CN104820755A - 一种基于scd文件的物理回路扩展及虚实自动映射方法 - Google Patents

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刘勇
庞晓艳
王伟
陈军
余锐
王利平
杨向飞
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State Grid Sichuan Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于SCD文件的物理回路扩展及虚实自动映射方法，包括以下步骤：读取物理端口信息；确定物理端口连接关系；确定连接物理端口的物理线缆并进行标识编码；依次将编码后的各线缆编号填入SCD文件中所描述的两侧物理端口中；读取装置的逻辑回路信息；从物理端口连接关系中找到与之对应的物理回路。本发明扩展了物理回路的描述，可以实际反应智能变电站中物理通信回路的线缆连接信息，实现了在SCD文件中对智能变电站二次回路的完整表达，最大限度的保证了SCD文件中二次回路配置信息的安全性、完整性、一致性，有利于提高智能变电站的设计和运行维护的效率，降低智能变电站运行管理的错误风险，保障电力系统安全健康运行。

Description

一种基于SCD文件的物理回路扩展及虚实自动映射方法
技术领域
本发明涉及智能变电站的二次回路建模领域，尤其涉及一种基于SCD文件的物理回路扩展及虚实自动映射方法。
背景技术
智能变电站最核心的技术革新在于用数字传输技术(光纤以太网)替代了常规变电站中沿用多年的二次电缆，其二次回路在物理形态上表征为采用光纤连接代替常规站中电缆连接，在逻辑关系上采用GOOSE/SV报文的发布、订阅机制取代了常规变电站中端子连接关系，并通过IEC61850-6中定义的变电站配置描述(SCL)语言将其描述在系统配置描述(SCD)文件中。由网络技术所带来的智能变电站二次回路形态的根本变化，为实现数据共享和设备的互操作性提供了必要的技术基础，这一重大变革将对未来变电站中二次设备的形态，设备调试流程，变电站检修和运行规范等各个方面都将产生深刻的影响。
在智能变电站中，其二次回路包含物理回路(实回路)以及逻辑回路(虚回路)两部分，而IEC61850系列标准关注于智能装置的逻辑功能以及逻辑功能间的交互，缺少对物理连接关系的描述，从而导致SCD文件中仅能通过虚端子连接反映智能装置间的逻辑回路，而无法反映物理回路连接信息。作为描述全站系统配置信息的SCD文件，无法反映智能站完整的二次回路以及物理回路、逻辑回路间的映射关系，进而导致智能站的二次回路设计和配置缺乏一致性，不能有效、无缝衔接，产生大量重复工作，且大大增加了后续调试、运维、检修及改扩建的难度。
扩充并规范SCD文件中对智能变电站二次回路的完整描述，实现逻辑回路与物理回路间虚实自动映射，成为迫切需要研究和实践的工作。
发明内容
为了克服现有SCD文件中因缺少物理回路模型而无法完整描述智能变电站二次回路的问题和缺陷，提供一种基于SCD文件的物理回路扩展及虚实自动映射的方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于SCD文件的物理回路扩展及虚实自动映射方法，包括以下步骤，
步骤(1)，读取SCD文件，解析源文件中通讯部分，读取装置的物理端口信息；
步骤(2)，根据设计阶段提供的光缆联系表，确定各装置物理端口连接关系；
步骤(3)，根据设计阶段提供的光缆联系表，确定连接各装置物理端口的物理线缆，并进行标识编码；
步骤(4)，根据物理端口的连接关系，依次将编码后的各线缆编号填入SCD文件中所描述的两侧物理端口中；
步骤(5)，读取SCD文件，解析各装置的输入连接部分，读取装置的逻辑回路信息；
步骤(6)，根据逻辑链路中的发送装置和接收装置以及接收装置物理端口，从物理端口连接关系中找到与之对应的物理回路。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤(1)中，装置物理端口的描述是按照IEC61850标准和Q/GDW 396-2012《IEC 61850工程继电保护应用模型》标准中的要求确定的。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤(3)中，多段连接线缆的编码格式为：“线缆1[:线缆2][:线缆3]”，每段线缆的编码格式为：线缆类型-线缆设计编号(纤芯总数-线缆设计编号)。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤(4)中，填入SCD文件中的编码后的各线缆编号位置是，物理端口所属的<PhysConn>标签的下层标签<P>，且该<P>标签的type属性为“Cable”。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤(5)中，装置的逻辑回路描述是按照IEC61850标准和Q/GDW 396-2012《IEC 61850工程继电保护应用模型》标准中的要求确定的。
有益效果：采用本发明所述方法，在遵循IEC61850 SCL语法前提下，扩展了物理回路的描述，实现了在SCD文件中对智能变电站二次回路的完整表达，并在此基础上提出了逻辑回路与物理回路间虚实自动映射方法，最大限度的保证了SCD文件中二次回路配置信息的安全性、完整性、一致性，对于提智能变电站的设计和运行维护的效率，降低智能变电站运行管理的错误风险，保障电力系统安全健康运行具有十分重要的意义。
附图说明
图1是220kV线路1物理回路连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。
本基于SCD文件的物理回路扩展及虚实自动映射方法包括以下步骤：
第一步，读取SCD文件，解析源文件中通讯部分(Communication)，读取装置的物理端口信息，装置物理端口的描述是按照IEC61850标准和Q/GDW396-2012《IEC 61850工程继电保护应用模型》标准中的要求确定的；
依次读取图1所示装置SW2201、ML2201、PL2201、CL2201和IL2201的物理端口信息，各装置端口信息在SCD文件中描述如下，其中，type属性为“Port”的<P>标签的值则为装置物理端口号；
      
      
      
      
第二步，根据设计阶段提供的光缆联系表，确定各装置物理端口连接关系；
如图1中，各装置物理端口连接关系如下：
●SW2201的1-1端口和ML2201的1-A端口连接；
●SW2201的1-2端口和PL2201的1-A端口连接；
●SW2201的1-3端口和CL2201的1-A端口连接；
●SW2201的1-4端口和IL2201的1-A端口连接；
第三步，根据设计阶段提供的光缆联系表，确定连接各装置物理端口的物理线缆，并进行标识编码。其中，多段连接线缆的编码格式为：“线缆1[:线缆2][:线缆3]”，每段线缆的编码格式为：线缆类型-线缆设计编号(纤芯总数-线缆设计编号)；
如图1中所述各线缆标识如下：
●TX-01：SW2201的1-1端口和ML2201的1-A端口通过1根跳纤TX-01直接连接；
●TX-02:GL-101(8-1):TX-03：SW2201的1-2端口和PL2201的1-A端口通过3根线缆连接，分别为：跳纤TX-02、光缆GL-101(8-1)和跳纤TX-03，其中光缆GL-101(8-1)纤芯总数为8芯，并使用了其中的第1芯；
●WL-101(4-2)：SW2201的1-3端口和CL2201的1-A端口通过1根尾缆WL-101(4-2)连接，其中尾缆WL-101(4-2)纤芯总数为4芯，并使用了其中的第2芯；
●TX-04：SW2201的1-4端口和IL2201的1-A端口通过1根跳纤TX-04直接连接；
第四步，根据物理端口的连接关系，依次将编码后的各线缆编号填入SCD文件中所描述的两侧物理端口中。即，将两侧物理端口所对应的type属性为“Cable”的<P>标签的值设置为对应的线缆编号，完成后，图1各装置端口信息在SCD文件中描述如下：
      
      
      
      
第五步，读取SCD文件，解析各装置的输入连接部分(Inputs)，读取装置的逻辑回路信息，装置的逻辑回路描述是按照IEC61850标准和Q/GDW 396-2012《IEC 61850工程继电保护应用模型》标准中的要求确定的；
以图1中保护PL2201发送给智能终端IL2201的保护跳闸逻辑回路为例，其SCD文件中的逻辑回路关系描述如下。“intAddr”属性值中，以“：”分割的前部分指定了智能终端IL2201通过“1-A”端口接收保护跳闸信号；
      
      
第六步，根据逻辑链路中的发送装置和接收装置以及接收装置物理端口，从物理端口连接关系中找到与之对应的物理回路；
如图1中，已知智能终端IL2201通过物理端口1-A接收保护PL2201跳闸逻辑回路信号，通过已经读取的物理端口连接关系可知，IL2201的物理端口1-A通过线缆TX-04连接至交换机SW2201的端口1-4，PL2201的物理端口1-A通过线缆TX-02:GL-101(8-1):TX-03连接至交换机SW2201的端口1-2，则可以得出保护PL2201发送给智能终端IL2201的保护跳闸逻辑回路依次通过物理回路TX-02:GL-101(8-1):TX-03和TX-04，至此逻辑回路与物理回路的虚实映射关系建立完成。

Claims (5)

1.一种基于SCD文件的物理回路扩展及虚实自动映射方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤(1)，读取SCD文件，解析源文件中通讯部分，读取装置的物理端口信息；
步骤(2)，根据设计阶段提供的光缆联系表，确定各装置物理端口连接关系；
步骤(3)，根据设计阶段提供的光缆联系表，确定连接各装置物理端口的物理线缆，并进行标识编码；
步骤(4)，根据物理端口的连接关系，依次将编码后的各线缆编号填入SCD文件中所描述的两侧物理端口中；
步骤(5)，读取SCD文件，解析各装置的输入连接部分，读取装置的逻辑回路信息；
步骤(6)，根据逻辑链路中的发送装置和接收装置以及接收装置物理端口，从物理端口连接关系中找到与之对应的物理回路。
2.如权利要求1所述的一种基于SCD文件的物理回路扩展及虚实自动映射方法，其特征是：所述步骤(1)中，装置物理端口的描述是按照IEC61850标准和Q/GDW 396-2012《IEC 61850工程继电保护应用模型》标准中的要求确定的。
3.如权利要求1或2所述的一种基于SCD文件的物理回路扩展及虚实自动映射方法，其特征是：所述步骤(3)中，多段连接线缆的编码格式为：“线缆1[:线缆2][:线缆3]”，每段线缆的编码格式为：线缆类型-线缆设计编号(纤芯总数-线缆设计编号)。
4.如权利要求3所述的一种基于SCD文件的物理回路扩展及虚实自动映射方法，其特征是：所述步骤(4)中，填入SCD文件中的编码后的各线缆编号位置是，物理端口所属的<PhysConn>标签的下层标签<P>，且该<P>标签的type属性为“Cable”。
5.如权利要求4所述的一种基于SCD文件的物理回路扩展及虚实自动映射方法，其特征是：所述步骤(5)中，装置的逻辑回路描述是按照IEC61850标准和Q/GDW 396-2012《IEC 61850工程继电保护应用模型》标准中的要求确定的。
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