CN105701606A - 自动生成五防逻辑校核表达式的方法 - Google Patents

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叶文林
王中
稳国栋
徐海
易尊忠
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Abstract

本发明公开一种自动生成五防逻辑校核表达式的方法，通过设定模型数据结构、图形检查、图形分析、电压等级识别、间隔识别、设备拓朴子类型识别、五防逻辑生成等步骤，根据电力一次接线图自动生成五防逻辑校核表达式，省去调试员人工编写五防逻辑校核表达式环节，提高编写五防逻辑校核表达式的效率与正确性。在当前日益复杂的电网运行情况下，顺应了电网快速发展的趋势，减少了五防系统实施调试时间，提高五防校核的正确性。

Description

自动生成五防逻辑校核表达式的方法
技术领域
本发明涉及电子信息及数据处理技术领域，具体涉及一种自动生成五防逻辑校核表达式的方法。
背景技术
变电站的倒闸操作需要使用操作票，而操作票中的操作步骤的合法性，需要由五防软件进行判断，目前五防软件的判断依据只有两种方法：(1)五防逻辑校核表达式；(2)电网拓朴分析。但是由于电网拓朴分析不具备可视性，一般的变电站要求必须采用五防逻辑校核表达式判断操作步骤的合法性。综上，一般变电站进行倒闸操作必须得使用五防逻辑校核表达式。
五防逻辑校核表达式直接关系到电网的人身与财产安全，目前五防厂家的五防逻辑校核表达式暂时都采用工人编写，但是人工编写五防逻辑校核表达式存在以下缺点：
(1)对调试员知识能力要求较高，需要调试员具备较好的电网防误知识与逻辑思维，一般只有资深调试员才能胜任；
(2)对调试员的工作态度要求较高，编写过程中稍有粗心或考虑不周便会出错，具统计，逻辑审查专员审查现场有20％左右的逻辑表达式是错误的；
(3)编写周期耗时较长，从现在来看一个普通的110kV的变电站的五防逻辑校核表达式首次编写需要2个小时以上才能完成，如果再加上审核后修改，需要的时间则更久。
发明内容
本发明采用智能化、规范化、标准化的技术手段对电网一次接线图进行分析，自动生成五防逻辑校核表达式。本发明采取如下的技术方案：
一种自动生成五防逻辑校核表达式的方法，包括如下步骤：
(1)设定模型数据结构，其构成信息包括：厂站信息、间隔信息、设备信息、连接点信息、连接线信息、设备与连接点的连接关系信息、连接线与连接点的连接关系信息、特殊设备信息；
(2)对电力一次接线图作图形检查，根据设定的模型数据结构所包含的信息，判断该电力一次接线图是否是正确和完整的，是则进入步骤(3)，否则异常退出；
(3)对电力一次接线图作图形分析，生成所述模型数据结构；
(4)对模型数据结构作电压等级识别，为模型数据结构中的设备、连接线、连接点设置电压等级属性；
(5)对模型数据结构作间隔识别，为模型数据结构生成间隔信息，同时为模型数据结构中的设备设置所述间隔属性；
(6)对模型数据结构作设备拓朴子类型识别，为模型数据结构中的设备设置拓朴子类型属性；
(7)引入五防逻辑校核专家模板文件，对模型数据结构作五防逻辑生成操作，自动生成五防逻辑校核表达式。
本发明的有益效果在于，根据电力一次接线图自动生成五防逻辑校核表达式，省去调试员人工编写五防逻辑校核表达式环节，提高编写五防逻辑校核表达式的效率与正确性。在当前日益增涨的人工成本情况下，降低了对调试员能力要求，减轻了五防厂家的人工成本，体现本专利最直接的经济效果。在当前日益复杂的电网运行情况下，顺应了电网快速发展的趋势，减少了五防系统实施调试时间，提高五防校核的正确性。
附图说明
图1为本发明提供的自动生成五防逻辑校核表达式的方法的流程图。
图2为本发明提供的自动生成五防逻辑校核表达式的方法中进行图形检查的流程图。
具体实施方式
本实施例提供的自动生成五防逻辑校核表达式的方法，通过对自绘或导入的电力一次接线图的分析，得到模型数据结构，在此基础上输入五防逻辑校核专家模板文件，自动分析出设备的五防校核逻辑表达式。
对于电力一次接线图，本实施例采用自绘的电力一次接线图，原则上还可以采用符合电力系统61970标准的SVG图形(同时需配上相关CIM文件)，以及其它具备设备(母线设备必须指定电压等级及拓朴子类型)、端点、连接线、以及连接关系模型的其它电力一次接线图。
结合图1所示，本方案的实现步骤如下：
一、设定模型数据结构，其构成信息包括：厂站信息、间隔信息、设备信息、连接点信息、连接线信息、设备与连接点的连接关系信息、连接线与连接点的连接关系信息、特殊设备信息；
二、图形检查：
本环节由图形检查模块实现，检查变电站内或站间一次接线图的正确性以及完整性，是否可以生成正确和完整的模型数据结构是则进入图形分析步骤，否则异常退出。图形检查包括站内检查，如果有兄弟站的话，还包括站间检查。参见图2所示，站内检查过程包括：
①检查站内设备的连接性，全部连接则进入步骤②，否则标记未连接设备并退出；
②检查站内设备拓扑连接合理性，全部合理则进入步骤③，否则提示不合理信息并标记，然后退出；
③检查设备属性输入完整性，全部完整则进入步骤④，否则标记属性异常设备并退出；其中，对于母线和变压器还需检查电压等级；
④检查站内重名设备，没有重名设备则提示通过检查或进入站间检查，否则标记重名设备并退出。
站间检查过程包括：
A、检查站号及站名是否重复，没有重复则进入步骤B，否则提示重复站号及站名并退出；
B、检查站间连接关系，连接正常则进入步骤C，否则警告提示未参入连接站，异常退出；
C、检查站间设备拓扑连接合理性，合理则进入步骤D，否则警告提示未参入连接站，异常退出；
D、检查站间镜像设备，只有一个原型则提示通过检查，否则提示并标记异常镜像设备，异常退出。
其中，步骤B和步骤C中，警告提示未参入连接站后，如果用户接受警告则可以进入步骤D。
三、图形分析：
本环节由图形分析模块现，目的是抽象图形为模型数据结构。需要说明的是：虽然在叫法上将抽象出的目标数据称之为“模型”，但是实际是将电力一次接线图抽象类似为一种经典的数据结构--“图”，后期则借用经典的“图”算法以实现电网拓朴，此处一定要区别“一次接线图”与“数据结构图”是两个不同的概念。“图”定义如下：
“图”数据定义
在抽象的过程有以下三个关健：
1、简化连接关系，定义“连接点”对象将设备端点(端子)与导线(连接线、母线)压缩为一个连接点，将电力一次接线图按连接关系抽象为：(1)设备与连接点的连接关系图的数据结构；(2)连接线与连接点的连接关系图的数据结构；
2、对于小车等特殊设备，将记录连接的端点信息，以便拓朴；
3、将变压器中卷抽象为独立对象，以便拓朴。
四、对模型数据结构作电压等级识别，为模型数据结构中的设备、连接线、连接点设置电压等级属性：
本环节由电压等级识别模块实现，目的是为模型数据结构中的设备，连接点，连接线设置电压等级。从母线出发开始对“设备与连接点”图进行深度优先搜索，一直搜到变压器卷停止接着搜下条母线。搜索过程中，将沿途的设备与连接的电压等级都设成母线的电压等级，如果搜索过程中碰到了母线，则对比起始母线的电压等级与此母线的电压等级是否一致，如果不一致，则退出，并提示给用户。完成之后，再对“连接线与连接点”图任一连接点出发，作一个全图深度优先搜索，搜索过程中将连接线的电压等级设与连接点一样。
五、对模型数据结构作间隔识别，为模型数据结构生成间隔信息，同时为模型数据结构中的设备设置所述间隔属性：
本环节由间隔识别模块实现，目的是为模型数据结构添加间隔信息并且同步设置设备的所属间隔属性值。经过对变电站的电网结构分析，总结出五防软件主要关注变电站有以下11种典型间隔：
线路主变间隔
站用变主变间隔
线路间隔
旁路间隔
母联间隔
分段间隔
PT间隔
旁路兼母联间隔
旁联间隔
母线间隔
电容器间隔
间隔有两个特点：(1)间隔内的接线方式是确定；(2)间隔都有一个主设备；
根据间隔以上特点，先从“设备与连接点”图中查找到可能的间隔主设备，然后对其进行深度优先搜索查获取其接线方式，再与其可能类型间隔接线方式进行对比，从而确定间隔类型以及在图中边界。最后为模型数据结构生成间隔信息，且同步设备的所属间隔属性值。
六、对模型数据结构作设备拓朴子类型识别，为模型数据结构中的设备设置拓朴子类型属性：
本环节由设备拓朴子类型识别模块实现，目的是为模型数据结构中的设备设置“拓朴子类型”属性值。识别方法有两种：
间隔内识别，利用间隔接线方式相对固定的特点识别出设备的拓朴子类型，如：从线路间隔中识别出线路刀闸与母线刀闸；
游离设备识别，有些特殊设备可能不属于任何间隔，对于这些设备则先猜出几种可能设备拓朴子类型，然后按此类型设备进行接线方式验证，吻合则确定；
识别顺序是先作“间隔内识别”，对于未识别设备再补充作“游离设备识别”，从而识别出全部设备的拓朴子类型。
七、引入五防逻辑校核专家模板文件，对模型数据结构作五防逻辑生成操作，自动生成五防逻辑校核表达式：
本环节由五防逻辑生成模块实现，目的是为设备生成五防逻辑校核表达式。结合五防逻辑校核专家模板文件、设备与连接点连接关系图、设备拓朴子类型三者进行计算，得到五防逻辑校核表达式。

Claims (10)

1.一种自动生成五防逻辑校核表达式的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)设定模型数据结构，其构成信息包括：厂站信息、间隔信息、设备信息、连接点信息、连接线信息、设备与连接点的连接关系信息、连接线与连接点的连接关系信息、特殊设备信息；
(2)对电力一次接线图作图形检查，根据设定的模型数据结构所包含的信息，判断该电力一次接线图是否是正确和完整的，是则进入步骤(3)，否则异常退出；
(3)对电力一次接线图作图形分析，生成所述模型数据结构；
(4)对模型数据结构作电压等级识别，为模型数据结构中的设备、连接线、连接点设置电压等级属性；
(5)对模型数据结构作间隔识别，为模型数据结构生成间隔信息，同时为模型数据结构中的设备设置所述间隔属性；
(6)对模型数据结构作设备拓朴子类型识别，为模型数据结构中的设备设置拓朴子类型属性；
(7)引入五防逻辑校核专家模板文件，对模型数据结构作五防逻辑生成操作，自动生成五防逻辑校核表达式。
2.根据权利要求1所述的自动生成五防逻辑校核表达式的方法，其特征在于，所述图形检查包括站内检查，如果有兄弟站的话，还包括站间检查。
3.根据权利要求2所述的自动生成五防逻辑校核表达式的方法，其特征在于，所述站内检查过程包括：
①检查站内设备的连接性，全部连接则进入步骤②，否则标记未连接设备并退出；
②检查站内设备拓扑连接合理性，全部合理则进入步骤③，否则提示不合理信息并标记，然后退出；
③检查设备属性输入完整性，全部完整则进入步骤④，否则标记属性异常设备并退出；其中，对于母线和变压器还需检查电压等级；
④检查站内重名设备，没有重名设备则提示通过检查或进入站间检查，否则标记重名设备并退出。
4.根据权利要求3所述的自动生成五防逻辑校核表达式的方法，其特征在于，所述站间检查过程包括：
A、检查站号及站名是否重复，没有重复则进入步骤B，否则提示重复站号及站名并退出；
B、检查站间连接关系，连接正常则进入步骤C，否则警告提示未参入连接站，异常退出；
C、检查站间设备拓扑连接合理性，合理则进入步骤D，否则警告提示未参入连接站，异常退出；
D、检查站间镜像设备，只有一个原型则提示通过检查，否则提示并标记异常镜像设备，异常退出。
5.根据权利要求4所述的自动生成五防逻辑校核表达式的方法，其特征在于，所述步骤B和步骤C中，警告提示未参入连接站后，如果用户接受警告则进入步骤D。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的自动生成五防逻辑校核表达式的方法，其特征在于，所述步骤(3)是以抽象的方式对电力一次接线图作图形分析，生成所述模型数据结构，抽象的过程包括：1、简化连接关系，定义“连接点”对象将设备端点与导线压缩为一个连接点，将电力一次接线图按连接关系抽象为：(1)设备与连接点的连接关系图的数据结构；(2)连接线与连接点的连接关系图的数据结构；2、对于特殊设备，将记录连接的端点信息；3、将变压器中卷抽象为独立对象。
7.根据权利要求6所述的自动生成五防逻辑校核表达式的方法，其特征在于，所述步骤(4)的具体实现方式为：从母线出发开始对设备与连接点连接关系图进行深度优先搜索，一直搜到变压器卷停止，接着搜下条母线；搜索过程中，将沿途的设备与连接的电压等级都设成母线的电压等级，如果搜索过程中碰到了母线，则对比起始母线的电压等级与此母线的电压等级是否一致，如果不一致，则退出并提示给用户；完成之后，再对连接线与连接点连接关系图任一连接点出发，作一个全图深度优先搜索，搜索过程中将连接线的电压等级设与连接点一样。
8.根据权利要求7所述的自动生成五防逻辑校核表达式的方法，其特征在于，所述步骤(5)的具体实现方式为：先从设备与连接点连接关系图中查找到可能的间隔主设备；然后对其进行深度优先搜索，获取其接线方式，再与其可能类型间隔接线方式进行对比，从而确定间隔类型以及在图中边界；最后为模型数据结构生成间隔信息，且同步设备的所属间隔属性值。
9.根据权利要求8所述的自动生成五防逻辑校核表达式的方法，其特征在于，所述步骤(6)中对模型数据结构作设备拓朴子类型识别的方法有两种：间隔内识别，利用间隔接线方式相对固定的特点识别出设备的拓朴子类型；游离设备识别，对于不属于任何间隔特殊设备，则先猜出几种可能设备拓朴子类型，然后按此类型设备进行接线方式验证，吻合则确定；识别顺序是先作间隔内识别，对于未识别设备再补充作游离设备识别。
10.根据权利要求9所述的自动生成五防逻辑校核表达式的方法，其特征在于，所述步骤(7)的具体实现方式为：结合五防逻辑校核专家模板文件、设备与连接点连接关系图、设备拓朴子类型三者进行计算，得到五防逻辑校核表达式。
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