CN104361190B - 二次系统中虚端子自动化连接的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二次系统中虚端子自动化连接的方法及装置，用于解决人工连接虚端子效率低，易误连接的问题。该方法为：确定第一实际设备对应的第一通用设备，基于规则库确定与第一通用设备有连接关系的第二通用设备，并获取第一通用设备和第二通用设备的描述信息；根据第一通用设备的描述信息、第二通用设备的描述信息以及规则库中的规则确定虚端子连接的中间结论，以及根据中间结论和规则库中的规则推理确定第一通用设备和第二通用设备的虚端子连接关系；确定第二通用设备对应的第二实际设备，根据第一通用设备与第二通用设备的虚端子连接关系，对第一实际设备和第二实际设备进行虚端子的连接。采用上述方法可实现虚端子的自动化连接。

Description

二次系统中虚端子自动化连接的方法及装置

技术领域

本发明涉及智能变电站领域，尤其涉及一种二次系统中虚端子自动化连接的方法及装置。

背景技术

智能变电站是未来变电站发展的方向。相对于常规变电站，智能变电站通过网络化的信息共享取代了传统的二次回路直连关系，使得原先较为直观的二次回路变得不可见。现阶段智能变电站二次设计主要依靠厂家设备提供的智能电子设备的能力描述（IEDcapacity description，ICD；智能电子设备（intelligent electronic device，IED））文件，通过人工的信息处理或依据专业的设计工具建立信号的连接关系。信号数量多，设计工时长。

目前智能变电站二次设计中设备之间虚端子连接有两种方法：一是通过人工利用EXCEL表格的形式对照需要进行虚端子连接的不同设备来回逐条的复制粘贴来实现设备之间虚端子的连接。二是通过软件工具导入带有虚端子信息的ICD配置文件或者EXCEL表格，在工具提供的虚端子连接功能界面进行人工的逐条的虚端子连接工作。

目前两种方法都存在弊端：

第一种形式完全是通过人工完成，工作量大，时效性和正确性差，变更设计内容时不易操作，影响设计院的设计效率和经济利益。第二种形式在第一种形式的基础上有所优化，虚端子内容的展示更直观，省去了复制粘贴的繁琐操作，由软件工具来实现解析虚端子内容，能直观的同时展示需要进行虚端子连接的两侧设备，一定程度提高了虚端子连接内容的正确性，但是虚端子连接过程仍然需要人工的逐条连接，介于智能站中逻辑信号巨大的数量，设计人员的设计效率还是很低，工作量依然很大，并且仍然不能保证虚端子连接内容的正确率满足要求。

发明内容

本发明实施例提供一种二次系统中虚端子自动化连接的方法及装置，用以解决现有技术中存在虚端子连接需要人工逐条连接，连接效率过低，易出现连接错误的问题。

本发明实施例提供的方案，包括以下两个方面，其中，

第一方面，二次系统中虚端子自动化连接的方法，该方法包括：

确定第一实际设备对应的第一通用设备，基于规则库确定与第一通用设备有连接关系的第二通用设备，并获取第一通用设备的描述信息以及第二通用设备的描述信息；

根据第一通用设备的描述信息、第二通用设备的描述信息以及规则库中的规则确定虚端子连接的中间结论，以及根据中间结论和规则库中的规则推理确定第一通用设备和第二通用设备的虚端子连接关系；

确定第二通用设备对应的第二实际设备，根据第一通用设备与第二通用设备的虚端子连接关系，对第一实际设备和第二实际设备进行虚端子的连接。

较佳的，确定第一实际设备对应的第一通用设备之前，还包括：

根据电力行业标准，建立虚端子标准库，对虚端子标准库中的虚端子进行标准化命名；

基于虚端子标准库，建立带有描述信息的通用设备库。

较佳的，规则库中的规则是基于电力系统的二次设备之间的电气量关系建立的，并通过二次设备之间虚端子的历史连接记录积累形成。

较佳的，根据第一通用设备的描述信息、第二通用设备的描述信息以及规则库中的规则确定虚端子连接的中间结论，以及根据中间结论和规则库中的规则推理确定第一通用设备和第二通用设备的虚端子连接关系，包括：

将第一通用设备的描述信息、第二通用设备的描述信息与对应规则的条件进行匹配，将匹配后得出的结论作为虚端子连接的中间结论；

将中间结论、第一通用设备的描述信息以及第二通用设备的描述信息与对应规则的条件进行匹配，直到匹配后得出的结论为最终结论时，根据最终结论确定第一通用设备和第二通用设备的虚端子连接关系。

第二方面，二次系统中虚端子自动化连接的装置，该装置包括：

获取单元，用于确定第一实际设备对应的第一通用设备，基于规则库确定与第一通用设备有连接关系的第二通用设备，并获取第一通用设备的描述信息以及第二通用设备的描述信息；

确定单元，用于根据第一通用设备的描述信息、第二通用设备的描述信息以及规则库中的规则确定虚端子连接的中间结论，以及根据中间结论和规则库中的规则推理确定第一通用设备和第二通用设备的虚端子连接关系；

连接单元，用于确定第二通用设备对应的第二实际设备，根据第一通用设备与第二通用设备的虚端子连接关系，对第一实际设备和第二实际设备进行虚端子的连接。

较佳的，获取单元，还用于在确定第一实际设备对应的第一通用设备之前，根据电力行业标准，建立虚端子标准库，对虚端子标准库中的虚端子进行标准化命名，并基于虚端子标准库，建立带有描述信息的通用设备库。

较佳的，规则库中的规则是基于电力系统的二次设备之间的电气量关系建立的，并通过二次设备之间虚端子的历史连接记录积累形成。

较佳的，确定单元，具体用于：

将第一通用设备的描述信息、第二通用设备的描述信息与对应规则的条件进行匹配，将匹配后得出的结论作为虚端子连接的中间结论；

将中间结论、第一通用设备的描述信息以及第二通用设备的描述信息与对应规则的条件进行匹配，直到匹配后得出的结论为最终结论时，根据最终结论确定第一通用设备和第二通用设备的虚端子连接关系。

本发明有益效果包括：在智能变电站二次设计中实现设备之间虚端子的自动化连接，基于一定的标准和规则，通过设备的基本信息推理出最终虚端子的连接关系，全程可通过软件工具自动实现需要进行连接的设备之间的虚端子内容连接，大大减少了设计人员的工作量，并且基于规则能保证虚端子连接内容的正确率，降低了设计院的设计成本，提高经济收益。

附图说明

图1为本发明实施例中二次系统中虚端子自动化连接的方法流程图；

图2为本发明实施例中虚端子自动化连接的示意图；

图3为本发明实施例中二次系统中虚端子自动化连接的装置结构图。

具体实施方式

为了给出提高电力系统中二次设备虚端子的连接效率和质量的实现方案，本发明实施例提供了一种二次系统中虚端子自动化连接的方法及装置，以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参阅图1所示，本发明实施例提供的二次系统中虚端子自动化连接的方法，具体步骤如下：

步骤100：确定第一实际设备对应的第一通用设备，基于规则库确定与第一通用设备有连接关系的第二通用设备，并获取第一通用设备的描述信息以及第二通用设备的描述信息。

具体的，确定第一实际设备对应的第一通用设备之前，还包括：根据电力行业标准，建立虚端子标准库，对虚端子标准库中的虚端子进行标准化命名；基于虚端子标准库，建立带有描述信息的通用设备库。其中，虚端子标准库主要包括虚端子的名称，在建立虚端子标准库时，需要规范所有虚端子的命名，将实质相同、但来自不同厂家命名的虚端子进行命名标准的统一。建立虚端子标准库后，基于虚端子标准库建立带有虚端子描述信息的通用设备库，通用设备库包含了所有的电力系统的二次设备，这些二次设备即通用设备，所包含的二次设备与实际电力系统的二次设备相同，主要描述了包含哪些类型的二次设备，以及每个类型的二次设备包括的虚端子及设备的描述信息。通用设备包含的虚端子和设备的描述信息都是明确的，可以满足各种不同的工程需求，并可以根据工程实际进行修改，能够满足二次系统设计工作的需要。

选取待连接的第一实际设备，确定第一实际设备对应的第一通用设备，基于规则库中指示的第一通用设备与哪个通用设备有连接关系，确定与第一通用设备连接的第二通用设备。规则库中的连接规则是基于电力系统的二次设备之间的电气量关系建立的，并通过二次设备之间虚端子的历史连接记录的积累形成。规则库，由规则组成，规则的建立基于两个类型的二次设备之间的连接关系，两个类型的二次设备之间可以建立多条连接规则，不同连接规则内的规则项目可以重复。通过多次二次设备之间的历史连接记录，逐渐形成完备的规则库。

步骤110：根据第一通用设备的描述信息、第二通用设备的描述信息以及规则库中的规则确定虚端子连接的中间结论，以及根据中间结论和规则库中的规则推理确定第一通用设备和第二通用设备的虚端子连接关系。

具体的，获取第一通用设备的描述信息以及第二通用设备的描述信息，将第一通用设备的描述信息、第二通用设备的描述信息与对应规则的条件进行匹配，将匹配后得出的结论作为虚端子连接的中间结论；

然后继续匹配，将中间结论、第一通用设备的描述信息以及第二通用设备的描述信息与对应规则的条件进行匹配，直到匹配后得出的结论为最终结论时，根据最终结论确定第一通用设备和第二通用设备的虚端子连接关系。

规则库中包含的是虚端子连接所涉及的所有知识的集合，规则是知识的表达形式，多以IF….THEN…的形式存在，知识来源于本领域专家或者长期累积的虚端子连接关系，管理人员可以通过不断完善规则库中的规则优化虚端子连接的质量。规则的条件多以基础事实呈现，由基础事实得出中间结论，再由中间结论推理出两个通用设备之间的虚端子连接关系。以下以具体实施例说明如何确定虚端子连接关系。

规则库以IF...THEN...的形式表示：

规则（Rule）1：

IF 设备类型是合并单元。（F1）

THEN 设备是合并单元。（M1）

规则（Rule）2：

IF 设备是合并单元。（M1）

AND 设备关联的一次设备是线路。（F2）

THEN 设备是线路合并单元。（M2）

规则（Rule）3：

IF 设备类型是线路保护。（F3）

THEN 设备是线路保护。（M3）

规则（Rule）4：

IF 信号描述中包含“电流”或“I”。（F4）

AND 信号描述中包含相别“A”或“A相”。（F5）

THEN 信号是A相电流信号。（M4）

规则（Rule）5：

IF 两个设备属于同一间隔内。（F6）

AND（其中一个）设备是线路合并单元。（M2）

AND （其中一个）设备是线路保护。（M3）

THEN 线路合并单元需要采集电流信号上送给线路保护。（M5）

规则（Rule）6：

IF线路合并单元需要采集电流信号上送给线路保护。（M5）

AND (两侧)信号是A相电流信号。（M4）

AND 线路合并单元信号类型是输出。(F7)

AND 线路保护信号类型是输入。（F8）

THEN 线路合并单元A相电流信号与线路保护A相电流信号可以配对。 （H1）

以上规则描述中，用F1-F7标记的是初始事实或证据，用M1-M5标记的是中间结论，用H1标记的是最终结论。以下用Rn代表规则（Rule）n。上述规则可采用如下形式表示：

R1：F1→M1

R2：M1∧F2→M2

R3：F3→M3

R4：F4∧F5→M4

R5：F6∧M2∧M3→M5

R6：M5∧M4∧F7∧F8→H1

由上述推理关系可知，由第一通用设备的描述信息和第二通用设备的描述信息以及上述规则可以得到许多中间结论，再由各个中间结论与规则相结合可以确定推理出有最终标记H的最终结论，由该最终结论即可确定两个通用设备之间的信号连接关系，也即虚端子之间的连接关系。其中，通用规则库的建立不仅使得通用设备的名称标准化，而且使得通用设备的描述信息更加标准化且完备，在推理过程中，人为已知的条件可以通过人工选择，也可以通过程序匹配实现。规则的录入可以通过人工录入，也可以导入已经连接好的模型自动化录入。

参阅图2所示，选择通用设备库中的第一通用设备进行连接，确定了与其有连接关系的第二通用设备，虚端子为数字量信号，即输入输出信号。虚端子用于指示物理端口中具体包含哪些输入信号以及输出信号，以及输入信号和输出信号的连接关系。箭头从第一通用设备虚端子指向第二通用设备虚端子的虚线用于指示第一通用设备的输出虚端子与第二通用设备的输入虚端子相连，箭头从第二通用设备虚端子指向第一通用设备虚端子的虚线用于指示第二通用设备的输出虚端子与第一通用设备的输入虚端子相连。

步骤120：确定第二通用设备对应的第二实际设备，根据第一通用设备与第二通用设备的虚端子连接关系，对第一实际设备和第二实际设备进行虚端子的连接。

具体的，确定与第一通用设备所对应的第一实际设备的类型，由于已经确定了第一通用设备与第二通用设备之间的虚端子连接关系，因此，可以直接确定与第二通用设备对应的第二实际设备的类型，基于第一通用设备与第二通用设备的虚端子连接关系，对第一实际设备和第二实际设备进行虚端子的连接，具体包括：根据第一通用设备与第二通用设备每一对虚端子连接关系，分别针对第一实际设备和第一通用设备之间的虚端子名称，以及第二实际设备和第二通用设备之间的虚端子名称进行匹配，在虚端子名称匹配成功时，确定第一实际设备与第二实际设备之间每一对虚端子连接关系。

参阅图2所示，与通用设备对应的，箭头从第一实际设备虚端子指向第二实际设备虚端子的虚线用于指示第一实际设备的输出虚端子与第二实际设备的输入虚端子相连，箭头从第二实际设备虚端子指向第一实际设备虚端子的虚线用于指示第二实际设备的输出虚端子与第一实际设备的输入虚端子相连。

上述对实际设备的虚端子进行连接时，主要是通过虚端子名称上的匹配实现的，名称不能自动匹配的需要人工手动进行连接，但是由于事先建立了虚端子标准库和通用设备库，且通过规则推理，不能进行自动匹配的虚端子较少，因此可以大大减轻了设计人员的工作量，提高虚端子自动连接的效率，且不会因为人为原因出现连接错误。

基于同一发明构思，根据本发明上述实施例提供的二次系统中虚端子自动化连接的方法，相应地，本发明另一实施例还提供了二次系统中虚端子自动化连接的装置，装置结构示意图如图3所示，具体包括：

二次系统中虚端子自动化连接的装置，其特征在于，装置包括：

获取单元，用于确定第一实际设备对应的第一通用设备，基于规则库确定与第一通用设备有连接关系的第二通用设备，并获取第一通用设备的描述信息以及第二通用设备的描述信息；

确定单元，用于根据第一通用设备的描述信息、第二通用设备的描述信息以及规则库中的规则确定虚端子连接的中间结论，以及根据中间结论和规则库中的规则推理确定第一通用设备和第二通用设备的虚端子连接关系；

连接单元，用于确定第二通用设备对应的第二实际设备，根据第一通用设备与第二通用设备的虚端子连接关系，对第一实际设备和第二实际设备进行虚端子的连接。

较佳的，获取单元，还用于在确定第一实际设备对应的第一通用设备之前，根据电力行业标准，建立虚端子标准库，对虚端子标准库中的虚端子进行标准化命名，并基于虚端子标准库，建立带有描述信息的通用设备库。

较佳的，规则库中的规则是基于电力系统的二次设备之间的电气量关系建立的，并通过二次设备之间虚端子的历史连接记录积累形成。

较佳的，确定单元，具体用于：

将第一通用设备的描述信息、第二通用设备的描述信息与对应规则的条件进行匹配，将匹配后得出的结论作为虚端子连接的中间结论；

将中间结论、第一通用设备的描述信息以及第二通用设备的描述信息与对应规则的条件进行匹配，直到匹配后得出的结论为最终结论时，根据最终结论确定第一通用设备和第二通用设备的虚端子连接关系。

综上所述，本发明实施例提供的方案，在智能变电站二次设计中实现设备之间虚端子的自动化连接，基于一定的标准和规则，通过设备的基本信息推理出最终虚端子的连接关系，全程可通过软件工具自动实现需要进行连接的设备之间的虚端子内容连接，大大减少了设计人员的工作量，并且基于规则能保证虚端子连接内容的正确率，降低了设计院的设计成本，提高经济收益。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.二次系统中虚端子自动化连接的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据电力行业标准，建立虚端子标准库，对虚端子标准库中的虚端子进行标准化命名，基于所述虚端子标准库，建立带有描述信息的通用设备库；

确定第一实际设备对应的第一通用设备，基于规则库确定与所述第一通用设备有连接关系的第二通用设备，并获取所述第一通用设备的描述信息以及所述第二通用设备的描述信息；

根据所述第一通用设备的描述信息、所述第二通用设备的描述信息以及所述规则库中的规则确定虚端子连接的中间结论，以及根据所述中间结论和所述规则库中的规则推理确定所述第一通用设备和所述第二通用设备的虚端子连接关系；

确定所述第二通用设备对应的第二实际设备，根据所述第一通用设备与所述第二通用设备的虚端子连接关系，对所述第一实际设备和所述第二实际设备进行虚端子的连接。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述规则库中的规则是基于电力系统的二次设备之间的电气量关系建立的，并通过二次设备之间虚端子的历史连接记录积累形成。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一通用设备的描述信息、所述第二通用设备的描述信息以及所述规则库中的规则确定虚端子连接的中间结论，以及根据所述中间结论和所述规则库中的规则推理确定所述第一通用设备和所述第二通用设备的虚端子连接关系，包括：

将所述第一通用设备的描述信息、所述第二通用设备的描述信息与对应规则的条件进行匹配，将匹配后得出的结论作为虚端子连接的中间结论；

将所述中间结论、所述第一通用设备的描述信息以及所述第二通用设备的描述信息与对应规则的条件进行匹配，直到匹配后得出的结论为最终结论时， 根据所述最终结论确定所述第一通用设备和所述第二通用设备的虚端子连接关系。

4.二次系统中虚端子自动化连接的装置，其特征在于，所述装置包括：

获取单元，用于根据电力行业标准，建立虚端子标准库，对虚端子标准库中的虚端子进行标准化命名，并基于所述虚端子标准库，建立带有描述信息的通用设备库，确定第一实际设备对应的第一通用设备，基于规则库确定与所述第一通用设备有连接关系的第二通用设备，并获取所述第一通用设备的描述信息以及所述第二通用设备的描述信息；

确定单元，用于根据所述第一通用设备的描述信息、所述第二通用设备的描述信息以及所述规则库中的规则确定虚端子连接的中间结论，以及根据所述中间结论和所述规则库中的规则推理确定所述第一通用设备和所述第二通用设备的虚端子连接关系；

连接单元，用于确定所述第二通用设备对应的第二实际设备，根据所述第一通用设备与所述第二通用设备的虚端子连接关系，对所述第一实际设备和所述第二实际设备进行虚端子的连接。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述规则库中的规则是基于电力系统的二次设备之间的电气量关系建立的，并通过二次设备之间虚端子的历史连接记录积累形成。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述确定单元，具体用于：

将所述第一通用设备的描述信息、所述第二通用设备的描述信息与对应规则的条件进行匹配，将匹配后得出的结论作为虚端子连接的中间结论；

将所述中间结论、所述第一通用设备的描述信息以及所述第二通用设备的描述信息与对应规则的条件进行匹配，直到匹配后得出的结论为最终结论时，根据所述最终结论确定所述第一通用设备和所述第二通用设备的虚端子连接关系。