CN105573283A - 变电站设备功能关联库的建立及事件关联信息组的过滤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变电站设备功能关联库的建立方法和事件关联信息组的过滤方法。变电站设备功能关联库建立方法包括建立变电站设备功能关联模型、建立变电站设备功能关联库模板、解析SSD文件、解析SCD文件以及利用所述变电站设备功能关联库模板和解析SSD、SCD获取的设备信息建立实例化设备功能关联库等步骤；所述事件关联信息组过滤方法包括捕捉GOOSE网报文、MMS网报文的状态量变位信息，利用变电站设备功能关联库确定的信息关联关系过滤网络报文，从而获取变电站事件关联信息组。本发明利用变电站设备功能关联库实现信息过滤，快速提取服务于变电站二次设备功能分析的全部信息，将这些信息配以描述功能关系的图形化展示，为调度人员快速决策提供直接帮助。
Description
技术领域
本发明涉及智能变电站设备信息提取和展示领域，特别涉及一种基于功能关联关系建立变电站设备功能关联库的方法，并以此为基础实现服务于智能变电站功能执行正确性判定和设备缺陷分析的事件关联信息组过滤方法。
背景技术
变电站是智能电网的重要组成部分。变电站智能装置除完成信息采集和测量、控制、保护、计量等功能外，还应支持调度运行的分析、决策、自动控制等功能。
变电站功能的实现依赖于命令(信息)发布、传递及执行的过程。在智能变电站中，设备间信息以数字化方式在过程层、间隔层和站控层网络中传输。设备间以及变电站与调度端交换信息包括一次设备运行状态信息、二次设备运行状态信息、操作控制命令、一次设备告警/故障信息、二次设备告警/故障信息、网络健康状况监测信息等内容。与常规变电站比较，智能变电站信息监测范围完整、实时性好，为变电站智能化创造了良好条件。
变电站信息的智能化利用一直是业界关注的焦点问题，其核心是如何从大量实时信息中快速提取供调度人员决策的关键信息，以及供运行维护人员判断设备功能状态的细节信息，为电网运行和维护提供决策支持。
目前智能变电站的信息提取方法主要是针对信息项特征做单一信息过滤、独立展示；伴随告警直传发展的信息编组及成组显示方法在一定程度上使信息的关联展示得到改善，但在关联范围的完整性及细节信息关联上存在不足。由于已有的信息过滤方法不关心信息与功能的关系，为追求信息简洁而丢弃了大量细节关联信息，导致围绕功能或事件汇集的信息不完整，使目前的信息过滤技术难以对复杂问题判断或隐性缺陷分析形成技术支持，未能充分利用智能变电站信息完整的技术优势。
在智能变电站中，描述一次设备运行状态的模拟量信息和状态量信息均在设备近旁实现数字化，信息监测范围完整、实时性好，为实现变电站智能化及评价设备(系统)健康状态创造了良好条件。遗憾的是目前智能变电站对信息的利用技术仍然停留在对信息的逐条显示，由运行人员根据信息含义做出功能执行正确性或执行能力的判断。由于目前的信息展示方法未对信息做与功能相关的组织，导致难以对二次设备履行功能的能力和实现功能过程的完整性进行评价，给分析设备缺陷及二次系统功能隐患带来困难，这样的信息利用方式难以体现智能变电站的技术优势。
相关术语解释
SSD文件：“SystemSpecificationDescription”的缩写，一种以PDF或其它格式描述变电站一次设备联接关系的文件。
SCD文件：“SubstationConfigurationDescription”的缩写，一种用XML语言描述智能变电站二次设备间信息关联关系的文件。
功能关联库模板：一种以智能变电站设备功能为对象描述功能与设备及网络信息关联关系的模板文件。
实例化功能关联库：依据功能关联库模板和对象变电站SSD文件、SCD文件建立的描述变电站功能信息及其发布源、信息传输路径以及执行体间关联关系的库文件。
事件：指激发智能变电站二次设备的一种功能并发布网络信息的原因的总和。
事件关联信息组：利用实例化功能关联库确定的功能与信息的相关性过滤智能变电站网络信息，所获取的与一个功能执行过程相关的全部信息的集合。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于功能关联关系建立变电站设备功能关联库，并以此为基础实现服务于智能变电站功能判定和设备缺陷分析的事件关联信息组过滤方法。利用关联信息组过滤方法可以从智能变电站的大量网络信息中快速提取服务于变电站事件分析的全部关联信息并形成“事件关联信息组”，将“事件关联信息组”配以描述功能关联关系和执行过程的图形化展示，可以对复杂问题的快速决策提供帮助，也可以为查找设备缺陷和系统隐患提供支持。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种变电站设备功能关联库的建立方法，包括以下步骤：
步骤1：建立变电站设备功能关联模型，包括线路保护装置功能关联模型、变压器保护装置功能关联模型、母联保护装置功能关联模型、母线保护装置功能关联模型、变电站监控主机和操作员站功能关联模型；
1-1：建立线路保护装置功能关联模型
所述线路保护装置功能关联模型为：线路保护装置分别与监控主机、母线保护装置、线路合并单元、线路智能终端以及线路测控装置相连，所述线路测控装置还连接到监控主机和线路智能终端；
线路保护装置通过线路合并单元获取输电线路运行状态信息；当输电线路发生故障时，线路保护装置检测出这种故障并向线路智能终端出跳闸命令、向母线保护装置发出启动失灵保护命令、向监控主机上报线路保护行为；线路智能终端接收到线路保护装置的数字化跳闸命令后，将其转换成驱动开关跳闸的电气命令；线路智能终端监测线路开关状态变化，将变化结果上传至线路保护装置，同时经线路测控装置上传至监控主机；
1-2：建立变压器保护装置功能关联模型
所述变压器保护装置功能关联模型为：主变保护装置分别与监控主机、高压侧母线保护装置、中压侧母线保护装置、主变高压侧智能终端、主变中压侧智能终端、主变低压侧合智一体装置、高压侧母联智能终端、中压侧母联智能终端、主变高压侧合并单元、主变中压侧合并单元以及变压器测控装置相连接，所述变压器测控装置还连接到监控主机和智能终端；
变压器保护装置通过主变高压侧合并单元、主变中压侧合并单元、主变低压合智一体装置分别获取变压器高压侧、中压侧和低压侧运行状态信息；当变压器发生故障时，变压器保护装置检测出这种故障并向变压器各侧智能终端发出跳闸命令、向高压侧和中压侧母联智能终端发出跳闸命令、向高压侧和中压侧母线保护装置发出启动失灵保护命令、向监控主机上报变压器保护行为；各侧智能终端接收到变压器保护的数字化跳闸命令后，将其转换成驱动开关跳闸的电气命令；各侧智能终端监测开关状态变化，并将变化结果经变压器测控装置上传至监控主机；
1-3：建立母联保护装置功能关联模型
所述母联保护装置功能关联模型为：母联保护装置分别与监控主机、母线保护装置、母联合并单元、母联智能终端及母联测控装置相连接，所述母联测控装置还连接到监控主机和母联智能终端；
母联保护装置通过母联合并单元获取母联开关的运行状态信息；当与母联开关联接的母线发生故障时，母联保护装置检测出这种故障并向母联智能终端发出跳闸命令、向母线保护装置发出启动失灵保护命令、向监控主机上报母联保护行为；母联智能终端接收到母联保护装置的数字化跳闸命令后，将其转换成驱动母联开关跳闸的电气命令；母联智能终端监测母联开关状态变化，将变化结果上传至母联保护装置，并将变化结果经母联测控装置上传至监控主机；
1-4：建立母线保护装置功能关联模型
所述母线保护装置功能关联模型为：母线保护装置分别与监控主机、线路保护装置、主变保护装置、母联保护装置、线路智能终端、主变智能终端、母联智能终端、线路合并单元、主变合并单元、母联合并单元、母线合并单元及母线测控装置、线路测控装置、主变测控装置相连接，所述测控装置还连接到监控主机和智能终端；
母线保护装置通过线路合并单元、主变合并单元、母联合并单元、母线合并单元获取母线支路运行状态信息；当母线发生故障时，母线保护装置检测出这种故障并向与故障母线连接的母联智能终端、线路智能终端、主变智能终端发出跳闸命令、向监控主机上报母线保护行为；各支路智能终端接收到母线保护的数字化跳闸命令后，将其转换成驱动开关跳闸的电气命令；各支路智能终端监测开关状态变化，将变化结果上传至母线保护装置，并将变化结果经测控装置上传至监控主机；
1-5：建立变电站监控主机和操作员站功能关联模型
所述变电站监控主机和操作员站功能关联模型为：监控主机和操作员站与母线保护装置、线路保护装置、变压器保护装置、母联保护装置、母线测控装置、主变高压侧测控装置、主变中压侧测控装置、主变低压侧测控装置、线路测控装置、母联测控装置相连接；所述母线测控装置还连接到母线智能终端，所述主变高压侧测控装置还连接到主变高压侧智能终端，所述主变中压侧测控装置还连接到主变中压侧智能终端，所述主变低压侧测控装置还连接到主变低压侧合智一体装置，所述线路测控装置还连接到线路智能终端，所述母联测控装置还连接到母联智能终端；
变电站监控主机通过测控装置获取变电站高压设备运行状态信息，通过线路保护装置、主变保护装置、母联保护装置、母线保护装置获取二次保护设备运行状态信息；当需要改变高压开关运行状态时，利用操作员站发出开关分、合闸命令并经测控装置下传至支路智能终端，支路智能终端将数字化分、合闸命令转换成驱动开关操作的电气命令；支路智能终端监测开关状态变化，并将变化结果经测控装置上传至变电站监控主机；
步骤2：建立变电站设备功能关联库模板
根据线路保护装置功能关联模型、母联保护装置功能关联模型、变压器保护装置功能关联模型、母线保护装置功能关联模型、变电站监控主机和操作员站功能关联模型建立变电站设备功能关联库模板，描述变电站事件与设备功能及其信息流的关联关系；
步骤3：解析对象变电站的SSD文件获取变电站一次设备配置及其连接关系；
步骤4：解析对象变电站的SCD文件获取变电站二次设备模型及信息关联关系；
步骤5：利用所述变电站设备功能关联库模板和解析SSD、SCD获取的设备信息建立实例化设备功能关联库；具体为：
5-1：根据对象变电站线路保护的命令及告警/故障信息建立线路保护装置与线路合并单元、母线保护装置、线路智能终端、测控装置及监控主机的信息关联关系；
5-2：根据对象变电站变压器保护的命令及告警/故障信息建立变压器保护装置与主变高压侧合并单元、主变中压侧合并单元、主变低压侧合智一体装置、母线保护装置、高压侧母联智能终端、主变高压侧智能终端、主变中压侧智能终端、中压侧母联智能终端、测控装置及监控主机的信息关联关系；
5-3：根据对象变电站母联保护的命令及告警/故障信息建立母联保护装置与母联合并单元、母线保护装置、母联智能终端、测控装置及监控主机的信息关联关系；
5-4：根据对象变电站母线保护的命令及告警/故障信息建立母线保护装置与母线合并单元、母联合并单元、线路合并单元、主变合并单元、线路保护装置、变压器保护装置、母联保护装置、母联智能终端、线路智能终端、主变智能终端、测控装置及监控主机的信息关联关系；
5-5：根据对象变电站监控主机和操作员站的命令信息建立监控主机和操作员站与线路保护、变压器保护、母联保护、母线保护、线路测控装置及其智能终端、变压器测控装置及其智能终端、母联测控装置及其智能终端的信息关联关系。
进一步的，所述变电站设备功能关联模型中还包括交换机，即：
在线路保护装置功能关联模型中，线路保护装置与母线保护装置之间、线路保护装置与监控主机之间、线路测控装置与监控主机之间都连接有交换机；
在变压器保护装置功能关联模型中，主变保护装置与监控主机、高压侧母线保护装置、中压侧母线保护装置、高压侧母联智能终端、中压侧母联智能终端之间连接有交换机；监控主机与变压器高压侧测控装置、变压器中压侧测控装置、变压器低压侧测控装置之间连接有交换机；
在母联保护装置功能关联模型中，母联保护装置与监控主机之间、母联保护装置与母线保护装置之间、母联测控装置与监控主机之间连接有交换机；
在母线保护装置功能关联模型中，母线保护装置与监控主机、主变保护装置、线路保护装置之间连接有交换机，监控主机与母联测控装置、线路测控装置、主变测控装置之间连接有交换机；
在变电站监控主机和操作员站功能关联模型中，监控主机和操作员站与母线保护装置、线路保护装置、母联保护装置、主变保护装置、母线测控装置、线路测控装置、母联测控装置、主变高压侧测控装置、主变中压侧测控装置、主变低压侧测控装置之间连接有交换机。
进一步的，所述解析SCD文件获取的变电站二次设备模型及信息关联关系，包括：
4-1：解析SCD文件得到智能变电站IED设备配置信息；
4-2：解析IED描述语句获取接入点、逻辑设备、逻辑节点、数据集、控制块、输入信息、通信配置、数据模板，得到IED模型信息；
4-3：解析管理逻辑节点的输入信息元素得到输入数据集和与之关联的发送设备及数据集，解析通信配置的PhyConn元素得到输入端口信息和输出端口信息；
4-4：解析智能终端IED的desc信息与SSD元件描述信息，得到智能终端IED与变电站一次开关设备关联关系。
进一步的，所述解析SCD文件得到的信息还包括交换机配置信息，以及解析交换机端口与IEDPhyConn的关联，确定IED与交换机的通讯端口连接关系。
一种事件关联信息组的过滤方法，所述方法具体为捕捉GOOSE网报文、MMS网报文的状态量变位信息，利用变电站设备功能关联库确定的信息关联关系过滤网络报文，获取服务于事件分析的事件关联信息组，包括：
捕捉到线路保护跳闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与线路保护跳闸命令执行过程有关的信息，获取本次线路保护跳闸事件关联信息组；
捕捉到变压器保护跳闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与变压器保护跳闸命令执行过程有关的信息，获取本次变压器保护跳闸事件关联信息组；
捕捉到母联保护跳闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与母联保护跳闸命令执行过程有关的信息，获取本次母联保护跳闸事件关联信息组；
捕捉到母线保护跳闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与母线保护跳闸命令执行过程有关的信息，获取本次母线保护跳闸事件关联信息组；
捕捉到监控主机和操作员站下发的分、合闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与监控主机和操作员站分、合闸命令执行过程有关的信息，获取本次监控主机和操作员站分合闸事件关联信息组；
捕捉到设备告警、故障信息后，收集此后10秒时间内与该设备有关GOOSE变位信息、MMS变位信息，获取本次二次设备告警/故障事件关联信息组。
进一步的，还包括将事件关联信息组发送到调度工作站和运行维护工作站。
进一步的，在调度工作站和运行维护工作站，以图形化方式展示事件关联信息生成、传递及执行功能的全过程。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)提出一种根据设计规则建立智能变电站设备“功能关联库”的方法，为智能变电站事件关联信息过滤提供基础。
2)提出一种基于“功能关联库”获取“事件关联信息组”的网络信息过滤方法。“功能关联库”体现了设计规定的变电站设备功能，“事件关联信息组”描述了实际事件中变电站设备的行为过程。利用“功能关联库”获取“事件关联信息组”，实现了服务于功能分析的关联信息的自动过滤和完整收集。
3)实现了变电站设备行为的透明化、关联化展示，体现智能变电站因信息量完整而形成的状态监测能力。在调度工作站和运行维护工作站安装“功能关联库”后，展示出智能变电站网络报文信息，减轻人工技术分析难度，为快速判明设备行为正确性、分析设备缺陷和系统隐患创造了信息条件。
附图说明
图1是本发明中所采用的网络报文关联分析装置。
图2是本发明中线路保护装置与其它二次设备的功能关联及信息流模型示意图。
图3是本发明中变压器保护装置与其它二次设备间功能关联及信息流模型示意图。
图4是本发明中母联保护装置与其它二次设备间功能关联及信息流模型示意图。
图5是本发明中母线保护装置与其它二次设备间功能关联及信息流模型示意图。
图6是本发明中监控主机和操作员站与其它二次设备间功能关联及信息流模型示意图。
图7是本发明中调度工作站配置示意图。
图8是本发明中运行维护工作站配置示意图。
图9是本发明的具体实施步骤流程图。
具体实施方式
本发明方法是基于智能变电站结构和功能特点，利用专业知识构建描述变电站设备间功能关系、信息交互关系以及二次设备与一次设备控制关系的的功能关联模型；通过解析SSD文件获知变电站母线形式、一次设备配置及其联接关系；通过解析SCD文件获知二次设备配置、二次设备信息模型、二次设备与一次设备的功能关系以及二次设备间信息交互关系；根据功能关联模型和SSD文件、SCD文件确定的变电站设备功能关系和信息交互关系建立对象智能变电站的实例化功能关联库；利用实例化功能关联库确定的功能关联关系过滤智能变电站GOOSE、MMS网络的状态量变位报文，获取描述变电站设备行为过程的“事件关联信息组”；将“事件关联信息组”以服务于功能分析的方式做图形化展示，评价变电站功能行为执行过程正确性，形成服务于功能分析和缺陷分析的智能化帮助，为调度决策和变电站运行维护提供决策支持。
本发明利用图1所示安装有SSD、SCD解析程序和图形化展示驱动程序的网络报文关联分析装置，实现智能变电站GOOSE报文、MMS报文解析及状态量变位信息捕捉，经实例化功能关联库过滤网络报文并获取事件关联信息组，基于实例化功能关联库和事件关联信息组实现服务于事件分析的智能变电站设备行为全过程、全信息展示。
网络报文关联分析装置由接口板、主机板和显示器组成，如图1所示。各部分功能如下：接口板：接口板包含以太网卡和网络报文解析器。其中：
以太网卡：配置4个千兆以太网接收器，接收并解析智能变电站GOOSE报文、MMS报文和SV报文；
网络报文解析器：由大规模FPGA模块组成，与千兆以太网卡配合，实时解析GOOSE网报文和MMS网报文，捕捉报文状态量变位信息。
主机板：安装SSD解析程序、SCD解析程序、功能关联库模板、实例化功能关联库、网络报
文过滤软件、图形化驱动程序。其中：
SSD解析程序：用于解析以PDF或其它格式描述变电站一次设备联接关系的SSD文件，获取变电站一次设备配置、母线形式以及一次设备与母线的联接关系；
SCD解析程序：用于解析SCD文件，获取变电站二次设备模型及信息关联关系；
功能关联库模板：用于建立实例化设备功能关联库；
网络报文过滤软件：以实例化功能关联库确定的信息关联关系为过滤条件，根据GOOSE报文和MMS报文的状态量变位信息过滤以太网卡捕获的GOOSE报文和MMS报文，获取描述功能实现过程的“事件关联信息组”；
图形化显示驱动程序：以图形化方式展示事件发生后，“事件关联信息组”中信息流传递及设备功能执行的全过程。
显示器：显示人机交互信息。
本发明按下述步骤实现：
1)建立描述变电站设备间信息关联关系的变电站设备功能关联库模板
(1)建立变电站设备功能关联模型
图2—图6用于说明智能变电站设备间存在的功能关联关系。图中：
线路保护(线路保护装置)：一种保护输电线路的二次设备。检测出输电线路故障后，向线路开关发出跳闸命令。
母线保护(母线保护装置)：一种保护变电站母线的二次设备。检测出变电站母线故障或开关失灵故障后，向连接在母线上的开关发出跳闸命令。
合并单元：一种对变电站运行电流、电压信号进行组合并通过光纤发送这些信号的二次设备。根据安装位置，分别称为线路合并单元、主变高压侧合并单元等。
智能终端：一种将光纤数字化命令转换为控制开关分合闸操作的电气命令、并将开关状态信息转换为光纤数字化信息的二次设备。根据安装位置，可称为线路智能终端、主变高压侧智能终端等。
变压器保护(变压器保护装置)：一种保护变压器的二次设备。检测出变压器故障后，向变压器各侧开关发出跳闸命令。
合智一体装置：一种集成了合并单元与智能终端功能的二次设备。根据安装位置，可称为主变低压侧合智一体装置。
母联保护(母联保护装置)：一种控制母线联络开关的二次设备。检测出母线故障后，向母线联络开关发出跳闸命令。
测控装置：一种对变电站高压设备运行状态进行测量与控制的二次设备。根据安装位置，可称为线路测控、主变高压侧测控等。
a建立线路保护功能关联模型
线路保护的功能包括发出A相跳闸、B相跳闸、C相跳闸命令和发出设备告警/故障信息。
线路保护装置通过线路合并单元获取输电线路运行状态信息；当输电线路发生故障时，线路保护装置检测出这种故障并向线路智能终端出跳闸命令、向母线保护装置发出启动失灵保护命令、向监控主机上报线路保护行为；线路智能终端接收到线路保护装置的数字化跳闸命令后，将其转换成驱动开关跳闸的电气命令；线路智能终端监测线路开关状态变化，将变化结果上传至线路保护装置，同时经线路测控装置上传至监控主机。
检测到装置自身异常状态后，线路保护向监控主机发送告警/故障信息。
b建立变压器保护功能关联模型
变压器保护的功能包括发出三相跳闸命令和发布设备告警/故障信息。
变压器保护装置通过主变高压侧合并单元、主变中压侧合并单元、主变低压合智一体装置分别获取变压器高压侧、中压侧和低压侧运行状态信息；当变压器发生故障时，变压器保护装置检测出这种故障并向变压器各侧智能终端发出跳闸命令、向高压侧和中压侧母联智能终端发出跳闸命令、向高压侧和中压侧母线保护装置发出启动失灵保护命令、向监控主机上报变压器保护行为；各侧智能终端接收到变压器保护的数字化跳闸命令后，将其转换成驱动开关跳闸的电气命令；各侧智能终端监测开关状态变化，并将变化结果经变压器测控装置上传至监控主机。
检测到装置自身异常状态后，变压器保护向监控主机发送告警/故障信息；
c建立母联保护功能关联模型
母联保护的功能包括发出三相跳闸命令和发布设备告警/故障信息。
母联保护装置通过母联合并单元获取母联开关的运行状态信息；当与母联开关联接的母线发生故障时，母联保护装置检测出这种故障并向母联智能终端发出跳闸命令、向母线保护装置发出启动失灵保护命令、向监控主机上报母联保护行为；母联智能终端接收到母联保护装置的数字化跳闸命令后，将其转换成驱动母联开关跳闸的电气命令；母联智能终端监测母联开关状态变化，将变化结果上传至母联保护装置，并将变化结果经母联测控装置上传至监控主机。
检测到装置自身异常状态后，母联保护向监控主机发送告警/故障信息。
d建立母线保护功能关联模型
母线保护的功能包括发出三相跳闸命令和发布设备告警/故障信息。
母线保护装置通过线路合并单元、主变合并单元、母联合并单元、母线合并单元获取母线支路运行状态信息；当母线发生故障时，母线保护装置检测出这种故障并向与故障母线连接的母联智能终端、线路智能终端、主变智能终端发出跳闸命令、向监控主机上报母线保护行为；各支路智能终端接收到母线保护的数字化跳闸命令后，将其转换成驱动开关跳闸的电气命令；各支路智能终端监测开关状态变化，将变化结果上传至母线保护装置，并将变化结果经测控装置上传至监控主机。
检测到装置自身异常状态后，母线保护向监控主机发送告警/故障信息。
e建立变电站监控主机和操作员站功能关联模型
变电站监控主机和操作员站的功能包括对开关设备进行遥控合闸和遥控分闸及对变电站设备运行状态进行监测。
变电站监控主机通过测控装置获取变电站高压设备运行状态信息，通过线路保护装置、主变保护装置、母联保护装置、母线保护装置获取二次保护设备运行状态信息；当需要改变高压开关运行状态时，利用操作员站发出开关分、合闸命令并经测控装置下传至支路智能终端，支路智能终端将数字化分、合闸命令转换成驱动开关操作的电气命令；支路智能终端监测开关状态变化，并将变化结果经测控装置上传至变电站监控主机。
(2)建立变电站设备功能关联库模板
根据线路保护功能关联模型、变压器保护功能关联模型、母联保护功能关联模型、母线保护功能关联模型、监控主机和操作员站功能关联模型建立变电站设备功能关联库模板。
作为例子，表1给出变电站设备功能关联库模板子项：线路保护“A相跳闸”命令的功能关联模板。该模板描述下述过程：输电线路发生A相故障后，合并单元将故障电流、电压信息以SV报文方式发送到线路保护装置，线路保护检测到线路发生A相故障后，向线路智能终端发出“A相跳闸”命令，同时经交换机向母线保护发出“A相启动失灵”命令、经交换机向监控主机上报“线路保护A相跳闸”；智能终端接到“A相跳闸”命令后，将GOOSE命令转换为驱动断路器跳闸的电气命令；检测到A相断路器跳开后，智能终端向线路保护发送“开关A相位置”信息，经交换机向线路测控和监控主机发送“开关A相位置、开关三相位置”信息。
线路保护装置“B相跳闸”、“C相跳闸”命令的功能关联模板与“A相跳闸”命令的功能关联模板类似；例如线路保护装置“B相跳闸”命令，传输信息的装置不变，但与“A相跳闸”命令不同的是所获取的事件关联信息组中“A相跳闸”相关信息为“B相跳闸”相关信息，见表2。
作为例子，表3给出变电站设备功能关联库模板子项：母联保护“三相跳闸”命令的功能关联模板。
作为例子，表4给出变电站设备功能关联库模板子项：主变保护“三相跳闸”命令的功能关联模板。
作为例子，表5给出变电站设备功能关联库模板子项：母线保护“三相跳闸”命令的功能关联模板。
作为例子，表6给出变电站设备功能关联库模板子项：监控主机和操作员站“遥控线路开关合闸”的功能关联模板。该模板描述下述过程：运行人员通过监控主机下达“遥控开关合闸”命令；监控主机经交换机和线路测控向智能终端转发“遥控开关合闸”命令；智能终端接到“遥控开关合闸”命令后，将GOOSE命令转换为驱动断路器合闸的电气命令；检测到线路断路器合闸后，智能终端经交换机和测控装置向监控主机发送“开关A相位置、开关B相位置、开关C相位置、开关三相位置”信息，向线路保护发送“开关A相位置、开关B相位置、开关C相位置”信息。
监控主机和操作员站“遥控开关分闸”、“遥控刀闸合闸”、“遥控刀闸分闸”、“遥控地刀合闸”、“遥控地刀分闸”的功能关联模板与“遥控开关合闸”模板类似；例如监控主机和操作员站“遥控线路开关分闸”的功能关联模板，传输信息的装置不变，但与“遥控线路开关合闸”命令不同的是所获取的事件关联信息组中“遥控线路开关合闸”相关信息为“遥控线路开关分闸”相关信息，见表7。
作为例子，表8给出变电站设备功能关联库模板子项：线路保护“RAM故障”信号上传监控主机的功能关联模板。该模板描述下述过程：线路保护检测到“RAM故障”状态后，经交换机向监控主机发出“RAM故障”信息。
线路保护装置、变压器保护装置、母联保护装置和母线保护装置的其它故障/告警信息上传监控主机的功能关联模板与“RAM故障”模板类似；例如，线路保护装置“控制回路断线故障”信号上传监控主机的功能关联模板为下述过程：线路保护装置检测到“控制回路断线故障”状态后，经交换机向监控主机发出“控制回路断线故障”信息；母联保护装置“RAM故障”信号上传监控主机的功能关联模板为下述过程：母联保护装置检测到“RAM故障”状态后，经交换机向监控主机发出“RAM故障”信息；母联保护装置“StNum故障”信号上传监控主机的功能关联模板为下述过程：母联保护装置检测到“StNum故障”状态后，经交换机向监控主机发出“StNum故障”信息。
表1线路保护“A相跳闸”命令的功能关联模板
表2线路保护“B相跳闸”命令的功能关联模板
表3母联保护“三相跳闸”命令的功能关联模板
表4主变保护“三相跳闸”命令的功能关联模板
表5母线保护“三相跳闸”命令的功能关联模板
表6监控主机遥控线路开关合闸的功能关联模板
表7监控主机遥控线路开关分闸的功能关联模板
表8线路保护“RAM故障”上传监控主机的功能关联模板
2)解析SSD文件获取变电站一次设备配置及其连接关系；
解析以PDF或其它格式描述变电站一次设备联接关系的SSD文件，获取变电站一次设备配置、母线形式以及一次设备与母线的联接关系。
3)解析SCD文件获取变电站二次设备模型及信息关联关系；
(1)解析SCD文件得到智能变电站IED设备配置信息和交换机配置信息；
(2)解析IED描述语句获取接入点(AccessPoint)、逻辑设备(LDevice)、逻辑节点(LN0、LN)、数据集(DataSet)、控制块(ControlBlock)、输入信息(Inputs)、通信配置(Communication)、数据模板(DataTypeTemplates)，得到IED模型信息。
(3)解析管理逻辑节点LN0的Inputs元素得到输入数据集和与之关联的发送设备及数据集，解析Communication的PhyConn元素得到输入端口信息和输出端口信息。
(4)解析交换机端口Port与IEDPhyConn的关联，确定IED与交换机的通讯端口连接关系。
(5)解析智能终端IED的desc信息与SSD元件描述信息，得到智能终端IED与变电站一次开关设备关联关系。
4)利用“设备功能关联库模板”和解析SSD、SCD获取的设备信息建立实例化设备功能关联库；
解析对象变电站的SSD文件和SCD文件，根据“设备功能关联库模板”确定的关联关系，建立对象变电站的实例化功能关联库。
(1)根据对象变电站线路保护的命令及告警/故障信息建立线路保护与合并单元、母线保护、智能终端、测控装置及监控主机的信息关联关系；
(2)根据对象变电站变压器保护的命令及告警/故障信息建立变压器保护与合并单元、母线保护、智能终端、测控装置及监控主机的信息关联关系；
(3)根据对象变电站母联保护的命令及告警/故障信息建立母联保护与合并单元、母线保护、智能终端、测控装置及监控主机的信息关联关系；
(4)根据对象变电站母线保护的命令及告警/故障信息建立母线保护与合并单元、线路保护、变压器保护、母联保护、智能终端、测控装置及监控主机的信息关联关系；
(5)根据对象变电站监控主机的命令信息建立监控主机与测控装置、智能终端的信息关联关系；
(6)根据对象变电站SSD、SCD文件解析结果建立智能终端的命令及告警/故障信息与开关设备、测控装置、监控主机的关联关系；
(7)将建成的实例化功能关联库装载到变电站的网络报文关联分析装置和电力公司的调度工作站、运行维护工作站。
表9给出某变电站实例化设备功能关联库子项：某站西线线路保护“A相跳闸”命令的功能关联关系。
表10给出某变电站实例化设备功能关联库子项：母联保护三相跳闸命令的功能关联关系。
表11给出某变电站实例化设备功能关联库子项：主变保护三相跳闸命令的功能关联关系。
表12给出某变电站实例化设备功能关联库子项：母线保护三相跳闸命令的功能关联关系。
表13给出某变电站实例化设备功能关联库子项：监控主机“遥控线路开关合闸”的功能关联关系。
表14给出某变电站实例化设备功能关联库子项：某站西线线路保护“RAM故障”故障的功能关联关系。
表9实例化的某站西线线路保护A相跳闸命令的功能关联关系
表10实例化的母联保护三相跳闸命令的功能关联关系
表11实例化的主变保护三相跳闸命令的功能关联关系
表12实例化的母线保护三相跳闸命令的功能关联关系
表13实例化的监控主机遥控线路开关合闸的功能关联关系
表14实例化线路保护“RAM故障”信号上传监控主机的功能关联关系
5)利用安装在变电站的网络报文关联分析装置实时解析变电站网络报文，捕捉GOOSE网报文、MMS网报文的状态量变位信息。
6)捕捉到GOOSE网报文、MMS网报文的状态量变位信息后，利用功能关联库确定的信息关联关系过滤网络报文，获取服务于事件分析的“事件关联信息组”；
(1)捕捉到线路保护跳闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与线路保护跳闸命令执行过程有关的信息，获取本次线路保护跳闸事件关联信息组；
例如，以某站西线线路保护“A相跳闸”命令为例，其“事件关联信息组”由成员“PL2201A:PIGO/PTRC2/Tr/phsA”等组成。
(2)捕捉到变压器保护跳闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与变压器保护跳闸命令执行过程有关的信息，获取本次变压器保护跳闸事件关联信息组；
(3)捕捉到母联保护跳闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与母联保护跳闸命令执行过程有关的信息，获取本次母联保护跳闸事件关联信息组；
(4)捕捉到母线保护跳闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与母线保护跳闸命令执行过程有关的信息，获取本次母线保护跳闸事件关联信息组；
(5)捕捉到监控主机分、合闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与监控主机分、合闸命令执行过程有关的信息，获取本次监控主机分合闸事件关联信息组；
(6)捕捉到设备告警、故障信息后，收集此后10秒时间内与该设备有关GOOSE变位信息、MMS变位信息，获取本次二次设备告警/故障事件关联信息组。
7)将“事件关联信息组”发送到调度工作站和运行维护工作站
8)在调度工作站和运行维护工作站，以图形化方式展示“事件关联信息组”中事件关联信息生成、传递及功能执行的全过程，评价智能变电站二次设备和一次设备功能行为正确性，评价设备缺陷和隐患，为调度决策提供技术支持，为智能变电站二次设备状态诊断提供信息依据。
调度工作站：在调度室的调度工作站安装对象变电站的实例化设备功能关联库和图形化显示驱动程序，以图形化方式展示“事件关联信息组”中信息发生和功能执行过程，见图7。
运行维护工作站：在运行维护中心的工作站安装对象变电站的实例化设备功能关联库和图形化显示驱动程序，以图形化方式展示“事件关联信息组”中信息发生和功能执行过程，见图8。
按照图9步骤使用本发明：
1)建立变电站设备功能关联模型
根据变电站的功能设计，以图形化方式给出变电站功能、设备、信息间关联关系，功能关联模型用于描述功能与信息发生源、信息传递路径、信息执行载体间的关联关系，信息传输具有方向性。
线路保护与其它二次设备的功能关联及信息流模型见图2；
变压器保护与其它二次设备间功能关联及信息流模型见图3；
母联保护与其它二次设备间功能关联及信息流模型见图4；
母线保护与其它二次设备间功能关联及信息流模型见图5；
变电站监控主机和操作员站与其它二次设备间功能关联及信息流模型见图6；
2)建立变电站“设备功能关联库模板”
根据变电站设备功能关联模型建立变电站“设备功能关联库模板”。
3)解析SSD文件获取变电站一次设备配置及联接关系
解析设计单位提供的描述变电站一次设备联接关系的SSD文件，获取主接线形式、一次设备配置、一次设备联接关系信息。
4)解析变电站SCD文件获取二次设备模型及配置信息
(1)解析SCD文件得到智能变电站IED设备配置信息和交换机配置信息；
(2)解析IED描述语句获取接入点(AccessPoint)、逻辑设备(LDevice)、逻辑节点(LN0、LN)、数据集(DataSet)、控制块(ControlBlock)、输入信息(Inputs)、通信配置(Communication)、数据模板(DataTypeTemplates)，得到IED模型信息。
(3)解析管理逻辑节点LN0的Inputs元素得到输入数据集和与之关联的发送设备及数据集，解析Communication的PhyConn元素得到输入端口信息和输出端口信息。
(4)解析交换机端口Port与IEDPhyConn的关联，确定IED与交换机的通讯端口连接关系。
(5)解析智能终端IED的desc信息与SSD元件描述信息，得到智能终端IED与变电站一次开关设备关联关系。
5)利用“设备功能关联库模板”和解析SSD、SCD获取的设备信息建立实例化设备功能关联库，按照变电站母线电压等级划分二次设备组，以站内二次设备保护、控制命令项以及故障信息、告警信息为对象建立实例化设备功能关联库。
(1)以实际配置的线路保护为对象，根据线路保护的命令及告警/故障信息建立线路保护与合并单元、母线保护、智能终端、测控装置及监控主机的信息关联关系；
(2)以实际配置的变压器保护为对象，根据变压器保护的命令及告警/故障信息建立变压器保护与合并单元、母线保护、智能终端、测控装置及监控主机的信息关联关系；
(3)以实际配置的母联保护为对象，根据母联保护的命令及告警/故障信息建立母联保护与合并单元、母线保护、智能终端、测控装置及监控主机的信息关联关系；
(4)以实际配置的母线保护为对象，根据母线保护的命令及告警/故障信息建立母线保护与合并单元、线路保护、变压器保护、母联保护、智能终端、测控装置及监控主机的信息关联关系；
(5)根据监控主机的命令信息建立监控主机和操作员站与保护装置、测控装置、智能终端的信息关联关系；
(6)以实际配置的智能终端为对象，建立智能终端的命令及告警/故障信息与开关设备、测控装置、监控主机的关联关系；
(7)将建成的实例化功能关联库装载到变电站的网络报文关联分析装置和电力公司的调度工作站、运行维护工作站。
6)将建成的实例化功能关联库下装到电力公司的调度工作站和运行维护工作站。
7)实时捕捉GOOSE网、MMS网报文的状态量变位信息，利用实例化功能关联库确定的信息与功能的关系过滤网络报文，获取服务于事件分析的“事件关联信息组”；
(1)捕捉到线路保护跳闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与线路保护跳闸命令执行过程有关的信息，获取本次线路保护跳闸事件关联信息组；
(2)捕捉到变压器保护跳闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与变压器保护跳闸命令执行过程有关的信息，获取本次变压器保护跳闸事件关联信息组；
(3)捕捉到母联保护跳闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与母联保护跳闸命令执行过程有关的信息，获取本次母联保护跳闸事件关联信息组；
(4)捕捉到母线保护跳闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与母线保护跳闸命令执行过程有关的信息，获取本次母线保护跳闸事件关联信息组；
(5)捕捉到监控主机和操作员站下发的分、合闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与监控主机和操作员站分、合闸命令执行过程有关的信息，获取本次监控主机分合闸事件关联信息组；
(6)捕捉到设备告警信息后，收集此后10秒时间内与该设备有关GOOSE变位信息、MMS变位信息，获取本次二次设备告警事件关联信息组。
(7)捕捉到设备故障信息后，收集此后10秒时间内与该设备有关GOOSE变位信息、MMS变位信息，获取本次二次设备故障事件关联信息组。
8)将“事件关联信息组”发送到调度工作站和运行维护工作站。
9)在调度工作站和运行维护工作站完成下述工作：以图形化方式展示跳合闸命令类“事件关联信息组”中信息生成、传递及执行功能的全过程，评价智能变电站二次设备和一次设备功能行为正确性，分析设备缺陷和隐患，为运行决策及二次设备状态诊断提供依据；以图形化方式展示故障/告警类“事件关联信息组”中故障/告警设备与其它二次设备的信息交互关系，为运行人员分析二次设备功能受损情况提供信息支持。
Claims (7)
1.一种变电站设备功能关联库的建立方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：建立变电站设备功能关联模型，包括线路保护装置功能关联模型、变压器保护装置功能关联模型、母联保护装置功能关联模型、母线保护装置功能关联模型、变电站监控主机和操作员站功能关联模型；
1-1：建立线路保护装置功能关联模型
所述线路保护装置功能关联模型为：线路保护装置分别与监控主机、母线保护装置、线路合并单元、线路智能终端以及线路测控装置相连，所述线路测控装置还连接到监控主机和线路智能终端；
线路保护装置通过线路合并单元获取输电线路运行状态信息；当输电线路发生故障时，线路保护装置检测出这种故障并向线路智能终端出跳闸命令、向母线保护装置发出启动失灵保护命令、向监控主机上报线路保护行为；线路智能终端接收到线路保护装置的数字化跳闸命令后，将其转换成驱动开关跳闸的电气命令；线路智能终端监测线路开关状态变化，将变化结果上传至线路保护装置，同时经线路测控装置上传至监控主机；
1-2：建立变压器保护装置功能关联模型
所述变压器保护装置功能关联模型为：主变保护装置分别与监控主机、高压侧母线保护装置、中压侧母线保护装置、主变高压侧智能终端、主变中压侧智能终端、主变低压侧合智一体装置、高压侧母联智能终端、中压侧母联智能终端、主变高压侧合并单元、主变中压侧合并单元以及变压器测控装置相连接，所述变压器测控装置还连接到监控主机和智能终端；
变压器保护装置通过主变高压侧合并单元、主变中压侧合并单元、主变低压合智一体装置分别获取变压器高压侧、中压侧和低压侧运行状态信息；当变压器发生故障时，变压器保护装置检测出这种故障并向变压器各侧智能终端发出跳闸命令、向高压侧和中压侧母联智能终端发出跳闸命令、向高压侧和中压侧母线保护装置发出启动失灵保护命令、向监控主机上报变压器保护行为；各侧智能终端接收到变压器保护的数字化跳闸命令后，将其转换成驱动开关跳闸的电气命令；各侧智能终端监测开关状态变化，并将变化结果经变压器测控装置上传至监控主机；
1-3：建立母联保护装置功能关联模型
所述母联保护装置功能关联模型为：母联保护装置分别与监控主机、母线保护装置、母联合并单元、母联智能终端及母联测控装置相连接，所述母联测控装置还连接到监控主机和母联智能终端；
母联保护装置通过母联合并单元获取母联开关的运行状态信息；当与母联开关联接的母线发生故障时，母联保护装置检测出这种故障并向母联智能终端发出跳闸命令、向母线保护装置发出启动失灵保护命令、向监控主机上报母联保护行为；母联智能终端接收到母联保护装置的数字化跳闸命令后，将其转换成驱动母联开关跳闸的电气命令；母联智能终端监测母联开关状态变化，将变化结果上传至母联保护装置，并将变化结果经母联测控装置上传至监控主机；
1-4：建立母线保护装置功能关联模型
所述母线保护装置功能关联模型为：母线保护装置分别与监控主机、线路保护装置、主变保护装置、母联保护装置、线路智能终端、主变智能终端、母联智能终端、线路合并单元、主变合并单元、母联合并单元、母线合并单元及母线测控装置、线路测控装置、主变测控装置相连接，所述测控装置还连接到监控主机和智能终端；
母线保护装置通过线路合并单元、主变合并单元、母联合并单元、母线合并单元获取母线支路运行状态信息；当母线发生故障时，母线保护装置检测出这种故障并向与故障母线连接的母联智能终端、线路智能终端、主变智能终端发出跳闸命令、向监控主机上报母线保护行为；各支路智能终端接收到母线保护的数字化跳闸命令后，将其转换成驱动开关跳闸的电气命令；各支路智能终端监测开关状态变化，将变化结果上传至母线保护装置，并将变化结果经测控装置上传至监控主机；
1-5：建立变电站监控主机和操作员站功能关联模型
所述变电站监控主机和操作员站功能关联模型为：监控主机和操作员站与母线保护装置、线路保护装置、变压器保护装置、母联保护装置、母线测控装置、主变高压侧测控装置、主变中压侧测控装置、主变低压侧测控装置、线路测控装置、母联测控装置相连接；所述母线测控装置还连接到母线智能终端，所述主变高压侧测控装置还连接到主变高压侧智能终端，所述主变中压侧测控装置还连接到主变中压侧智能终端，所述主变低压侧测控装置还连接到主变低压侧合智一体装置，所述线路测控装置还连接到线路智能终端，所述母联测控装置还连接到母联智能终端；
变电站监控主机通过测控装置获取变电站高压设备运行状态信息，通过线路保护装置、主变保护装置、母联保护装置、母线保护装置获取二次保护设备运行状态信息；当需要改变高压开关运行状态时，利用操作员站发出开关分、合闸命令并经测控装置下传至支路智能终端，支路智能终端将数字化分、合闸命令转换成驱动开关操作的电气命令；支路智能终端监测开关状态变化，并将变化结果经测控装置上传至变电站监控主机；
步骤2：建立变电站设备功能关联库模板
根据线路保护装置功能关联模型、母联保护装置功能关联模型、变压器保护装置功能关联模型、母线保护装置功能关联模型、变电站监控主机和操作员站功能关联模型建立变电站设备功能关联库模板，描述变电站事件与设备功能及其信息流的关联关系；具体为：
2-1：线路保护装置“A相跳闸”命令的功能关联模板为：
线路保护装置“B相跳闸”、“C相跳闸”命令的功能关联模板与“A相跳闸”命令的功能关联模板类似；
2-2：母联保护装置“三相跳闸”命令的功能关联模板为：
2-3：变压器保护装置“三相跳闸”命令的功能关联模板为：
2-4：母线保护装置“三相跳闸”命令的功能关联模板为：
2-5：监控主机和操作员站“遥控开关合闸”的功能关联模板为：
监控主机和操作员站“遥控开关分闸”、“遥控刀闸合闸”、“遥控刀闸分闸”、“遥控地刀合闸”、“遥控地刀分闸”的功能关联模板与“遥控开关合闸”模板类似；
2-6：线路保护装置“RAM故障”上传监控主机的功能关联模板为：
线路保护装置、变压器保护装置、母联保护装置和母线保护装置的其它故障/告警信息上传监控主机的功能关联模板与“RAM故障”模板类似；
所述步骤2中的箭头“→”表示信息从一个装置传输到另一个装置；
步骤3：解析对象变电站的SSD文件获取变电站一次设备配置及其连接关系；
步骤4：解析对象变电站的SCD文件获取变电站二次设备模型及信息关联关系；
步骤5：利用所述变电站设备功能关联库模板和解析SSD、SCD获取的设备信息建立实例化设备功能关联库；具体为：
5-1：根据对象变电站线路保护的命令及告警/故障信息建立线路保护装置与线路合并单元、母线保护装置、线路智能终端、测控装置及监控主机的信息关联关系；
5-2：根据对象变电站变压器保护的命令及告警/故障信息建立变压器保护装置与主变高压侧合并单元、主变中压侧合并单元、主变低压侧合智一体装置、母线保护装置、高压侧母联智能终端、主变高压侧智能终端、主变中压侧智能终端、中压侧母联智能终端、测控装置及监控主机的信息关联关系；
5-3：根据对象变电站母联保护的命令及告警/故障信息建立母联保护装置与母联合并单元、母线保护装置、母联智能终端、测控装置及监控主机的信息关联关系；
5-4：根据对象变电站母线保护的命令及告警/故障信息建立母线保护装置与母线合并单元、母联合并单元、线路合并单元、主变合并单元、线路保护装置、变压器保护装置、母联保护装置、母联智能终端、线路智能终端、主变智能终端、测控装置及监控主机的信息关联关系；
5-5：根据对象变电站监控主机和操作员站的命令信息建立监控主机和操作员站与线路保护、变压器保护、母联保护、母线保护、线路测控装置及其智能终端、变压器测控装置及其智能终端、母联测控装置及其智能终端的信息关联关系。
2.如权利要求1所述的变电站设备功能关联库的建立方法，其特征在于，所述变电站设备功能关联模型中还包括交换机，即：
在线路保护装置功能关联模型中，线路保护装置与母线保护装置之间、线路保护装置与监控主机之间、线路测控装置与监控主机之间都连接有交换机；
在变压器保护装置功能关联模型中，主变保护装置与监控主机、高压侧母线保护装置、中压侧母线保护装置、高压侧母联智能终端、中压侧母联智能终端之间连接有交换机；监控主机与变压器高压侧测控装置、变压器中压侧测控装置、变压器低压侧测控装置之间连接有交换机；
在母联保护装置功能关联模型中，母联保护装置与监控主机之间、母联保护装置与母线保护装置之间、母联测控装置与监控主机之间连接有交换机；
在母线保护装置功能关联模型中，母线保护装置与监控主机、主变保护装置、线路保护装置之间连接有交换机，监控主机与母联测控装置、线路测控装置、主变测控装置之间连接有交换机；
在变电站监控主机和操作员站功能关联模型中，监控主机和操作员站与母线保护装置、线路保护装置、母联保护装置、主变保护装置、母线测控装置、线路测控装置、母联测控装置、主变高压侧测控装置、主变中压侧测控装置、主变低压侧测控装置之间连接有交换机。
3.如权利要求1所述的变电站设备功能关联库的建立方法，其特征在于，所述解析SCD文件获取的变电站二次设备模型及信息关联关系，包括：
4-1：解析SCD文件得到智能变电站IED设备配置信息；
4-2：解析IED描述语句获取接入点、逻辑设备、逻辑节点、数据集、控制块、输入信息、通信配置、数据模板，得到IED模型信息；
4-3：解析管理逻辑节点的输入信息元素得到输入数据集和与之关联的发送设备及数据集，解析通信配置的PhyConn元素得到输入端口信息和输出端口信息；
4-4：解析智能终端IED的desc信息与SSD元件描述信息，得到智能终端IED与变电站一次开关设备关联关系。
4.如权利要求3所述的变电站设备功能关联库的建立方法，其特征在于，所述解析SCD文件得到的信息还包括交换机配置信息，以及解析交换机端口与IEDPhyConn的关联，确定IED与交换机的通讯端口连接关系。
5.一种事件关联信息组的过滤方法，其特征在于，捕捉GOOSE网报文、MMS网报文的状态量变位信息，利用如权利要求1至4任一项所述变电站设备功能关联库确定的信息关联关系过滤网络报文，获取服务于事件分析的事件关联信息组，包括：
捕捉到线路保护跳闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与线路保护跳闸命令执行过程有关的信息，获取本次线路保护跳闸事件关联信息组；
捕捉到变压器保护跳闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与变压器保护跳闸命令执行过程有关的信息，获取本次变压器保护跳闸事件关联信息组；
捕捉到母联保护跳闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与母联保护跳闸命令执行过程有关的信息，获取本次母联保护跳闸事件关联信息组；
捕捉到母线保护跳闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与母线保护跳闸命令执行过程有关的信息，获取本次母线保护跳闸事件关联信息组；
捕捉到监控主机和操作员站下发的分、合闸命令信息后，收集此后10秒时间内全部SV信息、GOOSE变位信息、MMS变位信息，利用实例化功能关联库过滤其中与监控主机和操作员站分、合闸命令执行过程有关的信息，获取本次监控主机和操作员站分合闸事件关联信息组；
捕捉到设备告警、故障信息后，收集此后10秒时间内与该设备有关GOOSE变位信息、MMS变位信息，获取本次二次设备告警/故障事件关联信息组。
6.如权利要求5所述的事件关联信息的过滤方法，其特征在于，还包括将事件关联信息组发送到调度工作站和运行维护工作站。
7.如权利要求6所述的事件关联信息的过滤方法，其特征在于，在调度工作站和运行维护工作站，以图形化方式展示事件关联信息生成、传递及执行功能的全过程。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106300662A (zh) * | 2016-08-23 | 2017-01-04 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | 基于信息物理融合的二次设备在线监测和故障诊断系统 |
| CN106685704A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-17 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 变电站二次设备故障的排查方法及装置 |
| CN108199338A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-22 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | 一种保护装置动作正确性评价系统及方法 |
| CN108242028A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-07-03 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 变电站主接线图和智能告警测试用例可视化自动关联方法 |
| CN109728976A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-07 | 贵州电网有限责任公司 | 一种scd文件二次虚回路正确性自动检查方法及工具 |
| CN110247323A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-09-17 | 国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司 | 一种智能变电站一二次设备状态对应判断方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102254074A (zh) * | 2011-08-04 | 2011-11-23 | 上海思源弘瑞自动化有限公司 | 智能变电站间隔装置的自动建模方法 |
| CN102738900A (zh) * | 2012-06-20 | 2012-10-17 | 宁夏电力公司银川供电局 | 智能变电站goose链路监视方法 |
| CN102957205A (zh) * | 2012-02-08 | 2013-03-06 | 深圳市金宏威技术股份有限公司 | 一种建立配电网模型的方法及系统 |
| CN104578414A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-29 | 国家电网公司 | 一种基于svg实现智能站保护动作可视化的方法 |
| CN104767280A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-07-08 | 国家电网公司 | 一种实现智能变电站内二次虚回路可视化的方法 |
| CN105245001A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-13 | 贵州电力试验研究院 | 一种事件驱动的变电站事故智能告警处理方法和装置 |
-
2016
- 2016-02-16 CN CN201610086721.8A patent/CN105573283B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102254074A (zh) * | 2011-08-04 | 2011-11-23 | 上海思源弘瑞自动化有限公司 | 智能变电站间隔装置的自动建模方法 |
| CN102957205A (zh) * | 2012-02-08 | 2013-03-06 | 深圳市金宏威技术股份有限公司 | 一种建立配电网模型的方法及系统 |
| CN102738900A (zh) * | 2012-06-20 | 2012-10-17 | 宁夏电力公司银川供电局 | 智能变电站goose链路监视方法 |
| CN104578414A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-29 | 国家电网公司 | 一种基于svg实现智能站保护动作可视化的方法 |
| CN104767280A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-07-08 | 国家电网公司 | 一种实现智能变电站内二次虚回路可视化的方法 |
| CN105245001A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-13 | 贵州电力试验研究院 | 一种事件驱动的变电站事故智能告警处理方法和装置 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106300662A (zh) * | 2016-08-23 | 2017-01-04 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | 基于信息物理融合的二次设备在线监测和故障诊断系统 |
| CN106685704A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-05-17 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 变电站二次设备故障的排查方法及装置 |
| CN108199338A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-22 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | 一种保护装置动作正确性评价系统及方法 |
| CN108242028A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-07-03 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 变电站主接线图和智能告警测试用例可视化自动关联方法 |
| CN108242028B (zh) * | 2017-12-30 | 2022-01-18 | 国网天津市电力公司电力科学研究院 | 变电站主接线图和智能告警测试用例可视化自动关联方法 |
| CN109728976A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-07 | 贵州电网有限责任公司 | 一种scd文件二次虚回路正确性自动检查方法及工具 |
| CN109728976B (zh) * | 2018-12-29 | 2022-04-08 | 贵州电网有限责任公司 | 一种scd文件二次虚回路正确性自动检查方法及工具 |
| CN110247323A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-09-17 | 国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司 | 一种智能变电站一二次设备状态对应判断方法 |
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