CN107563031B - 基于标准功能编码的智能变电站虚端子自动关联方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能变电站虚端子的关联方法，特别是一种基于标准功能编码的智能变电站虚端子自动关联方法，其要点在于，包括如下步骤：1）建立ICD文件功能编码模板库，对设备虚端子进行功能编码，2）建立标准虚端子关联模板库；3）将工程中的ICD文件对应到功能编码模板库，实现自动编码；4）自动编码后的虚端子根据标准虚端子关联模板库进行自动关联，最后形成所需SCD文件输出应用。本发明优点在于：以二次系统功能回路为核心的虚端子标记方法，有效规避了国内各个厂家虚端子定义难以统一的问题，功能编码屏蔽了不同厂家虚端子间的差异性，显著提升自动编码匹配率和自动关联的成功率。

Description

基于标准功能编码的智能变电站虚端子自动关联方法

技术领域

本发明涉及一种智能变电站虚端子的关联方法，特别是一种基于标准功能编码的智能变电站虚端子自动关联方法。

背景技术

目前对于虚端子自动关联的研究主要思路可分为两类：通过字符匹配或通过固化虚端子排列顺序匹配，这些方法均存在一些共同点，比如，需要基于ICD文件标准化技术、需要建立标准模板库等，在这些标准化数据的支持下进行自动匹配或者固化匹配；这在实际工程应用中可能产生如下问题：

（1）对原始数据的标准化程度依赖过高，可能影响虚端子的自动匹配率。这是因为尽管国网公司已出台相关智能变电站模型文件规范，但国内二次厂家数量较多，不同厂家间的模型文件差异化在所难免，因此所对应的标准化数据也会存在一定的差异，导致不同厂家设备之间的虚端子的自动匹配率降低，实用性效果差。

（2）相关的标准化规范要适用于所有设备，因此对于模板库的建设规则难以足够详尽或科学合理，而模板库的正确与否直接影响到自动关联的效果。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种能够有效提高虚端子自动匹配率、适用于所有厂家设备的基于标准功能编码的智能变电站虚端子自动关联方法。

本发明所述目的是通过以下途径来实现的：

基于标准功能编码的智能变电站虚端子自动关联方法，其要点在于，包括如下步骤：

1）建立ICD文件功能编码模板库，存储所设置的ICD模型文件编码，所述ICD模型文件编码包括虚端子系列编号、功能序号、虚端子功能模块示意字符以及虚端子类型字符；所有设备均按照厂家、设备类型进行上述ICD模型文件编码；该ICD模型文件编码与工程应用中的ICD文件一一对应；

2）建立标准虚端子关联模板库：根据不同设备间功能回路的相互联系，对应不同设备ICD文件的虚端子的关联关系，并将关联关系数据存储到标准虚端子关联模板库；

3）获取工程应用中的每个ICD文件，并提取ICD文件中的基本信息，与ICD文件功能编码模板库进行比对，对应到相应的ICD模型文件编码，然后通过字符匹配自动完成对当前ICD文件进行功能编码，直至工程应用中的所有ICD文件均编辑完毕；

4）根据编辑完成的ICD模型文件编码，对应到标准虚端子关联模板库，此时虚端子根据标准虚端子关联模板库给出的关联关系自动关联；

5）当所有的ICD文件均完成关联，进一步生成工程应用的SCD文件。

本发明首创了功能编码，因为无论是哪个厂家的设备，设备名称如何变化，其功能都不会变，由此通过对二次设备的对外功能回路进行编码，得到与设备类型对应而与厂家类型无关的标准虚端子，再参照已建立的标准虚端子关联模板库完成二次设备虚端子的自动关联。这样，虚端子的关联不再与厂家有关，而仅仅是与设备类型、组网方式、运行方式、工程规模等相关，从而实现功能回路的命名标准化，屏蔽不同厂家虚端子间的差异性。本发明提出按设备和厂家类型创建“ICD文件功能编码模板库”，按变电站类型创建“标准虚端子关联模板库”，细化了库的结构、创建流程、模板方案等，减少模板组合数量同时显著提升自动编码匹配率和自动关联的成功率。

本发明可以进一步具体为：

ICD模型文件编码中，虚端子系列编号表示为相同功能的虚端子的编号，虚端子功能模块示意字符采用字母表示虚端子的功能类型；虚端子类型字符包括有S和G两种，S表示类型为SV的虚端子，G表示类型为GOOSE的虚端子。

虚端子功能模块示意字符分别用t（延时）、V（电压）、I（电流）、P（位置）、S（遥信）、R（内部告警）、D（直流测量信号）、C（合闸）、T（跳闸）、L（闭锁）、K（控制）等表示不同功能类型的虚端子。在进行编码时，必须确保不同厂家同一类型的ICD文件功能编码完全相同，可以只对需要用到的虚端子进行编码，对于备用回路，不需要编码；另外同一设备应按功能最大化原则编码，即所编功能码应满足不同规模、不同运行方式、不同组网方式变电站的需要。

所述ICD文件功能编码模板库按照“电压等级/设备类型/设备名称”逐级建立，设备名称包括设备型号和厂家名称两个参数。

ICD文件功能编码模板库是对虚端子的功能回路进行编码，从而实现功能回路的命名标准化，屏蔽不同厂家虚端子间的差异性。它是建立标准虚端子关联库的基础，同时可用于与工程应用ICD文件进行比对，实现ICD文件自动编码。在进行编码时，对模板库按“电压等级/设备类型/设备名称”逐级索引，设备名称按“设备型号+厂家名称”以便查找到对应设备的虚端子功能编码。

所述标准虚端子关联模板库建立方法包括如下步骤：

（1）首先对已编码的二次设备虚端子进行功能模块分区；

（2）按功能分区依次完成与本间隔内二次设备的SV、GOOSE虚端子关联；

（3）按功能分区依次完成与跨间隔二次设备的SV、GOOSE虚端子关联。

标准虚端子关联模板库体现的是不同类型设备间功能回路的相互联系，即不同设备ICD文件的虚端子的关联关系。经过功能编码后，虚端子关联应具备与厂家类型无关性，而仅与设备类型、组网方式、运行方式、工程规模等相关。因此，以变电站为单位，在确定的组网及运行方式下，将工程规模作为可变量，便可建立变电站二次设备虚端子关联模板库。

综上所述，本发明提出了基于标准功能编码的智能变电站虚端子自动关联方法，通过对二次设备的对外功能回路进行编码，得到与设备类型对应而与厂家类型无关的标准虚端子，再参照已建立的标准虚端子关联模板库完成二次设备虚端子的自动关联，主要创新点如下：

（1）提出以二次系统功能回路为核心的虚端子标记方法，使后续创建的虚端子关联模板具备与厂家无关性，有效规避国内各个厂家虚端子定义难以统一的问题。

（2）提出虚端子功能编码规则和编码原则，精简了对外关联虚端子数量，屏蔽了不同厂家虚端子间的差异性。

（3）提出按设备和厂家类型创建“ICD文件功能编码模板库”，按变电站类型创建“标准虚端子关联模板库”，细化了库的结构、创建流程、模板方案等，减少模板组合数量同时显著提升自动编码匹配率和自动关联的成功率。

附图说明

图1为本发明所述基于标准功能编码的智能变电站虚端子自动关联方法的步骤流程示意图；

图2为本发明所述标准虚端子关联模板库结构框架图；

图3为本发明所述标准虚端子关联模板库的建立流程示意图；

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

具体实施方式

最佳实施例：

本发明所述基于标准功能编码的智能变电站虚端子自动关联方法所需要的系统数据包括模板库和工程库，模板库中包含按特定规则进行标准化功能编码的不同设备ICD文件，以及由此编辑生成的标准虚端子关联模板文件；工程库中包含工程应用ICD文件和SCD文件。系统具备虚端子自动编码和自动关联功能，即能够提取ICD文件相关信息，与模板库中ICD文件进行比对，完成自动编码，并能参照虚端子关联模板，完成虚端子的自动关联。模板库文件为工程库提供参照模板，工程库中文件经处理后可存为模板供其它工程应用。

参照附图1，基于标准功能编码的智能变电站虚端子自动关联方法，包括如下步骤：

（1）按厂家、设备类型建立ICD文件功能编码模板库，包含完成功能编码的不同厂家、不同类型设备的ICD文件；

（2）在第（1）步基础上按变电站类型组建标准虚端子关联库；

（3）收集工程应用的ICD模型文件；

（4）提取ICD模型文件的基本信息，主要包括厂家类型、设备类型、设备型号等；

（5）以第（4）步提取的ICD模型文件基本信息为依据，查找与其相似的ICD功能模板文件并进行比对；

（6）通过字符匹配自动完成工程应用ICD文件的虚端子功能编码；

（7）检测是否所有ICD文件均完成功能编码，如是，则进入步骤（8），如否，则返回步骤（6）。

（8）参照标准虚端子关联模板中功能编码间的逻辑对应关系自动完成ICD文件虚端子关联，并生成工程应用SCD文件。

ICD模型文件编码可按下列规则编码：

第一个字母表示虚端子类型，用S（SV）、G（GOOSE）表示；

第二个字母表示虚端子功能模块，分别用t（延时）、V（电压）、I（电流）、P（位置）、S（遥信）、R（内部告警）、D（直流测量信号）、C（合闸）、T（跳闸）、L（闭锁）、K（控制）等表示不同功能类型的虚端子；

第三个字母表示功能序号，采用1、2、3…依次表示；

第四个字母表示相同功能的虚端子系列编号，用1、2、3…表示。

依据上述规则，对设备ICD文件进行编码时，还应遵循如下原则：

（1）不同厂家同一类型的ICD文件功能编码应完全相同；

（2）只对需要用到的虚端子进行编码，对于备用回路，不需要编码；

（3）同一设备应按功能最大化原则编码，即所编功能码应满足不同规模、不同运行方式、不同组网方式变电站的需要。

ICD文件功能编码模板库是对虚端子的功能回路进行编码，从而实现功能回路的命名标准化，屏蔽不同厂家虚端子间的差异性。它是建立标准虚端子关联库的基础，同时可用于与工程应用ICD文件进行比对，实现ICD文件自动编码。模板库按“电压等级/设备类型/设备名称”逐级索引，设备名称按“设备型号+厂家名称”以便查找。

标准虚端子关联模板库体现的是不同类型设备间功能回路的相互联系，即不同设备ICD文件的虚端子的关联关系。经过功能编码后，虚端子关联应具备与厂家类型无关性，而仅与设备类型、组网方式、运行方式、工程规模等相关。以变电站为单位，在确定的组网及运行方式下，将工程规模作为可变量，可建立变电站二次设备虚端子关联模板库，其结构框架如图2所示，而标准虚端子关联模板库的创建步骤参照附图3，包括：

（1）首先根据工程经验对已编码的二次设备虚端子进行功能模块分区；

（2）按功能分区依次完成与本间隔内二次设备的SV、GOOSE虚端子关联；

（3）按功能分区依次完成与跨间隔二次设备的SV、GOOSE虚端子关联。

本发明未述部分与现有技术相同。

Claims (3)

1.基于标准功能编码的智能变电站虚端子自动关联方法，其特征在于，包括如下步骤：

建立ICD文件功能编码模板库，存储所设置的ICD模型文件编码，所述ICD模型文件编码包括虚端子系列编号、功能序号、虚端子功能模块示意字符以及虚端子类型字符；所有设备均按照厂家、设备类型进行上述ICD模型文件编码；该ICD模型文件编码与工程应用中的ICD文件一一对应；

ICD模型文件编码通过对二次设备的对外功能回路进行编码，得到与设备类型对应而与厂家类型无关的标准虚端子，完成对虚端子的功能编码；上述ICD模型文件编码中，虚端子系列编号表示为相同功能的虚端子的编号，虚端子功能模块示意字符采用字母表示虚端子的功能类型；虚端子类型字符包括有S和G两种，S表示类型为SV的虚端子，G表示类型为GOOSE的虚端子；

建立标准虚端子关联模板库：根据不同设备间功能回路的相互联系，对应不同设备ICD文件的虚端子的关联关系，并将关联关系数据存储到标准虚端子关联模板库；

获取工程应用中的每个ICD文件，并提取ICD文件中的基本信息，与ICD文件功能编码模板库进行比对，对应到相应的ICD模型文件编码，然后通过字符匹配自动完成对当前ICD文件进行功能编码，直至工程应用中的所有ICD文件均编辑完毕；

根据编辑完成的ICD模型文件编码，对应到标准虚端子关联模板库，此时虚端子根据标准虚端子关联模板库给出的关联关系自动关联；

当所有的ICD文件均完成关联，进一步生成工程应用的SCD文件。

2.根据权利要求1所述的基于标准功能编码的智能变电站虚端子自动关联方法，其特征在于，所述ICD文件功能编码模板库按照“电压等级/设备类型/设备名称”逐级建立，设备名称包括设备型号和厂家名称两个参数。

3.根据权利要求1所述的基于标准功能编码的智能变电站虚端子自动关联方法，其特征在于，所述标准虚端子关联模板库建立方法包括如下步骤：

（1）首先对已编码的二次设备虚端子进行功能模块分区；

（2）按功能分区依次完成与本间隔内二次设备的SV、GOOSE虚端子关联；

（3）按功能分区依次完成与跨间隔二次设备的SV、GOOSE虚端子关联。

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