CN107203648B - 一种可视化检修安措系统及其方法 - Google Patents

一种可视化检修安措系统及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可视化检修安措系统及其方法。该检修安措系统分别连接人机交互单元和待安措操作的保护系统，该检修安措系统包括：SCD解析模块：与人机交互单元连接，获取SCD文件并解析形成保护装置二次回路静态模型；安措票生成模块：连接SCD解析模块和人机交互单元，生成安措操作票；安措预演模块：连接安措票生成模块和人机交互单元，进行安措仿真预演，形成安措预演可视化图形进行展示；安措监护模块：连接安措预演模块、待安措操作的保护系统和人机交互单元，安措监护模块获取安措隔离点实际状态变化信息并与安措预演可视化图形对比，实现可视化监护。与现有技术相比，本发明具有结构简单、运行可靠、提高了保护系统检修安措的可靠性。

Description

一种可视化检修安措系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种检修安措系统及其方法，尤其是涉及一种可视化检修安措系统及其方法。
背景技术
智能变电站自动化系统基于IEC61850体系，采用SCD系统配置工具描述智能变电站二次系统，用光缆代替电缆，二次系统成为了“黑匣子”。因此，在智能变电站进行保护装置检修测试时如何采取安全隔离措施，确保保护检修试验时的安全就变得比较困难，也增加了智能变电站的运行风险。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种针对二次系统检修任务，以可视化方式展示需要隔离的检修措施并能对安措过程进行可视化监视的检修安措系统及其方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种可视化检修安措系统，分别连接后台系统的人机交互单元和待安措操作的保护系统，所述的检修安措系统包括：
SCD解析模块：与人机交互单元连接，从人机交互单元获取SCD文件，并解析SCD文件形成保护装置二次回路静态模型；
安措票生成模块：分别连接SCD解析模块和人机交互单元，安措票生成模块获取保护装置二次回路静态模型、保护检修规则和保护检修任务，生成安措操作票；
安措预演模块：分别连接安措票生成模块和人机交互单元，安措预演模块从安措票生成模块获取安措操作票并进行安措仿真预演，得到安措隔离点状态仿真变化信息，将安措隔离点状态仿真变化信息转化为安措预演可视化图形并发送至发送至人机交互单元进行安措预演的可视化展示；
安措监护模块：分别连接安措预演模块、待安措操作的保护系统和人机交互单元，人工对待安措操作的保护系统进行检修安措操作时，安措监护模块获取安措隔离点实际状态变化信息并与安措预演可视化图形进行对比，进行安措过程的可视化监护。
所述的SCD解析模块包括SCD构建单元和SCD解析单元；
所述的SCD构建单元从人机交互单元获取SCD文件；
所述的SCD解析单元解析SCD文件形成保护装置二次回路静态模型。
所述的安措票生成模块包括安措规则单元和安措票生成单元；
所述的安措规则单元获从人机交互单元获取保护检修规则和保护检修任务，并根据保护检修规则对不同的保护检修任务形成相应的安措模板；
所述的安措票生成单元从SCD解析模块中获取保护装置二次回路静态模型，根据保护装置二次回路静态模型及不同的保护检修任务对应的安措模板，分别形成对应不同的保护检修任务的安措操作票。
所述的安措预演模块包括信号仿真单元和可视化展示单元；
所述的信号仿真单元从安措票生成模块获取安措操作票并进行安措仿真预演，得到安措隔离点状态仿真变化信息；
所述的可视化展示单元基于图模映射技术，将安措隔离点状态仿真变化信息转化为安措预演可视化图形，发送至人机交互单元进行安措预演的可视化展示。
所述的安措监护模块包括网络通信单元和安措监护单元；
在人工对待安措操作的保护系统进行检修安措操作时，所述的网络通信单元从待安措操作的保护系统获取安措隔离点实际状态变化信息；
安措监护单元将所述的安措隔离点实际状态变化信息与安措预演可视化图形进行对比，进而进行安措过程的可视化监护。
一种可视化检修安措方法，该方法包括以下步骤：
(1)SCD解析模块解析SCD文件并获取保护装置二次回路静态模型；
(2)安措票生成模块根据保护检修规则对不同的保护检修任务形成对应的安措模板；
(3)安措票生成模块根据保护装置二次回路静态模型及不同的保护检修任务对应的安措模板，分别形成对应不同保护检修任务的安措操作票；
(4)安措预演模块获取安措操作票并进行安措仿真预演，得到安措隔离点状态仿真变化信息，将安措隔离点状态仿真变化信息转化为安措预演可视化图形并发送至人机交互单元进行安措预演的可视化展示；
(5)人工对待安措操作的保护系统进行检修安措操作，安措监护模块获取安措隔离点实际状态变化信息并与安措预演可视化图形进行对比，进行安措过程的可视化监护。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明中安措预演模块对安措操作票进行安措仿真预演，并将安措隔离点状态仿真变化信息通过可视化图形化方式进行展示，便于工作人员确认检修安措实施的合理性；
(2)本发明中安措监护模块能够在人工进行检修安措操作时将安措隔离点实际状态变化信息与安措预演可视化图形进行对比，并可通过人机交互单元调用并显示对比结果，从而达到人工检修安措过程的实时监护；
(3)本发明通过可视化技术的检修安措系统及方法，改变了智能站保护二次系统成为“黑匣子”难以依据常规综自系统的专业知识履行安措步骤的现状，提高了二次系统的整体可靠性，保证了保护系统的安全运行，提高了电力系统供电的可靠性。
附图说明
图1为本发明可视化检修安措系统的结构示意图；
图2为本发明可视化检修安措方法的流程图。
图中，1为人机交互单元，2为待安措操作的保护系统，3为SCD解析模块，4为安措票生成模块，5为安措预演模块，6为安措监护模块，7为合并单元，8为智能终端，9为保护装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，一种可视化检修安措系统，分别后台系统的人机交互单元1和待安措操作的保护系统2，待安措操作的保护系统2包括合并单元7、智能终端8和保护装置9，待安措操作的保护系统2通过GOOSE网络和MMS网络与检修安措系统连接，所述的检修安措系统包括：SCD解析模块3：与人机交互单元1连接，从人机交互单元1获取SCD文件和二次系统设计文档，并解析形成保护装置二次回路静态模型；安措票生成模块4：分别连接SCD解析模块3和人机交互单元1，安措票生成模块4获取保护装置二次回路静态模型、保护检修规则和保护检修任务，生成安措操作票；安措预演模块5：分别连接安措票生成模块4和人机交互单元1，安措预演模块5从安措票生成模块4获取安措操作票并进行安措仿真预演，得到安措隔离点状态仿真变化信息，将安措隔离点状态仿真变化信息转化为安措预演可视化图形并发送至发送至人机交互单元1进行安措预演的可视化展示；安措监护模块6：分别连接安措预演模块5、待安措操作的保护系统2和人机交互单元1，人工对待安措操作的保护系统2进行检修安措操作时，安措监护模块6获取安措隔离点实际状态变化信息并与安措预演可视化图形进行对比，进行安措过程的可视化监护。
其中，所述的SCD解析模块3包括SCD构建单元和SCD解析单元；所述的SCD构建单元根据从人机交互单元1获取的SCD文件；所述的SCD解析单元解析SCD文件形成保护装置二次回路静态模型。SCD解析单元基于SCL标签搜索技术，获取保护装置二次回路静态模型，基于保护装置二次回路静态模型确定可以隔离的二次回路断开点，包含交流回路、控制回路等。这里所述的SCL标签搜索是指：搜索SCL标签，如：IED标签类别：<IED、>、</IED>，Inputs标签类别：<Inputs、>、</Inputs>、/>，GSEcontrol标签类别：<GSEControl、>、</GSEControl>，LD标签类别：<LDevice、>、</LDevice>、/>，LN标签类别：<LN、>、</LN>、/>，Dataset标签类别：<DataSet、>、</DataSet>、/>等。
所述的安措票生成模块4包括安措规则单元和安措票生成单元；所述的安措规则单元获从人机交互单元1获取保护检修规则和保护检修任务，并根据保护检修规则对不同的保护检修任务形成相应的安措模板；所述的安措票生成单元从SCD解析模块3中获取保护装置二次回路静态模型，根据保护装置二次回路静态模型及不同的保护检修任务对应的安措模板，分别形成对应不同的保护检修任务的安措操作票。具体地首先根据检修任务确定检修对象(如线路保护装置、变压器保护装置、母线保护装置等)，然后获取该该检修对象的静态模型及可以采取安全隔离措施的部件(如检修压板、输入/输出软压板等)，然后与相应的安措模板进行实例化匹配，获得该检修任务实施时需要确定的安措隔离对象及步骤，形成对应的安措操作票。其中所述的保护检修规则是指：检修需要采取的安全隔离措施模板，如一次设备停电情况下，500千伏主变间隔校验，安全措施检修规定如下(含边、中断路器保护)：a)退出对应500千伏第一套母线保护内该间隔GOOSE启失灵接收软压板；b)退出220千伏第一套母线保护内该间隔GOOSE启失灵接收软压板，投入该母线保护该间隔隔离刀闸强制软压板；c)退出该500千伏第一套主变保护内220千伏侧GOOSE启失灵发送软压板及至运行设备(如220千伏母联/母分)GOOSE发送软压板；d)退出第一套边断路器保护内至500千伏第一套母线保护GOOSE启失灵发送软压板；e)退出第一套中断路器保护内至运行设备(如同串运行间隔的第一套保护、智能终端)GOOSE启失灵、出口软压板；f)投入500千伏第一套主变保护、边、中断路器保护及各侧智能终端检修压板；g)将该主变间隔保护各侧CT短接并断开、PT回路断开；并根据一次设备状态，确认是否需短接对应500千伏、220千伏第一套母线保护、500千伏同串运行间隔第一套保护等相关设备内该间隔CT回路等。
所述的安措预演模块5包括信号仿真单元和可视化展示单元；所述的信号仿真单元从安措票生成模块5获取安措操作票并进行安措仿真预演，得到安措隔离点状态仿真变化信息；所述的可视化展示单元基于图模映射技术，将安措隔离点状态仿真变化信息转化为安措预演可视化图形，发送至人机交互单元1进行安措预演的可视化展示。其中所述的图模映射技术是指图形中元素、元素之间的关联、动态数值与模型中的对象、对象间的模型关系、模型中的数据状态具有一一对应关系。
所述的安措监护模块6包括网络通信单元和安措监护单元；在人工对待安措操作的保护系统2进行检修安措操作时，所述的网络通信单元从待安措操作的保护系统2获取安措隔离点实际状态变化信息；安措监护单元将所述的安措隔离点实际状态变化信息与安措预演可视化图形进行对比，进行安措过程的可视化监护。
如图2所示为采用上述可视化检修安措系统进行检修安措的方法，该方法包括以下步骤：
执行步骤S100：SCD解析模块3解析SCD文件并获取保护装置二次回路静态模型；
执行步骤S200：安措票生成模块4根据保护检修规则对不同的保护检修任务形成对应的安措模板；
执行步骤S300：安措票生成模块4根据保护装置二次回路静态模型及不同的保护检修任务对应的安措模板，分别形成对应不同保护检修任务的安措操作票；
执行步骤S400：安措预演模块5获取安措操作票并进行安措仿真预演，得到安措隔离点状态仿真变化信息，将安措隔离点状态仿真变化信息转化为安措预演可视化图形并发送至人机交互单元1进行安措预演的可视化展示；
执行步骤S500：人工对待安措操作的保护系统2进行检修安措操作，安措监护模块6通过GOOSE网络和MMS网络获取安措隔离点实际状态变化信息并与安措预演可视化图形进行对比，进而进行安措过程的可视化监护。

Claims (5)

1.一种可视化检修安措系统，分别连接后台系统的人机交互单元(1)和待安措操作的保护系统(2)，其特征在于，所述的检修安措系统包括：
SCD解析模块(3)：与人机交互单元(1)连接，从人机交互单元(1)获取SCD文件，并解析SCD文件形成保护装置二次回路静态模型；
安措票生成模块(4)：分别连接SCD解析模块(3)和人机交互单元(1)，安措票生成模块(4)获取保护装置二次回路静态模型、保护检修规则和保护检修任务，生成安措操作票；
安措预演模块(5)：分别连接安措票生成模块(4)和人机交互单元(1)，安措预演模块(5)从安措票生成模块(4)获取安措操作票并进行安措仿真预演，得到安措隔离点状态仿真变化信息，将安措隔离点状态仿真变化信息转化为安措预演可视化图形并发送至人机交互单元(1)进行安措预演的可视化展示；
安措监护模块(6)：分别连接安措预演模块(5)、待安措操作的保护系统(2)和人机交互单元(1)，人工对待安措操作的保护系统(2)进行检修安措操作时，安措监护模块(6)获取安措隔离点实际状态变化信息并与安措预演可视化图形进行对比，进行安措过程的可视化监护；
所述的安措票生成模块(4)包括安措规则单元和安措票生成单元；
所述的安措规则单元获从人机交互单元(1)获取保护检修规则和保护检修任务，并根据保护检修规则对不同的保护检修任务形成相应的安措模板；
所述的安措票生成单元从SCD解析模块(3)中获取保护装置二次回路静态模型，根据保护装置二次回路静态模型及不同的保护检修任务对应的安措模板，分别形成对应不同的保护检修任务的安措操作票。
2.根据权利要求1所述的一种可视化检修安措系统，其特征在于，所述的SCD解析模块(3)包括SCD构建单元和SCD解析单元；
所述的SCD构建单元从人机交互单元(1)获取SCD文件；
所述的SCD解析单元解析SCD文件形成保护装置二次回路静态模型。
3.根据权利要求1所述的一种可视化检修安措系统，其特征在于，所述的安措预演模块(5)包括信号仿真单元和可视化展示单元；
所述的信号仿真单元从安措票生成模块(4)获取安措操作票并进行安措仿真预演，得到安措隔离点状态仿真变化信息；
所述的可视化展示单元基于图模映射技术，将安措隔离点状态仿真变化信息转化为安措预演可视化图形，并发送至人机交互单元(1)进行安措预演的可视化展示。
4.根据权利要求1所述的一种可视化检修安措系统，其特征在于，所述的安措监护模块(6)包括网络通信单元和安措监护单元；
在人工对待安措操作的保护系统(2)进行检修安措操作时，所述的网络通信单元从待安措操作的保护系统(2)获取安措隔离点实际状态变化信息；
安措监护单元将所述的安措隔离点实际状态变化信息与安措预演可视化图形进行对比，进行安措过程的可视化监护。
5.一种采用权利要求1所述的可视化检修安措系统进行检修安措的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)SCD解析模块(3)解析SCD文件并获取保护装置二次回路静态模型；
(2)安措票生成模块(4)根据保护检修规则对不同的保护检修任务形成对应的安措模板；
(3)安措票生成模块(4)根据保护装置二次回路静态模型及不同的保护检修任务对应的安措模板，分别形成对应不同保护检修任务的安措操作票；
(4)安措预演模块(5)获取安措操作票并进行安措仿真预演，得到安措隔离点状态仿真变化信息，将安措隔离点状态仿真变化信息转化为安措预演可视化图形并发送至人机交互单元(1)进行安措预演的可视化展示；
(5)人工对待安措操作的保护系统(2)进行检修安措操作，安措监护模块(6)获取安措隔离点实际状态变化信息并与安措预演可视化图形进行对比，进而进行安措过程的可视化监护。
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