CN106066888A - 变电站二次系统的源端数据库建立方法及虚实对应方法 - Google Patents

变电站二次系统的源端数据库建立方法及虚实对应方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变电站二次系统的源端数据库建立方法及虚实对应方法，虚实对应方法，包括建立智能变电站二次系统的源端数据库；步骤二：根据源端数据库建立的数据为基础，通过建立智能变电站虚回路连接的规律设备虚端子名称、路径、数据集的多方展示，虚端子一一对应且实时保存的原则，将智能设备之间的回路连接关系存储至第四链表；步骤三：遍历第四链表中的虚端子，根据虚实对应的原则，提取出与之对应设备的物理端口，根据第一链表、第二链表和第三链表的关联信息，构建变电站二次系统的物理回路，根据虚回路的信息流向关联出物理端口的连接，遵循2N原则，最终完成物理回路的设计从而实现智能变电站二次系统的虚实对应。

Description

变电站二次系统的源端数据库建立方法及虚实对应方法
技术领域
本发明属于智能变电站领域，尤其是一种变电站二次系统的源端数据库建立方法及虚实对应方法。
背景技术
智能变电站基于IEC61850标准实现数字化网络通信，与常规变电站相比，采用光信号进行数据传输，少量光纤替代了传统变电站的大量电缆，传统变电站的实端子大量消失，智能站二次设备之间信息的传递依赖于虚端子与虚回路，逻辑节点依据通信网络实现信息传递和功能配合，功能间的信息流向关系通过SCL语言来进行表达。技术的变革使得智能变电站在设计、调试、运维、检修等方面的工作模式及工具应用有了根本性的变化。作为智能站建设的重要一环，智能变电站的设计在整个智能变电站的周期中占据龙头地位。
目前智能站设计阶段，根据智能站设计的相关规范，以智能变电站施工图、虚端子表、光缆清册等文件作为设计成果提交。当下进行智能站虚端子表及光缆清册设计的应用工具中，虚回路设计与物理装置光缆设计一般采用完全分离或者半自动关联的方式进行，这就造成了设计人员需要进行智能站信息传递的重复设计，同时要求通过人工核查的方式来保证光缆清册与虚回路的正确对应，导致设计人员需要进行大量的重复性工作，不仅效率低下而且很容易出错。
发明内容
为了解决现有技术的缺点，本发明提供一种变电站二次系统的源端数据库建立方法及虚实对应方法，该方法能够提高智能站二次设计的工作效率及设计成果的准确性。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种变电站二次系统的源端数据库建立方法，包括以下步骤：
步骤(1)：接收并对智能变电站二次设备名称型号、物理端口配置和ICD文件信息进行解析建模；智能变电站已确定型号的二次设备的物理端口及ICD文件信息作为设备的本身属性，对二次设备名称型号及物理端口分别进行编码分别存储至第一链表和第二链表，对二次设备的ICD文件进行解析并存储至第三链表中；
步骤(2)：制定智能变电站二次设备之间信息流向逻辑规则，对二次设备以两个设备的名称为识别点指定它们之间的信号流向关系并形成逻辑建模数据，两两设备之间的信息流向关系的集合数据即可形成变电站二次系统的信息流向图；
步骤(3)：构建数据触发器及触发规则A，通过对二次设备型号的触发选择，根据对第一链表、第二链表、第三链表数据一一映射的规则进行数据的对应导入；
步骤(4)：构建数据触发器及触发规则B，通过对信息流向图矢量箭头的触发，支持将步骤(3)中导入的数据进行可视化展示，实现对二次设备物理端口及对应ICD文件解析后的虚端子的信息追溯，为智能变电站虚回路设计提供数据基础。
本发明将变电站二次设备的名称型号、物理端口以及虚端子进行编码，并分别存储至第一链表、第二链表和第三链表中，再根据变电站二次设备之间信息流向逻辑规则的建立，形成变电站二次系统的信息流向图；然后根据数据触发器及数据触发规则的建立，形成对二次设备物理端口、ICD文件解析后虚端子的信息追溯，实现智能变电站源端数据库的建立，为智能变电站的虚回路设计提供数据基础。
所述步骤(1)中的变电站二次设备的基本信息包含二次设备的物理端口建模模型以及按照IEC61850标准对ICD文件进行检测及解析出的虚端子信息。
所述步骤(1)中采用字符方式对变电站二次设备的名称及型号进行编码，这样用于简化、区分且易存储变电站二次设备的名称及型号。
所述步骤(1)中物理端口，采用物理端口序列号方式进行编码，这样将物理端口的板卡位置及数字位置均给出了相应的描述。
所述步骤(2)中的信息流向图的逻辑规则以信号类型及信号序列号的编号方式建模，这样对信息流向的类型及属性均给出了相应的描述。
一种变电站二次系统的虚实对应方法，包括：
步骤一：建立智能变电站二次系统的源端数据库；
在所述步骤一中，对变电站二次设备的名称型号、物理端口和解析ICD文件之后的虚端子分别进行编码，并分别存储至第一链表、第二链表和第三链表中；根据变电站二次设备信息流向逻辑规则的建立，获取变电站整个二次系统的信息流向图；
然后根据数据触发器及数据触发规则的建立，形成对二次设备物理端口和ICD文件解析后虚端子的信息追溯，实现智能变电站源端数据库的建立，为智能变电站的虚回路设计提供数据基础；
步骤二：根据源端数据库建立的数据为基础，通过建立智能变电站虚回路连接的规律设备虚端子名称、路径、数据集的多方展示，虚端子一一对应且实时保存的原则，将智能设备之间的回路连接关系存储至第四链表；
步骤三：遍历第四链表中的虚端子，根据虚实对应的原则，提取出与之对应设备的物理端口，根据第一链表、第二链表和第三链表的关联信息，构建变电站二次系统的物理回路，根据虚回路的信息流向关联出物理端口的连接，遵循2N原则，最终完成物理回路的设计从而实现智能变电站二次系统的虚实对应。
采用本发明的虚实对应的原理，简化了物理回路设计，根据设计完成的逻辑回路自动完成物理回路的设计，输出设计成果，保证了物理回路设计的完整性。
所述步骤一中，对变电站二次设备的名称型号、物理端口和解析ICD文件之后的虚端子分别进行编码之前，还包括接收并对智能变电站二次设备名称型号、物理端口配置和ICD文件信息进行解析建模。
采用字符方式对变电站二次设备的名称及型号进行编码。
采用物理端口序列号方式对物理端口进行编码。
信息流向图的逻辑规则以信号类型及信号序列号的编号方式建模。
本发明的有益效果为：
(1)本发明将变电站二次设备的名称型号、物理端口以及虚端子进行编码，并分别存储至第一链表、第二链表和第三链表中，再根据变电站二次设备之间信息流向逻辑规则的建立，形成变电站二次系统的信息流向图；然后根据数据触发器及数据触发规则的建立，形成对二次设备物理端口、ICD文件解析后虚端子的信息追溯，实现智能变电站源端数据库的建立，为智能变电站的虚回路设计提供数据基础；
(2)采用本发明的虚实对应的原理，简化了虚回路设计，根据设计完成的逻辑回路自动完成物理回路的设计，输出设计成果，保证了物理回路设计的完整性。
附图说明
图1是本发明的变电站二次系统的源端数据库建立方法的流程示意图；
图2是本发明的变电站二次系统的虚实对应方法的流程示意图；
图3是本发明的变电站二次系统的虚实对应方法的一个实施例。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：
一、智能变电站二次设计虚实对应原理
在智能变电站中，不论是过程层与间隔层之间的数据交互，还是间隔层与站控层之间的数据交互，信息流向具有明确的来源及去向，信息流向传输的路径确定，智能变电站设备之间的信息流向及传输路径是确定的。在装置模型中体现的内部信号即为虚端子回路，在实体装置之间即体现为光缆连接。以智能站中实际的设备为切入点，虚回路连接于物理回路连接是智能站两个设备或多个设备之间内部信息路径与外部物理路径的一一对应。同时，设备之间的光缆连接承接了虚回路的信息路径。
(1)虚回路的路径必须通过光缆来承载，若无光缆连接，虚回路不可能有信息传输介质；
(2)光缆中传递的必定是虚回路信息，多条虚回路可通过一根纤芯传递。
(3)虚回路与物理回路属于同源设备之间信号传递的两种表现形式，相互补充，相辅相成，缺一不可。
二、源端数据模型的建立
智能变电站二次系统的虚回路与物理回路的设计，均以智能变电站的二次设备为基础进行。因此，智能变电站虚回路与物理回路设计开展的源头就在于源端数据模型-智能变电站二次设备数据模型的建立。将变电站中的屏柜、二次设备、二次设备关联的数据模型等信息完善，实现了高效快速的数据模型建立工作。
如图1所示，本发明的变电站二次系统的源端数据库建立方法，包括以下步骤：
步骤(1)：接收并对智能变电站二次设备名称型号、物理端口配置和ICD文件信息进行解析建模；智能变电站已确定型号的二次设备的物理端口及ICD文件信息作为设备的本身属性，对二次设备名称型号及物理端口分别进行编码分别存储至第一链表和第二链表，对二次设备的ICD文件进行解析并存储至第三链表中；
步骤(2)：制定智能变电站二次设备之间信息流向逻辑规则，对二次设备以两个设备的名称为识别点指定它们之间的信号流向关系并形成逻辑建模数据，两两设备之间的信息流向关系的集合数据即可形成变电站二次系统的信息流向图；
步骤(3)：构建数据触发器及触发规则A，通过对二次设备型号的触发选择，根据对第一链表、第二链表、第三链表数据一一映射的规则进行数据的对应导入；
步骤(4)：构建数据触发器及触发规则B，通过对信息流向图矢量箭头的触发，支持将步骤(3)中导入的数据进行可视化展示，实现对二次设备物理端口及对应ICD文件解析后的虚端子的信息追溯，为智能变电站虚回路设计提供数据基础。
本发明将变电站二次设备的名称型号、物理端口以及虚端子进行编码，并分别存储至第一链表、第二链表和第三链表中，再根据变电站二次设备之间信息流向逻辑规则的建立，形成变电站二次系统的信息流向图；然后根据数据触发器及数据触发规则的建立，形成对二次设备物理端口、ICD文件解析后虚端子的信息追溯，实现智能变电站源端数据库的建立，为智能变电站的虚回路设计提供数据基础。
其中，本发明的步骤(1)中的变电站二次设备的基本信息包含二次设备的物理端口建模模型以及按照IEC61850标准对ICD文件进行检测及解析出的虚端子信息。
步骤(1)中采用字符方式对变电站二次设备的名称及型号进行编码，这样用于简化、区分且易存储变电站二次设备的名称及型号。
步骤(1)中物理端口，采用物理端口序列号方式进行编码，这样将物理端口的板卡位置及数字位置均给出了相应的描述。
步骤(2)中的信息流向图的逻辑规则以信号类型及信号序列号的编号方式建模，这样将信息流向的类型及属性均给出了相应的描述。
其中，源端数据模型的建立的具体实施例如下：
步骤(a)：根据变电站的电压等级及一次主接线方式，自动匹配典型间隔模板，典型间隔模板中包含典型间隔及典型间隔内的智能装置的类型和数量。
具体地，假设新建智能变电站为N，根据220kV变电站，双母线接线方式，三圈变主变2台，220kV出线4条，110kV出线4条。根据以上信息本站自动配置的典型间隔有：主变间隔2个、220kV母联间隔1个、110kV母联间隔1个、220kV母线间隔1个、110kV母线间隔1个、220kV线路间隔4个、110kV线路间隔4个。每个间隔自动匹配的装置及数量示例表1所示。表1每个间隔自动匹配的装置及数量示例
步骤(b)：自动匹配出的典型间隔及典型间隔内的智能装置的类型和数量，根据实际需求的变电站的间隔及装置配置情况进行调整。
具体地，新建智能变电站为N，在主变35kV侧采用合智一体化装置2套，通过手动选择的方式完成间隔及装置型号数量的配置。
步骤(c)：调整后的智能变电站的间隔、间隔内包含的装置的类型和数量的相关数据进行存储，作为N变电站的工程初始化数据。
如图2所示，本发明的变电站二次系统的虚实对应方法，包括：
步骤一：建立智能变电站二次系统的源端数据库；
在所述步骤一中，对变电站二次设备的名称型号、物理端口和解析ICD文件之后的虚端子分别进行编码，并分别存储至第一链表、第二链表和第三链表中；根据变电站二次设备信息流向逻辑规则的建立，获取变电站整个二次系统的信息流向图；
然后根据数据触发器及数据触发规则的建立，形成对二次设备物理端口和ICD文件解析后虚端子的信息追溯，实现智能变电站源端数据库的建立，为智能变电站的虚回路设计提供数据基础；
步骤二：根据源端数据库建立的数据为基础，通过建立智能变电站虚回路连接的规律设备虚端子名称、路径、数据集的多方展示，虚端子一一对应且实时保存的原则，将智能设备之间的回路连接关系存储至第四链表；
步骤三：遍历第四链表中的虚端子，根据虚实对应的原则，提取出与之对应设备的物理端口，根据第一链表、第二链表和第三链表的关联信息，构建变电站二次系统的物理回路，根据虚回路的信息流向关联出物理端口的连接，遵循2N原则，最终完成物理回路的设计从而实现智能变电站二次系统的虚实对应。
采用本发明的虚实对应的原理，简化了物理回路设计，根据设计完成的逻辑回路自动完成物理回路的设计，输出设计成果，保证了物理回路设计的完整性。
所述步骤一中，对对变电站二次设备的名称型号、物理端口和解析ICD文件之后的虚端子分别进行编码之前，还包括接收并对智能变电站二次设备名称型号、物理端口配置和ICD文件信息进行解析建模。
采用字符方式对变电站二次设备的名称及型号进行编码。
采用物理端口序列号方式对物理端口进行编码。
信息流向图的逻辑规则以信号类型及信号序列号的编号方式建模。
如图3所示，给出了本发明的变电站二次系统的虚实对应方法的一个实施例。在实际操作中，根据本发明的变电站二次系统的虚实对应方法，将有逻辑回路连接的设备所在的屏柜进行微调后展示，同时根据两屏柜内设备的逻辑回路连接自动关联两设备之间板卡上的端口连接，依次完成设备间纤芯的连接。
具体地，如主变高压侧合并单元1已经完成与主变保护A的SV信号连接，则根据虚实对应原则，主变高压侧合并单元的TX1光口自动连接主变保护A的RX1口，若主变保护A的RX1口已经连接，则主变高压侧合并单元的TX1光口自动连接主变保护A的RX2口，以此规则类推，完成屏柜间纤芯的连接。
对于已完成的纤芯连接以屏柜为基础进行自动组成光缆的操作，原则如下：尾缆的划分以是不存在备用纤芯为依据组缆，光缆的划分自动连接光配，备用纤芯的数量等于已连接纤芯的数量，遍历变电站的所有屏柜，完成光缆的出具；
具体地，主变高压侧合并单元1的TX1光口已经自动连接主变保护A的RX1口，主变保护A的TX2口已经自动连接主变高压侧智能终端1的RX1口，则主变保护屏1中的设备只有主变保护A装置，主变高压侧智能汇控柜1主变高压侧合并单元1主变高压侧智能终端1，则主变保护屏1与主变高压侧智能汇控柜1已连接2根纤芯。这2根纤芯进行组缆，若为尾缆，默认组缆无备用芯；若为光缆，自动完成光配连接，默认组成4芯光缆。对于存在光纤转接的光缆，手动选择转接屏柜及转接口，完成光纤转接。
具体地，若主变保护柜1与主变汇控柜1之间的光缆通过主变测控柜转接，则生成的光缆上启动转接操作，选择主变测控柜的光纤配线箱上的转接端口即可。
完成最后的校核工作，以确定物理回路与逻辑回路的准确性及完整性；
最终得到光缆清册、物理回路图、柜内光配图和尾纤联系图。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种变电站二次系统的源端数据库建立方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)：接收并对智能变电站二次设备名称型号、物理端口配置和ICD文件信息进行解析建模；智能变电站已确定型号的二次设备的物理端口及ICD文件信息作为设备的本身属性，对二次设备名称型号及物理端口分别进行编码分别存储至第一链表和第二链表，对设备的ICD文件进行解析并存储至第三链表中；
步骤(2)：制定智能变电站二次设备之间信息流向逻辑规则，对二次设备以两个设备的名称为识别点指定它们之间的信号流向关系并形成逻辑建模数据，两两设备之间的信息流向关系的集合数据即可形成变电站二次系统的信息流向图；
步骤(3)：构建数据触发器及触发规则A，通过对二次设备型号的触发选择，根据对第一链表、第二链表、第三链表数据一一映射的规则进行数据的对应导入；
步骤(4)：构建数据触发器及触发规则B，通过对信息流向图矢量箭头的触发，实现对二次设备物理端口及对应ICD文件解析后的虚端子的信息追溯，为智能变电站虚回路设计提供数据基础。
2.如权利要求1所述的一种变电站二次系统的源端数据库建立方法，其特征在于，所述步骤(1)中的变电站二次设备的基本信息包含二次设备的物理端口建模模型以及按照IEC61850标准对ICD文件进行检测及解析出的虚端子信息。
3.如权利要求1所述的一种变电站二次系统的源端数据库建立方法，其特征在于，所述步骤(1)中采用字符方式对变电站二次设备的名称及型号进行编码。
4.如权利要求1所述的一种变电站二次系统的源端数据库建立方法，其特征在于，所述步骤(1)中物理端口，采用物理端口序列号方式进行编码。
5.如权利要求1所述的一种变电站二次系统的源端数据库建立方法，其特征在于，所述步骤(2)中的信息流向图的逻辑规则以信号类型及信号序列号的编号方式建模。
6.一种变电站二次系统的虚实对应方法，其特征在于，包括：
步骤一：建立智能变电站二次系统的源端数据库；
在所述步骤一中，对变电站二次设备的名称型号、物理端口和解析ICD文件之后的虚端子分别进行编码，并分别存储至第一链表、第二链表和第三链表中；根据变电站二次设备信息流向逻辑规则的建立，获取变电站整个二次系统的信息流向图；
然后根据数据触发器及数据触发规则的建立，形成对二次设备物理端口和ICD文件解析后虚端子的信息追溯，实现智能变电站源端数据库的建立，为智能变电站的虚回路设计提供数据基础；
步骤二：根据源端数据库建立的数据为基础，通过建立智能变电站虚回路连接的规律设备虚端子名称、路径、数据集的多方展示，虚端子一一对应且实时保存的原则，将智能设备之间的回路连接关系存储至第四链表；
步骤三：遍历第四链表中的虚端子，根据虚实对应的原则，提取出与之对应设备的物理端口，根据第一链表、第二链表和第三链表的关联信息，构建变电站二次系统的物理回路，根据虚回路的信息流向关联出物理端口的连接，遵循2N原则，最终完成物理回路的设计从而实现智能变电站二次系统的虚实对应。
7.如权利要求6所述的一种变电站二次系统的虚实对应方法，其特征在于，所述步骤一中，对变电站二次设备的名称型号、物理端口和解析ICD文件之后的虚端子分别进行编码之前，还包括接收并对智能变电站二次设备名称型号、物理端口配置和ICD文件信息进行解析建模。
8.如权利要求6所述的一种变电站二次系统的虚实对应方法，其特征在于，采用字符方式对变电站二次设备的名称及型号进行编码。
9.如权利要求6所述的一种变电站二次系统的虚实对应方法，其特征在于，采用物理端口序列号方式对物理端口进行编码。
10.如权利要求6所述的一种变电站二次系统的虚实对应方法，其特征在于，信息流向图的逻辑规则以信号类型及信号序列号的编号方式建模。
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