CN106649501A - 变电站监控数据库访问模型与scd一致性校验系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站监控数据库访问模型与SCD一致性校验系统及方法，其方法包括以下步骤：a、SCD和访问模型的解析步骤，其中，在对SCD进行解析时，包括获取SCD中每个IED的信息；在对访问模型进行解析时，包括获取访问模型中各IED信息；b、一致性校验步骤，包括信号一致性校验步骤和结构一致性校验步骤，其均以SCD中的IED为基准，其中，信号一致性校验步骤包括对访问模型和SCD中对应IED的信号信息进行校验与比较；结构一致性校验步骤包括对访问模型与SCD中对应IED的结构信息进行校验与比较；其完成智能变电站访问模型和SCD的一致性校验，从而提高二次系统调试与试验效率，保障运行可靠性。

Description

变电站监控数据库访问模型与SCD一致性校验系统及方法

技术领域

本发明涉及变电站设备领域，具体涉及一种变电站监控数据库访问模型与SCD一致性校验系统及方法。

背景技术

智能变电站的正确、可靠运行与设备及变电站的各项配置文件的正确性密切相关。在智能变电站站控层实时内存数据库的实际运行时，为了确认实时监控数据库中访问模型和变电站SCD的正确和一致性，往往需要耗费大量人力和时间，工作量十分巨大，且效率较低。这是由于实时监控数据库中访问模型和SCD文件都十分庞大，人工直接阅读原始文件十分不便且可靠性不高。

因此，需要一种能够自动校验监控数据库访问模型与SCD配置之间的一致性，同时实现它们之间差异化显示的系统。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种变电站监控数据库访问模型与SCD一致性校验系统及方法，其完成智能变电站访问模型和SCD的一致性校验，从而提高二次系统调试与试验效率，保障运行可靠性。

本发明通过下述技术方案实现：

变电站监控数据库访问模型与SCD一致性校验系统，包括访问模型解析模块、SCD解析模块和一致性校验模块，其中，

所述访问模型解析模块解析访问模型的IED总数量、各IED的原始模拟量信号和开关量信号、各IED下属各级结构；

所述SCD解析模块解析SCD中的IED总数量、各IED的原始模拟量信号和开关量信号、各IED下属各级结构；

所述一致性校验模块根据访问模型解析模块、SCD解析模块的信息对访问模型与SCD之间的信号一致性和结构一致性分别进行校验。

本方案借助于不同商用数据库和厂家自主开发实时监控数据库的统一访问接口，能够按照指定的访问接口导出为监控数据库的访问模型文件。访问模型为预先定义好、可由外部模块直接访问的数据结构，它满足以下技术要求：

1）访问模型与平台内部数据结构之间的映射由平台实现；

2）访问模型采用XML文件描述；

3）外部模块可自行约定需要扩展的内容；

4）访问模型分为几个部分。

访问模型apppdata以树状结构定义了变电站、一次系统结构和二次设备模型结构；

一次系统结构primary按照voltagelevel进行划分，voltagelevel再进一步按照bay、equipment表述。

二次设备模型secondary按照所属IED智能电子设备进行划分，IED又包括analog、status等属性。

访问模型（apppdata.xml）结构定义如下：

<apppdata> 平台模型配置定义节点

|___ <Station>

|___ <primary> 一次系统结构

|___ < voltagelevel> 电压等级结构

|__ <bay> 间隔结构

|___<equipment> 一次设备

|___< secondary> 二次设备结构

|____<ied> 各IED定义

|__ <analog> 模拟量

|__ < status > 开关量

访问模型解析模块、SCD解析模块分别对导出的访问模型与SCD中文件的信息进行解析，一致性校验模块根据信息内容进行一致性校验，实现它们之间信号和结构的差异化比较，确保实时监控数据库中数据与SCD中配置参数的一致性，提高二次系统调试与试验效率，保障运行可靠性。

作为优选，所述一致性校验模块以SCD中的IED为基准，分从模拟量信号和开关量信号分别校验访问模型和SCD中各IED的一致性。

变电站监控数据库访问模型与SCD一致性校验方法，包括以下步骤：

a、SCD和访问模型的解析步骤，其中，在对SCD进行解析时，包括获取SCD中每个IED的信息；在对访问模型进行解析时，包括获取访问模型中各IED信息；

b、一致性校验步骤，包括信号一致性校验步骤和结构一致性校验步骤，其均以SCD中的IED为基准，其中，信号一致性校验步骤包括对访问模型和SCD中对应IED的信号信息进行校验与比较；结构一致性校验步骤包括对访问模型与SCD中对应IED的结构信息进行校验与比较。

在对SCD进行解析时，每个IED下属各级结构保存到内部的树形数据结构中；在对访问模型进行解析时，每个IED下属各级结构保存到内部的树形数据结构中。

在解析SCD时，包括获取SCD中每个IED的开关量和模拟量、各IED下属各级结构；在解析访问模型时，包括获取问模型中每个IED的开关量和模拟量、各IED下属各级结构；

结构一致性校验步骤包括：

b1、校验SCD和访问模型中IED的一致性；

b2、校验SCD和访问模型中具有相同名称的IED的开关量和模拟量两类信号的一致性。

在步骤b2中，逐级对各IED下属结构进行比较。

在步骤b2中，采用字符串匹配算法，比较每个信号的描述部分和引用部分。

若访问模型的某级的属性名称与SCD中对应级别的属性名称不一致，通过字符串匹配算法进行匹配，找到同级相同或最相近的属性名称，待人工核对修改后，再进行比较。

本发明与现有技术相比，至少具有如下的优点和有益效果：

本发明的访问模型解析模块、SCD解析模块分别对导出的访问模型与SCD中文件的信息进行解析，一致性校验模块根据信息内容进行一致性校验，实现访问模型和SCD之间信号和结构的差异化比较，确保实时监控数据库中数据与SCD中配置参数的一致性，提高二次系统调试与试验效率，保障运行可靠性。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

本实施例公开一种变电站监控数据库访问模型与SCD一致性校验系统，包括访问模型解析模块、SCD解析模块和一致性校验模块，其中，

所述访问模型解析模块解析访问模型的IED总数量、各IED的原始模拟量信号和开关量信号、各IED下属各级结构；

所述SCD解析模块解析SCD中的IED总数量、各IED的原始模拟量信号和开关量信号、各IED下属各级结构，其中，SCD包括SSD中的数据库。

所述一致性校验模块根据访问模型解析模块、SCD解析模块的信息对访问模型与SCD之间的信号一致性和结构一致性分别进行校验。

SCD作为标准文件，故一致性校验模块以SCD中的IED为基准，分从模拟量信号和开关量信号分别校验访问模型和SCD中各IED的一致性。

一种变电站监控数据库访问模型与SCD一致性校验方法，包括以 下步骤：

a、SCD和访问模型的解析步骤，其中，在对SCD进行解析时，包括获取SCD中每个IED的信息；在对访问模型进行解析时，包括获取访问模型中各IED信息；

b、一致性校验步骤，包括信号一致性校验步骤和结构一致性校验步骤，其均以SCD中的IED为基准，其中，信号一致性校验步骤包括对访问模型和SCD中对应IED的信号信息进行校验与比较；结构一致性校验步骤包括对访问模型与SCD中对应IED的结构信息进行校验与比较。

具体的：

读取访问模型，获得各IED拥有的各开关量信号和模拟量信号、各IED下属各级结构，并将访问模型中各IED的开关量信号和模拟量信号、各级结构保存到内部树形数据结构中；

从SCD中读取获取各IED的开关量信号和模拟量信号、各IED下属各级结构，并获取SSD部分中各级结构信息，其中，SCD各IED的开关量信号和模拟量信号位于各IED下属S1 节点下LN0节点下各数据集中；SSD部分中各级结构信息包括voltagelevel下bay下ConductingEquipment各级结构信息，并将SCD中各开关量信号和模拟量信号、各级结构保存到内部树形数据结构中；

运用字符串匹配算法分别将访问模型与SCD中对应智能电子设备的开关量和模拟量信号进行校验与比较，标记出两种模型中各信号的描述和引用的差异；将访问模型与SCD中对应智能电子设备的各级结构进行校验与比较，标记出两种模型中各级结构的描述和引用的差异；

在界面上分别给出访问模型与SCD的开关量和模拟量信号的校验结果、给出访问模型与SCD的各级结构信号的校验结果。

实施例3

本实施例在实施例2的基础上对SCD和访问模型的解析步骤做了细化，即：

解析访问模型，获取访问模型中各IED的开关量和模拟量两类信号，在界面上分别显示每个IED拥有的开关量和模拟量，访问模型XML中，通过以下路径找到各类信号的模拟量与开关量：Station->secondary->ied->analog || status。

从SCD中读取获取每个IED下属S1 节点下LN0节点下各数据集拥有的各开关量和模拟量信号，在界面上分别显示每个IED拥有的开关量和模拟量；获取智能变电站的SCD中各IED下属S1 节点下LN0节点下各数据集拥有的开关量和模拟量信号。

解析出访问模型的primary下各级结构，通过以下路径找到各级结构：Station->primary->voltagelevel，在访问模型XML中的结构station->primary->voltagelevel->bay->equipment；其次，解析获取SCD中SSD即Substation部分中voltagelevel下bay下ConductingEquipment等各级结构信息。

实施例4

本实施例在实施例2的基础上对一致性校验步骤做了细化，即：

对访问模型和SCD各级结构进行一致性检查，逐级逐个对各级结构关系进行比较。

具体的：

以SCD中各IED为基准，分模拟、开关量两类信号，分别校验访问模型和SCD中各IED，校验结果包括新增IED、删除IED、相同IED这3种情况，即包括访问模型相对于SCD新增IED、访问模型相对于SCD缺少IED、访问模型与SCD具有相同的IED三种情况；采用字符串匹配算法GST，比较每个信号的描述部分和引用部分；对照显示访问模型和SCD中各IED的开关量之间的差异情况，包括开关量的完全相同、引用相同描述不同、新增、删除4种差异情况。

在界面上显示出访问模型和SCD中IED的新增、删除、相同的总体差异情况。然后对于两种文件中相同IED，可进一步查看它们的信号差异情况。

再比较访问模型和SCD中每个相同名称name的IED的两类信号，给出它们之间的差异情况，校验结果包括信号的完全相同、引用相同而描述不同、新增、删除这4种差异情况。

SCD中各级结构的一致性校验的具体一个实施例如下：

访问模型中的各级结构为：

Station->primary->voltagelevel->bay(name,description)-> equipment (name,description)

SCD中的各级结构为：

Subsation->VoltageLevel->Bay(name,desc)->ConductingEquipment (name,desc)

对以上两种结构进行逐级对照比较，即先在电压等级层比较相同、新增、删除的情况，然后间隔层即bay与Bay层比较相同、新增、删除的情况，再在设备层即equipment与ConductingEquipment层比较相同、新增、删除的情况。

现在存在的问题是访问模型和SCD的间隔层没有唯一标识变量，譬如访问模型侧bay的属性name与SCD侧Bay的属性name的内容不一致，需要通过字符串匹配算法GST，对访问模型侧bay的description和SCD侧Bay的属性desc的内容进行自动匹配，然后再人工核对和修正，这样才能找到两侧文件bay层相对应的相同bay，才能进行两侧bay的比较。

上述访问模型和SCD的各级结构一致性校核可实现的功能如下：

1）解析获得访问模型侧的station下各级结构，将各级结构以嵌套的树形的数据结构加以保存。

2）解析获得SCD侧的Subsation下各级结构，将各级结构以嵌套的树形的数据结构加以保存。

3）通过一个界面对照显示出两侧bay和Bay层的各bay的描述信息（description、desc），然后通过字符串匹配算法自动为两侧bay的描述各自找到最匹配的描述，然后分两组分别给出访问模型侧bay的描述匹配的SCD侧bay描述、给出SCD侧bay的描述匹配的访问模型侧bay描述。然后通过人工调整两组的bay的描述匹配情况。再将两侧bay的描述匹配信息记录到链表结构中，供后面比较时使用。

4）对两种文件的各级节点，逐级逐个对各级结构关系进行比较。每级结构的比较以SCD侧为基准，结果有3种：同级节点完全相同、新增、删除。

5）同步显示两种文件中各级结构的比较结果，先显示各级结构下新增、删除的节点情况，然后再显示相同的节点情况。对于相同节点如bay，再显示其下级的各设备的比较情况。两侧各设备的比较结果，也按照新增、删除、相同的顺序进行对照。

一致性校验模块将校验结果通过屏幕进行显示，默认情况下，访问模型和SCD各自的原始的各级结构内容是同步滚动的，即在一个文本框中滑动鼠标的滚轮，或点击垂直滚动条或滚动条，则可同时使得另一个文本框的内容在垂直方向的同步滚动。通过相应的设置，亦可停用同步滚动功能。

访问模型和SCD的结构一致性校验结果的界面布局可采用如下方式：

界面按电压等级、间隔、设备3个层级，在两边窗口对照显示访问模型和SCD文件的结构的一致性校验结果。

对于电压等级层，如果两侧电压等级相同，则先并列显示两侧的电压等级，然后在显示该电压等级下的各间隔的比较结果。

对于间隔层，先在左侧文本框中显示模型侧新增的间隔信息，然后紧接着显示SCD侧被删除的间隔，若SCD侧有此间隔而模型侧无此间隔。如果两侧的间隔相同，即名称name和描述desc均相同，则并列显示它们的间隔信息。

对于设备层，同理显示新增、删除、相同等校验结果。设备相同是指名称name和描述desc相同。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.变电站监控数据库访问模型与SCD一致性校验系统，其特征在于：包括访问模型解析模块、SCD解析模块和一致性校验模块，其中，

所述访问模型解析模块解析访问模型的IED总数量、各IED的原始模拟量信号和开关量信号、各IED下属各级结构；

所述SCD解析模块解析SCD中的IED总数量、各IED的原始模拟量信号和开关量信号、各IED下属各级结构；

所述一致性校验模块根据访问模型解析模块、SCD解析模块的信息对访问模型与SCD之间的信号一致性和结构一致性分别进行校验。

2.根据权利要求1所述的变电站监控数据库访问模型与SCD一致性校验系统，其特征在于：所述一致性校验模块以SCD中的IED为基准，分从模拟量信号和开关量信号分别校验访问模型和SCD中各IED的一致性。

3.变电站监控数据库访问模型与SCD一致性校验方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、SCD和访问模型的解析步骤，其中，在对SCD进行解析时，包括获取SCD中每个IED的信息；在对访问模型进行解析时，包括获取访问模型中各IED信息；

b、一致性校验步骤，包括信号一致性校验步骤和结构一致性校验步骤，其均以SCD中的IED为基准，其中，信号一致性校验步骤包括对访问模型和SCD中对应IED的信号信息进行校验与比较；结构一致性校验步骤包括对访问模型与SCD中对应IED的结构信息进行校验与比较。

4.根据权利要求3所述的变电站监控数据库访问模型与SCD一致性校验方法，其特征在于：在对SCD进行解析时，每个IED下属各级结构保存到内部的树形数据结构中；在对访问模型进行解析时，每个IED下属各级结构保存到内部的树形数据结构中。

5.根据权利要求3所述的变电站监控数据库访问模型与SCD一致性校验方法，其特征在于：

在解析SCD时，包括获取SCD中每个IED的开关量和模拟量、各IED下属各级结构；在解析访问模型时，包括获取问模型中每个IED的开关量和模拟量、各IED下属各级结构；

结构一致性校验步骤包括：

b1、校验SCD和访问模型中IED的一致性；

b2、校验SCD和访问模型中具有相同名称的IED的开关量和模拟量两类信号的一致性。

6.根据权利要求3所述的变电站监控数据库访问模型与SCD一致性校验方法，其特征在于：在步骤b2中，逐级对各IED下属结构进行比较。

7.根据权利要求3所述的变电站监控数据库访问模型与SCD一致性校验方法，其特征在于：在步骤b2中，采用字符串匹配算法，比较每个信号的描述部分和引用部分。

8.根据权利要求7所述的变电站监控数据库访问模型与SCD一致性校验方法，其特征在于：若访问模型的某级的属性名称与SCD中对应级别的属性名称不一致，通过字符串匹配算法进行匹配，找到同级相同或最相近的属性名称，待人工核对修改后，再进行比较。