CN106557623B - 智能终端仿真实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能终端仿真实现方法，包括：建立测试数据模型；建立信号映射表；根据指定需要模拟的IED，进行IED模拟的通讯参数生成，启动GOOSE通讯模块读取通讯参数，进行IED的GOOSE状态模拟和GOOSE接收；服务端对GOOSE接收点进行判断，通知GOOSE通讯模块进行通讯仿真模拟：如果GOOSE接收点为本IED的input端子输入点且有触发关系，则根据自动触发关联关系，解析接收到的GOOSE指令，自动触发IED相应的GOOSE数据发送，进行通讯仿真模拟；否则，根据测试数据模型，对客户端指定的IED的单个或者多个GOOSE点进行通讯仿真模拟。本发明可明显提高自动化系统调试效率和质量。

Description

智能终端仿真实现方法
技术领域
本发明涉及电力自动化技术领域，特别涉及一种智能终端仿真实现方法。
背景技术
智能变电站技术是变电站自动化技术发展中具有里程碑意义的一次变革，对变电站自动化系统的各方面将产生深远的影响。智能变电站三个主要的特征就是“一次设备智能化，二次设备网络化，符合IEC61850标准”，即智能变电站内的信息全部做到数字化，信息传递实现网络化，通信模型达到标准化，使各种设备和功能共享统一的信息平台。
从2009年国家电网公司提出智能电网发展建设规划至今，国电南瑞科技股份有限公司已建成110kV及以上智能变电站840余座。为满足电网发展，保证设备运行可靠性，部分已投运智能变电站面临改扩建或改造的需求，同时常规变电站也存在智能化改造的问题。与传统变电站相比，智能变电站二次系统采用了信息建模、网络通信以及合并单元等新技术、新设备，传统的电缆连接物理信号转变成网络通信链路信号，并一定程度实现了数据共享，有效简化全站结构，提高智能化水平。但是，二次系统抽象的信息交互过程以及新设备的应用，也为智能变电站的改造和扩建工程带来了巨大挑战，如何保证智能变电站改扩建工程安全、高效、科学的开展，已成为目前智能变电站建设亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能终端仿真实现方法，能够对单个或者多个智能终端进行goose输出仿真，可明显提高自动化系统调试效率和质量。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：智能终端仿真实现方法，包括：
步骤一：对全站SCD模型文件进行归一化处理，建立测试数据模型；
步骤二：加载全站SCD模型文件并对其进行动态解析，产生IED的GOOSE输入输出数据信息结构，并生成GOOSE输入输出的自动触发关联关系，建立信号映射表；
步骤三：根据指定需要模拟的IED，进行IED模拟的通讯参数生成，启动GOOSE通讯模块读取通讯参数，进行IED的GOOSE状态模拟和GOOSE接收；
步骤四：服务端对GOOSE接收点进行判断，通知GOOSE通讯模块进行通讯仿真模拟：
如果GOOSE接收点为本IED的input端子输入点且有触发关系，则根据自动触发关联关系，解析接收到的GOOSE指令，自动触发IED相应的GOOSE数据发送，进行通讯仿真模拟；
否则，根据测试数据模型，对客户端指定的IED的单个或者多个GOOSE点进行通讯仿真模拟。
步骤二中对SCD模型文件进行动态解析是通过确定IED设备类型、确定信号类型来完成的；
所述确定IED设备类型是指根据Communication中的“apName”属性将全站设备分为保护测控、智能终端和合并单元三大类，并提取GOOSE通讯参数；
所述确定信号类型则是将goose输入、输出数据集中的信号分为位置信号、命令信号和控制信号三大类，根据LN和CDC的类型描述信息匹配识别出数据的类型和属性。
步骤二中GOOSE输入输出的自动触发关联关系是根据模糊匹配原则生成的，具体包括如下步骤：
关联命令信号：根据命令信号的映射属性与智能终端的开关位置信号进行关联；
关联控制信号：
获取控制信号在智能终端的LN实例名，根据映射属性查找本LN下是否有匹配的位置信号；
获取控制信号在发送端的LN实例名，根据映射属性查找本LN下是否有匹配的位置信号；
获取控制信号在智能终端和发送端的中文描述，查找位置信号中是否存在名称与其相匹配，将控制信号与相匹配的位置信号进行关联。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：智能终端可以根据接收的GOOSE指令自动开出GOOSE信号，且能够实现单个或者多个智能终端仿真，可明显提高自动化系统调试效率和质量。
附图说明
图1是智能终端仿真实现基础平台的结构框图。
图2是GOOSE仿真流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
从图1可以看出，基础平台系统以前置实时库为核心，消息总线作为消息传递的主通道。前置实时库包含实时数据区和消息交互区两部分，实时数据区依据IEC61850模型进行归一化数据建模，对外屏蔽不同装置数据模型的差异；消息交互区根据应用需求和功能不同以定制共享内存段的方式组织数据。
前置实时库在初始化时，通过数据加载服务读取配置文件，将所需信息加载到前置实时库中，并提供统一的读写操作接口。消息交互区根据链路处理服务、协议处理服务、数据转发服务等不同需求来组织数据，完成数据采集和转发。
本发明提供的智能终端仿真实现方法是基于上述平台系统实现的，具体包括如下步骤：
步骤一：实时数据区依据IEC61850模型对全站SCD模型文件进行归一化处理，建立测试数据模型，对外屏蔽不同装置数据模型的差异。
步骤二：加载全站SCD模型文件，服务端调用SCD模型解析模块通过确定IED设备类型、确定信号类型等步骤来完成SCD模型文件的动态解析，产生IED的GOOSE输入输出数据信息结构，并根据模糊匹配原则生成GOOSE输入输出的自动触发关联关系，建立信号映射表。
确定IED设备类型是指根据Communication中的“apName”属性将全站设备分为保护测控、智能终端和合并单元三大类，并提取GOOSE通讯参数。
确定信号类型则是将GOOSE输入、输出数据集中的信号分为位置信号、命令信号和控制信号三大类，根据LN和CDC的类型描述等多种信息匹配识别出数据的类型和属性，匹配原则如表1所示：
表1：信号类型匹配表
Figure BDA0001148485570000041
Figure BDA0001148485570000051
原则上认为一套智能终端只对应一个间隔，智能终端发送的开关位置信号，测控和保护装置肯定是接收的，智能终端的位置信号有虚端子连接的才认为有效。以智能终端的命令和控制信号为出发点，查找与之匹配的有效位置信号，生成各个输入输出数据间的关联关系，匹配原则如表2所示。首先，关联命令信号：根据命令信号的映射属性与智能终端的开关位置信号进行关联；其次，关联控制信号：获取控制信号在智能终端的LN实例名，根据映射属性查找本LN下是否有匹配的位置信号；获取控制信号在发送端的LN实例名，根据映射属性查找本LN下是否有匹配的位置信号；获取控制信号在智能终端和发送端的中文描述，查找位置信号中是否存在名称与其相匹配，将控制信号与相匹配的位置信号进行关联。
表2：信号类型关联表
Figure BDA0001148485570000061
步骤三：客户端指定需要模拟的智能终端，服务端根据指定需要模拟的IED，进行IED模拟的通讯参数生成，并启动GOOSE通讯模块读取通讯参数，进行IED的GOOSE状态模拟和GOOSE接收。
步骤四：服务端对GOOSE接收点进行判断，通知GOOSE通讯模块进行通讯仿真模拟：
如果GOOSE接收点为本IED的input端子输入点且有触发关系，则根据自动触发关联关系，解析接收到的GOOSE指令，自动触发IED相应的GOOSE数据发送，进行通讯仿真模拟；
否则，根据测试数据模型，对客户端指定的IED的单个或者多个GOOSE点进行通讯仿真模拟。
如图2所示，是GOOSE仿真流程图。
本发明提供的一种智能终端仿真的实现方法，对单个或者多个智能终端IED进行GOOSE输出仿真，可以明显提高自动化系统调试效率和质量。
下面对文中出现的英文字母缩写进行解释说明：
IED：Intelligent Electronic Device，智能电子设备。
SCD：Substation Configuration Description，变电站系统配置描述。
LN：Logical Node，逻辑节点。
CDC：Common Data Class，公共数据级别。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.智能终端仿真实现方法，其特征在于，包括：
步骤一：对全站SCD模型文件进行归一化处理，建立测试数据模型；
步骤二：加载全站SCD模型文件并对其进行动态解析，产生IED的GOOSE输入输出数据信息结构，并根据模糊匹配原则生成GOOSE输入输出的自动触发关联关系，建立信号映射表；具体包括如下步骤：
关联命令信号：根据命令信号的映射属性与智能终端的开关位置信号进行关联；
关联控制信号：
获取控制信号在智能终端的LN实例名，根据映射属性查找本LN下是否有匹配的位置信号；
获取控制信号在发送端的LN实例名，根据映射属性查找本LN下是否有匹配的位置信号；
获取控制信号在智能终端和发送端的中文描述，查找位置信号中是否存在名称与其相匹配，将控制信号与相匹配的位置信号进行关联；
对SCD模型文件进行动态解析是通过确定IED设备类型、确定信号类型来完成的；
步骤三：根据指定需要模拟的IED，进行IED模拟的通讯参数生成，启动GOOSE通讯模块读取通讯参数，进行IED的GOOSE状态模拟和GOOSE接收；
步骤四：服务端对GOOSE接收点进行判断，通知GOOSE通讯模块进行通讯仿真模拟：
如果GOOSE接收点为本IED的input端子输入点且有触发关系，则根据自动触发关联关系，解析接收到的GOOSE指令，自动触发IED相应的GOOSE数据发送，进行通讯仿真模拟；
否则，根据测试数据模型，对客户端指定的IED的单个或者多个GOOSE点进行通讯仿真模拟。
2.根据权利要求1所述的智能终端仿真实现方法，其特征在于，所述确定IED设备类型是指根据Communication中的“apName”属性将全站设备分为保护测控、智能终端和合并单元三大类，并提取GOOSE通讯参数；
所述确定信号类型则是将goose输入、输出数据集中的信号分为位置信号、命令信号和控制信号三大类，根据LN和CDC的类型描述信息匹配识别出数据的类型和属性。
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