CN107436958A - 一种基于通用逻辑的调度主站二次设备信号建模方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于通用逻辑的调度主站二次设备信号建模方法，包括：建立通用间隔类型、建立每个通用间隔类型的通用二次设备信号集、建立通用二次设备信号之间的逻辑关系和建立通用二次设备信号与实际二次信号之间的映射关系。本发明提供的技术方案解决了二次设备信号种类名称多样、数据量大、缺乏统一标准而引起的建模难的问题，调度主站系统对所采集到的调控信号的分析，对故障的预警有着积极的作用。

Description

一种基于通用逻辑的调度主站二次设备信号建模方法
技术领域
本发明涉及电力系统调度自动化与仿真领域，具体涉及一种基于通用逻辑的调度主站二次设备信号建模方法。
背景技术
随着国家电网公司智能电网的建设和“三集五大”体系的建设，各级电网调度运行与设备监控业务以调度一体化和调控一体化为特征加速融合。而调控一体化以一次设备信号和二次设备信号的综合处理及应用为特点。
电力二次设备对电力一次设备起到检测、控制、调节、保护等作用，包括各种测量仪表、控制和信号器具、继电保护和安全自动装置。由于生产厂家众多，不同的厂家、不同的设备型号、不同的设备类别而呈现出不同的信号及逻辑组合。
多数的电力调度自动化主站系统仅通过接点序号的方式接入二次设备信号，在事故发生时转换成简单的告警事项。随着调度系统调控一体化的建设，这种对二次信号简单告警的方式已经满足不了调控业务的发展，迫切需要在主站系统建立起通用的二次设备信号的逻辑模型。
调度自动化系统试验验证平台是为调度自动化系统验收及新技术研发提供的一个全网完整模拟环境平台，针对调控一体化的要求，需要有机融合一次设备和二次设备的仿真来实现电力系统全面的中长期过程模拟。对于二次设备的仿真，在电力系统商业仿真软件中提供了一定的工具来配置少量的继电保护和自动装置，无法大批量应用。传统的调度员培训仿真系统也配置了继电保护和自动装置建模和仿真，但模型管理、维护和使用困难，且对于如何模拟实际变电站二次系统的动作行为，尤其是发生扰动后变电站上送给调度主站二次信号的模拟还没有好的解决方法。变电站仿真系统对变电站二次系统模拟给出了比较全面解决办法，但变电站仿真的工程化工作量巨大，通常只能建设几套典型的变电站仿真系统，无法灵活配置全网任意变电站的二次系统模型。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于通用逻辑的调度主站二次设备信号建模方法，解决了二次设备信号种类多样、数据巨大、厂家多、缺乏统一标准而引起的重复建模、无限建模的问题。
实现上述目的所采用的解决方案为：
一种基于通用逻辑的调度主站二次设备信号建模方法，所述建模方法包括：
(1)建立通用间隔类型；
(2)建立每个通用间隔类型的通用二次设备信号集；
(3)建立通用二次设备信号之间的逻辑关系；
(4)建立通用二次设备信号与实际二次信号之间的映射关系。
优选的，所述步骤(1)包括，按照一次接线和电压等级，将具有共同功能、紧密连接的设备划为一个间隔，并划定间隔范围和边界点。
优选的，所述步骤(2)包括：
(2-1)提取一次系统的监控信号，包括一次设备元件的本体监视信号、运行状态、控制信号和保护信号；提取对一次系统进行综合保护的自动装置信号；
(2-2)提取二次系统的硬件自检信号和运行状态自检信号，包括测控装置自检信号、保护装置自检信号、二次回路自检信号和自动控制装置自检信号；
(2-3)对每一个信号定义其名称、英文简缩名、所属间隔类型和告警类别。
优选的，所述步骤(3)包括：
(3-1)对通用二次设备信号集中的信号进行编号；
(3-2)定义每个信号的信号类型；
(3-3)定义每个非决定信号的逻辑函数；
(3-4)通过信号编号、信号类型和逻辑函数，建立起节点信号和决定信号组成的主干链路逻辑，非决定信号和超链路定义组成的超链路逻辑，形成通用的二次设备信号之间的逻辑关系。
进一步的，所述步骤(3-1)中，信号编号共由六个位数组成，第一位数表示信号属于某间隔类型中的第几组逻辑；第二位数表示信号与结果的远近关系，分为A、B、C、D、E五级；第三位数至第六位数表示信号在该组逻辑某级信号的顺序。
进一步的，所述步骤(3-2)中，所述信号类型分为节点信号、决定信号和非决定信号；
所述节点信号为具有概括性的一组信号的代表；
所述决定信号是指对前一级节点信号具有决定性作用的信号；
所述非决定性信号是指对前一级节点信号不具有决定性作用的信号。
进一步的，所述步骤(3-3)，非决定信号超链接包括目标和所述逻辑函数两个属性；
所述逻辑函数包括因果关系函数、触发关系函数、延时关系函数、映射关系函数和判断关系函数。
优选的，所述步骤(4)包括：
(4-1)设置匹配规则，提取每个信号的关键字，把关键字与通配符“*”进行组合，考虑前后顺序、同音词、意义相近词的组合，形成一组匹配的字符串；
(4-2)设置排除规则，对有合成关系的信号，进行总信号与分信号的区别，形成一组排除规则字符串；
(4-3)对实际信号和通用信号进行匹配，当实际信号符合匹配规则，且不属于排除规则的，两种信号进行匹配，进而形成实际信号与通用信号的一对一关系。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：
本发明所提供的方法能够提取电力二次设备信号的通用信号，并建立起通用信号之间的逻辑关系，形成通用二次设备信号模型，利用该模型可以进行仿真计算；同时通过名称的模糊匹配，完成实际信号与通用信号的映射，解决二次设备信号种类名称多样、数据量大、缺乏统一标准而引起的建模难问题，对于调度主站系统分析所采集到的调控信号，进而进行故障预警有着积极的作用。
附图说明
图1是本发明提供的二次信号逻辑示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
一种基于通用逻辑的的调度主站二次设备信号建模方法，包括以下步骤：
(1)建立通用间隔类型
(2)建立每个通用间隔类型的通用二次设备信号集
(3)建立通用二次设备信号之间的逻辑关系
(4)建立通用二次设备信号与实际二次信号之间的映射关系
前述的建立通用间隔类型，按照一次接线和电压等级，将具有共同功能、紧密连接的设备划为一个间隔。划定间隔范围和边界点。将间隔抽象为通用间隔类型，包括
500kV母线间隔、500kV线路间隔、500kV断路器间隔、500kV变压器间隔、500kV公用信号间隔；
220kV母线间隔、220kV线路间隔、220kV(旁母、母联)间隔、220kV公用信号间隔；
35kV及以下母线间隔、35kV及以下线路间隔、35kV及以下低抗间隔、35kV及以下电容器间隔、35kV及以下公用信号间隔；
所用变间隔、直流系统间隔。
前述的建立每个通用间隔类型的通用二次设备信号集，按照间隔类型在所包含的二次设备及其逻辑的每个关键点提取信号，规范其名称，并进行属性定义，作为通用信号。具体过程如下：
1)提取一次系统的监控信号，包括一次设备元件的本体监视信号、运行状态(运行值)、控制信号和保护信号；提取对一次系统进行综合保护的自动装置信号。
2)提取二次系统的硬件自检和运行状态自检信号，包括测控装置自检、保护装置自检、二次回路自检、自动控制装置自检信号。
3)对每一个信号定义其名称、英文简缩名、所属间隔类型、告警类别。告警类别确定每个信号的告警方式，有事故、异常、告知三类。
前述的建立通用二次设备信号之间的逻辑关系，对每个通用间隔类型下的通用二次设备信号集进行信号编号，并定义每个信号的信号类型和所属逻辑函数。然后根据信号编号形成主干链状模型，根据逻辑函数形成超链接模型。
信号编号共由六位数组成，第一位数表示信号属于某间隔类型中的第几组逻辑，如线路保护中第一组逻辑为线路第一套保护、第二组逻辑为线路第二套保护；第二位数表示信号与结果的远近关系，分为A、B、C、D、E五级；第三位数至第六位数表示信号在该组逻辑某级信号的顺序。
信号类型分为节点信号、决定信号和非决定信号。节点信号为具有概括性的一组信号的代表，在间隔类型的某组逻辑中相邻级别的节点信号之间具有决定性关系。决定信号是指对前一级节点信号具有决定性作用的信号。非决定性信号是指对前一级节点信号不具有决定性作用的信号，但可能对其他信号有影响关系。
根据非决定性信号的影响关系，为每个非决定信号定义超链接，包括超链接的目标和逻辑函数两个属性。逻辑函数包括因果关系、触发关系、延时关系、映射关系和判断关系函数。
最终通过信号编号、信号类型和逻辑函数，建立起节点信号和决定信号组成的主干链路逻辑，非决定信号和超链路定义组成的超链路逻辑，形成通用的二次设备信号之间的逻辑关系，见附图1。
前述的建立通用二次设备信号与实际二次信号之间的映射关系，为每个通用信号配置名称的匹配规则，进行智能匹配。具体过程如下：
1)设置匹配规则。提取每个信号的关键字，把关键字与通配符“*”进行组合，考虑前后顺序、同音词、意义相近词的组合，形成一组匹配的字符串。
2)设置排除规则。对有合成关系的信号，进行总信号与分信号的区别，形成一组排除规则字符串。如“第一套保护动作”的排除规则字符串为“*远跳*”、“*就地判别”。
3)对实际信号和通用信号进行匹配，当实际信号符合匹配规则，且不属于排除规则时，两种信号进行匹配，进而形成实际信号与通用信号的一对一关系。
最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解；本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于通用逻辑的调度主站二次设备信号建模方法，其特征在于，所述建模方法包括：
(1)建立通用间隔类型；
(2)建立每个通用间隔类型的通用二次设备信号集；
(3)建立通用二次设备信号之间的逻辑关系；
(4)建立通用二次设备信号与实际二次信号之间的映射关系。
2.如权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述步骤(1)包括，按照一次接线和电压等级，将具有共同功能、紧密连接的设备划为一个间隔，并划定间隔范围和边界点。
3.如权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：
(2-1)提取一次系统的监控信号，包括一次设备元件的本体监视信号、运行状态、控制信号和保护信号；提取对一次系统进行综合保护的自动装置信号；
(2-2)提取二次系统的硬件自检信号和运行状态自检信号，包括测控装置自检信号、保护装置自检信号、二次回路自检信号和自动控制装置自检信号；
(2-3)对每一个信号定义其名称、英文简缩名、所属间隔类型和告警类别。
4.如权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：
(3-1)对通用二次设备信号集中的信号进行编号；
(3-2)定义每个信号的信号类型；
(3-3)定义每个非决定信号的逻辑函数；
(3-4)通过信号编号、信号类型和逻辑函数，建立起节点信号和决定信号组成的主干链路逻辑，非决定信号和超链路定义组成的超链路逻辑，形成通用的二次设备信号之间的逻辑关系。
5.如权利要求4所述的建模方法，其特征在于，所述步骤(3-1)中，信号编号由六位数组成，第一位数：表示信号属于某间隔类型中的第几组逻辑；第二位数：表示信号与结果间的远近关系，共分A、B、C、D和E五级；第三位至第六位数：表示信号在该组逻辑某级信号中的顺序。
6.如权利要求4所述的建模方法，其特征在于，所述步骤(3-2)中，所述信号类型包括：节点信号、决定信号和非决定信号；
所述节点信号为具有概括性的一组信号的代表；
所述决定信号是指对前一级节点信号具有决定性作用的信号；
所述非决定性信号是指对前一级节点信号不具有决定性作用的信号。
7.如权利要求4所述的建模方法，其特征在于，所述步骤(3-3)，非决定信号超链接包括目标和所述逻辑函数两个属性；
所述逻辑函数包括因果关系函数、触发关系函数、延时关系函数、映射关系函数和判断关系函数。
8.如权利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述步骤(4)包括：
(4-1)设置匹配规则，提取每个信号的关键字，把关键字与通配“*”进行组合，根据前后顺序、同音词和意义相近词组合形成一组匹配的字符串；
(4-2)设置排除规则，对有合成关系的信号，进行总信号与分信号的区别，形成一组排除规则字符串；
(4-3)对实际信号和通用信号进行匹配，当实际信号符合匹配规则，且不属于排除规则时，两种信号进行匹配，进而形成实际信号与通用信号的一对一关系。
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