控系统模型的唯一标识是mRID，即long型ID，由表号、域号、区域号和记录号四部分组成，智能调控系统在处理模型量测时，自动生成mRID标识，且mRID标识与智能变电站模型的唯一路径标识具有一对一关系。

4.如权利要求1所述设计方法，其特征在于，所述步骤(2)中，根据采集信号的不同，所述信息表模板区分下述的不同调控中心、不同信号类型、不同电压等级和不同间隔类型：

①不同调控中心：省调中心和地调中心；

②不同信号类型：遥测、遥信、遥控和遥调；

③不同电压等级：1000kV、750kV、500kV、220kV、110kV、35kV和10kV；

④不同间隔类型：开关间隔、变压器间隔、母线间隔和全站信号虚拟间隔；

信息表模板命名规则为：信号类型_电压等级_间隔类型.xml；

信息表模板筛选规则设定原则为：首先按照量测点配置的路径进行筛选，适用于遥测点的筛选，其次按照量测点的中文描述信息进行筛选，要求各有效量测点的中文描述遵循命名标准或规范要求，在智能变电站模型中，描述信息位于表达数据的末端数据属性、元素的描述中；如果没有数据属性信息，描述信息则位于数据对象元素的描述中；通过获取量测点的中文描述信息，按照信息表模板设定的规则判断该量测点是否保留。

5.如权利要求1所述设计方法，其特征在于，所述步骤(2)中，前置指的是实时数据采集与监控装置，智能变电站模型完成转换后，实时数据采集与监控装置依据预先定义的信息表模板，自动筛选智能变电站内的信息量测点，找出智能调控系统关注的量测点；

不同调控中心、不同信号类型、不同电压等级和不同间隔类型，依据信息表模板的命名，选择其需要的信息表模板；信息表模板是可编辑的，当调度员发现筛选结果不满意时，按照需要调整信息表模板的筛选规则。

6.如权利要求1所述设计方法，其特征在于，所述步骤(3)中，智能调控系统确定信息量测点后，依据信息表点号生成规则，自动排列生成遥测、遥信、遥控和遥调四类信息点表，信息点表中包括点号和唯一路径标识的一一对应关系；所述信息点表的点号是从1开始排列的整数，前置通信系统依据智能变电站模型唯一路径标识和智能调控系统mRID标识，采取点号递增的方式为每条量测点分配点号。

7.如权利要求1所述设计方法，其特征在于，所述步骤(4)中，信息点表自动下发到智能变电站，智能变电站解析信息点表中的唯一路径标识，按路径从属关系，找到智能变电站内对应的信息采集点，并依据信息点表中的点号和唯一路径标识的对应关系，将点号映射到智能变电站内的信息采集点，形成信息采集点与点号的一一对应关系。

8.如权利要求1所述设计方法，其特征在于，所述步骤(5)中，智能变电站依据信息采集点与点号的一一对应关系，完成远动网关机配置，提供实时通信服务并通知智能调控系统；智能调控系统前置启动通信链路，开始实时数据的传输。