CN107741952A - 基于智能变电站scd配置文件比对的自动打分和考试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统,要解决的技术问题是有效提升智能变电站工作人员的能力,减轻教师的劳动强度。本发明采用以下技术方案:一种基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统,设有SCD配置模块、SCD上传管理模块、SCD比对模块、SCD自动打分模块和SCD可视化模块。本发明与现有技术相比,在完成SCD配置文件的理论培训的同时,还能模拟智能变电站二次设备现场运行环境,提供学员动手实操条件,自动打分,有效提升智能变电站工作人员的能力的同时,极大地减轻教师的劳动强度。

Description

基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种智能电网系统,特别是一种对智能变电站工作人员的培训和考试 系统。
背景技术
[0002] 2011年至2016年我国智能电网进入全面建设阶段,基建变电站按智能变电站标准 建设。为了提升一线工作人员对智能变电站的运行、维护、调试的技术水平,对智能变电站 工作人员进行培训、考核很有必要。现有技术用于智能变电站全站系统配置文件SCD (Substation Configuration Description)培训和考核的主流形式多以媒体课件、演不文 稿PPT或厂家SCD系统配置工具为主,侧重于知识的培训、工具的讲解和基础理论的考核。由 于SCD文件庞大,专业知识要求高,仅靠课堂讲解不能让学员身临其境地接受知识培训,教 师工作量大,同时,教师也无法对学员的配置能力进行有效考核。目前,国内外还没有一家 单位找到一种对智能变电站SCD定量考核的有效方法。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系 统,要解决的技术问题是有效提升智能变电站工作人员的能力,减轻教师的劳动强度。
[0004] 本发明采用以下技术方案:一种基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和 考试系统,设有SCD配置模块、SCD上传管理模块、S⑶比对模块、SCD自动打分模块和SCD可视 化模块;
[0005] 所述SCD配置模块接受学员按智能变电站IEC61850标准要求输入待配置的S⑶,进 行配置,将配置的SCD经S⑶上传管理模块传输至SCD比对模块;
[0006] 所述SCD上传管理模块接收SCD配置文件,分类后传输至SCD比对模块存储,所述分 类的方式按照电压等级110kV或220kV,人员的所属级别中级工、高级工、技师、高级技师,题 目类型间隔丢失、间隔配置错误进行分类;
[0007] 所述SCD比对模块将学员提交的SCD配置文件与标准的SCD文件进行逐项对比后, 得到每个IED设备的通信配置和二次设备虚回路连接的对比结果,将比对结果发送至SCD自 动打分模块;
[0008] 所述SCD自动打分模块接收比对结果,进行打分,得到学员的分数和成绩,并将分 数和成绩存入关系型数据库中;
[0009] 所述SCD可视化模块从SCD文件比对模块获取比对结果和分数成绩,对对比结果和 分数成绩进行可视化展示,对SCD配置文件进行展示。
[0010] 本发明的基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统设有实操验证 模块,用于训练学员的IED配置下装、IED设备调试能力,验证学员配置的SCD配置文件中各 二次设备之间的虚回路连接是否正确,验证验证的具体过程为:经SCD配置模块所配置的 S⑶配置文件,在实操验证模块中通过二次设备厂家配置工具下装至二次设备,操作二次设 备面板按钮,测试二次设备之间通信是否连通,从开出设备发送调试信号至接收设备,观察 接收设备接收到信号后动作是否正确。
[0011] 本发明配置的SCD为智能电子设备IED1、智能电子设备IED2.....智能电子设备 IEDn的通信配置和二次设备虚回路配置,n为智能变电站全站的IED的数量。
[0012]本发明的标准的SCD文件由教师提前配置并存储在SCD比对模块。
[0013]本发明的SCD自动打分模块打分方法为:将学员提交的SCD配置文件与标准的SCD 文件进行比较,按虚回路配置差异和通信参数配置差异打分,虚回路连接分数占总分80%, 通信参数配置占20%。
[00M]本发明的虚回路配置打分方法:采用扣分的方式,扣分内容分两部分,一部分为丢 失端子扣分,另一部分为增加端子的扣分,每条虚回路的分数为:题目总分X0.8/虚回路总 数,即题目总分乘以80%再除以待配置的虚回路总数量。
[0015]本发明的通信参数配置打分方法按照减分方法,通信控制块没有配置或配置错误 需要扣分。
[0016] 本发明的SCD配置模块和SCD比对模块分别设置有学员用和教师用理论考试模块, 学员用理论考试模块为试题和试卷,教师用理论考试模块为试题和试卷答案,提前配置并 存储。
[0017]本发明的理论考核模块设有试题库和作业试卷库;试题库中设有基础试题库和模 拟试卷库,基础试题库按照中级工、高级工、技师、高级技师进行分类,每个分类下设单选 题、多选题、判断题、问答题、SCD配置题,模拟试卷库中包含按中级工、高级工、技师、高级技 师分类的试卷模板,每套试卷模板根据选择题、判断题、问答题、SCD配置题的出题比重组成 一套完整试卷,供教师布置作业或考试时使用;所述作业试卷库中包含所有教师布置给学 员的作业、试卷及其完成情况。
[0018]本发明的基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统设有设有理论 培训室和实训操作室,所述理论培训室设有学员电脑和服务器,学员电脑和服务器通过交 换机组成局域网,所述学员电脑设置SCD配置模块和SCD上传管理模块,所述主服务器上设 置S⑶比对模块、SCD可视化模块、SCD自动打分模块;所述实训操作室设置实操验证模块。 [0019] 本发明与现有技术相比,设值智能变电站SCD配置模块、S⑶上传管理模块、SCD比 对模块、S⑶自动打分模块、SCD可视化模块、实操验证模块,在完成SCD配置文件的理论培训 的同时,还能模拟智能变电站二次设备现场运行环境,提供学员动手实操条件,自动打分, 有效提升智能变电站工作人员的能力的同时,极大地减轻教师的劳动强度。
附图说明
[0020] 图1是本发明的系统结构图。
[0021] 图2是SCD配置文件结构图。
[0022]图3是本发明的网络结构图。
[0023]图4是本发明的试卷布置流程图。
[0024]图5是本发明的虚回路打分方法示意图。
[0025]图6是本发明的通信配置打分方法示意图。
[0026]图7是本发明的智能变电站S⑶配置文件培训和考核系统的路线图。
[0027]图8是本发明的线路间隔SCD配置文件下装至二次设备的流程图。
[0028]图9是本发明的线路间隔二次设备之间的虚回路关联示意图。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和实施对本发明作进一步详细说明。智能变电站全站系统配置文件 SCD采用可扩展标记语言XML (—种用于标记电子文件使其具有结构性的计算机所能理解的 信息符号)对智能变电站的结构和配置进行描述,包括智能变电站的一、二次设备能力描述 信息及其通信配置和信号关联,是智能变电站运行的重要数据来源。
[0030]学员通过在本发明的的基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统 (系统,考试系统)的培训和考试,能够学习SCD的文件结构,掌握SCD配置方法和下装操作, 增强现场调试和处理能力,提升一线操作人员的运维管理水平。
[0031] 本发明的系统培训和考核的法规和技术依据有:
[0032] 1 •利用关系型数据库结构化查询语言Mysql (—个关系型数据库管理系统)作为本 系统运行所依赖的的数据库,用于存储试题、试卷、考生信息和考试结果。
[0033] 2 •根据电力行业变电站配置语言SCL的标准结构访问方法实现SCD文件的解析功 能。
[0034] 3.根据电力系统《QGDW 1396-2012IEC61850工程继电保护应用模型》,提取SCD内 每个智能电子设备IED(Intelligent Electronic Device,也叫做二次设备)的过程层配置 信息,计算每个IED设备的过程层配置的循环冗余校验码CRC (Cyclic Redundancy Check) 码,以IH)设备为中心,比对CRC码,实现不同SCD配置文件差异化比对。再通过本系统的自动 打分算法,实现对学员提交的SCD文件配置正确率的自动打分功能。
[0035] 4.考试结果详细信息以可缩放矢量图形是基于可扩展标记语言SVG格式保存,实 现学员成绩的远程可视化浏览。
[0036] 5.通过对智能变电站的不同类型间隔的模拟,实现对SCD内不同类型间隔的配置 方法的培训。
[0037] 6.本系统利用超文本预处理器PHP (Hypertext Preprocessor)作为语言进行交互 式浏览器和服务器B/S系统开发。
[0038] 如图1所示,本发明的基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统, 设有理论培训室和实训操作室。
[0039] 理论培训室设有SCD配置模块、SCD上传管理模块、SCD比对模块、SCD自动打分模块 和SCD可视化模块。理论培训室面向学员提供理论培训和技能考核。
[0040] 实训操作室设有实操验证模块,模拟智能变电站二次现场运行环境,供学员对所 配置SCD配置文件进行实际的下装、调试和验证,提升其动手操作能力。
[0041] SCD配置文件为智能变电站全站二次设备配置的集合,学员配置的内容包括有: SCD版本配置、二次设备通信配置、二次设备虚回路连接配置。
[0042] SCD配置模块接受学员按智能变电站IEC61850标准要求输入待配置的SCD,按照考 试要求对其进行配置,将配置的SCD经SCD上传管理模块传输至SCD比对模块。
[0043] 如图2所示,学员配置的SCD为智能电子设备IED1、智能电子设备IED2.....智能电 子设备IEDn的通信配置和二次设备虚回路配置。n为智能变电站全站的IED的数量。配置IED 为im)过程层信息进行配置。
[0044] 过程层IED配置为根据《QGDW 1396-2012IEC61850工程继电保护应用模型》从IED 提取的影响智能变电站二次保护逻辑的通信配置和二次设备虚回路配置形成的XML文件。 用循环冗余校验CRC的方式剔除XML过程层配置文件内元素间和属性间的空格、换行符、回 车符、列表符后,转换成ASCII码序列计算四字节CRC_32校验码。CRC按照循环冗余校验码算 法进行计算:
[0045] CRC 比特数 Width: 32,
[0046] 生成项 Poly: 04C11DB7,
[0047] 初始化值 Init:FFFFFFFF,
[0048] 待测数据是否颠倒Ref In: True,
[0049] 计算值是否颠倒RefOut:True,
[0050] 输出数据异或项 XorOut:FFFFFFFF,
[0051]字串 “123456789” 的校验结果Check:CBF43926。
[0052] SCD上传管理模块从SCD配置模块接收SCD配置模块传输来的S⑶配置文件,分类后 传输至SCD比对模块存储。分类的方式按照试卷所属的电压等级1 l〇kV或220kV,人员的所属 级别中级工、高级工、技师、高级技师,题目类型间隔丢失、间隔配置错误进行分类。
[0053] SCD比对模块将学员提交的SCD配置文件与标准的SCD文件进行逐项对比后,得到 每个IED设备的通信配置和二次设备虚回路连接的对比结果,将比对结果发送至SCD自动打 分模块。标准的SCD文件由教师出卷前提前配置并存储在SCD比对模块,每一道SCD配置题中 都包含一个由教师配置的标准SCD文件,该标准SCD文件只对教师可见,学员无法查看、下载 该文件。
[0054]学员配置的IED通信配置信息存放于SCD比对模块的SCD的通信配置< Communication〉节点下。首先进入〈Communication〉节点下的子网<SubNetwork>节点,再进 入<SubNetwork>的连接访问点<ConnectedAp>节点,在〈ConnectedAp〉节点下存放面向通用 对象的变电站事件GOOSE (Generic object oriented substation events)通信配置信息 的节点为<GSE>节点,存放采样值SMV (Samp 1 ed Value)通信配置信息的节点为<SMV>,可以 从<GSE>或<SMV>节点下解析得到控制块的介质访问控制地址MAC (Media Access Control) 地址、应用身份证号APPID (Application Identification)详细的通信参数信息。
[0055] SCD比对模块提取SCD配置文件中每个智能电子设备IED过程层配置的内容,形成 XML文件,并对XML文件的ASCII码序列转换成四字节CRC-32校验码,CRC-32校验码用于快速 比对智能电子设备过程层配置变化情况。提取的过程层配置内容包括四个回路配置要素, 分别是:(1)面向通用对象的变电站事件GOOSE发送提取内容;(2) G00SE接收提取内容;(3) 采样值SV发送提取内容;⑷采样值SV接收提取内容。IED过程层配置信息包括IK)自身的通 信信息,与其有通信关联的其他IED的全部过程层通信信息。对于有两个SCD配置文件中的 同名IED,其过程层配置的CRC码改变,表明IED设备的过程层配置的信息内容发生了改变, 并对IED设备的过程层配置进行逐项比对,生成差异化比对结果,供SCD可视化模块进行可 视化展示。同时将比对的差异信息输入至SCD自动打分模块,对学员配置的正确率以及得分 进行计算。
[0056] SCD自动打分模块接收SCD比对模块传输过来的比对结果,进行打分,得到学员的 分数和成绩,并将分数和成绩存入关系型数据库Mysql数据库中。
[0057]打分方法为:将学员提交的SCD配置文件与标准的SCD文件进行比较,按虚回路配 置差异和通信参数配置差异打分。因此,从虚回路配置差异和通信参数配置差异两方面入 手,对学员提交的SCD配置文件进行打分。虚回路连接分数占总分8〇%,通信参数配置占 20 %。题目总分为:虚回路配置得分+通信配置得分。
[0058]虚回路配置打分方法:在虚回路比对中,学员所连接的虚回路中可能出现三种状 态:正确、丢失或增加。
[0059]正确:学员所连接的虚回路信息与标准的SCD文件的虚回路一致,具有相同的开出 和开入接点。
[0060]丢失:学员漏连接标准的SCD文件里面有的虚回路。
[0061 ]增加:学员所连接虚回路为标准的SCD文件中没有的虚回路信息。
[0062]打分采用扣分的方式,扣分内容分两部分,一部分为丢失端子扣分,另一部分为增 加端子的扣分,每条虚回路的分数为:题目总分X 0 • 8/虚回路总数,g|]题目总分乘以80 %再 除以待配置的虚回路总数量。
[0063]考虑到学员存在错连的情况,例如:虚回路线路保护设备发送虚端子A到智能终端 接收虚端子B,表示为A->B,符号表示信号传送方向,错连为A->c或D->b,呈现出同时丢 失一条和增加一条虚回路的情况,如果直接扣除丢失和增加的分数,相当于扣除两条端子 的分数,重复扣分。如果不连接该条端子,只扣除一条端子的分数,存在打分不一致的现象。 因此,针对同时丢失一条和增加一条虚回路的情况,对于增加的端子,如果其开入端子或开 出端子为丢失端子中的一端,则对该条端子不扣分,g卩只扣除A->B的分数,不扣除A->C或D-冗的分数。
[00M]如图5所示,设丢失虚端子数目为m,增加的虚端子数目为n,经过计算后可得出重 叠端子的数目为P,则扣分的端子数为m+(n-p)。
[0065] P的计算方式:以丢失的虚回路A->B为例,获取所有以虚端子A为开出的虚回路数 量i,所有以虚端子B为开入的虚回路数量j,则该条丢失虚回路的重叠部分为i+j,那么p为 所有丢失虚回路按照相同方法计算的重叠端子数量之和。
[0066]虚端子得分为:题目总分X80%-〔丢失虚回路数+(增加虚回路数-重叠端子数)〕 X每条端子的分数。
[0067]由于增加虚回路数可能为0〜max,其中max可能为无限大,即学员增加了大量无用 虚回路,导致虚知子得分为负数,则当虚端子得分为负时,虚端子得分置为0,不再往下减。 [0068]通信参数配置打分方法按照减分方法,通信参数配置分数占题目总分数的20%, 其打分方法按照对通信控制块是否配置正确来进行判断,若通信控制块没有配置或配置错 误都需要扣分,通信控制块的分数=(题目总分X 20%) /标准答案控制块数目。
[0069]如图6所示,设标准的SCD文件中控制块数目为c,学员答案中控制数目为b,学员丢 失控制块数目为a,学员错配控制块数目为k,通信参数配置得分为:题gS*X20%X〔(c-a)/c〕X〔(b-k)/b〕。首先,扣除学员丢失漏配控制块分数,得到学员所有配置过的控制块的 分数,在学员配置的控制块信息中,存在部分控制块参数配置错误的问题,因此,应减去这 些配置参数错误的控制块,得到配置信息正确控制块所占比例,从而得出通信参数配置的 分数。
[0070] (c-a) /c表示已配置控制块数量占所有控制块数量百分比;(b_k) /n表示控制块参 数配置正确的数量占所有已配置控制块数量的百分比;〔(c_a)/c〕X〔(b_k)/b)表示配置正 确的控制块的比例在已配置的控制块比例中的占比。
[0071] 学员错配控制块有以下四种类型:
[0072] (1)控制块参数配置错误,控制块通信配置不符合该类型控制块所规定的参数范 围。SCD自动打分模块在接收到SCD比对模块解析出的通信配置信息后,按照以下方法判断 通信配置是否正确:
[0073] (a)通信配置节点 <(3〇1111111111:1〇&amp;1^〇11>下6008£控制块<63£>和5]^控制块<51^>节点 下的MAC地址的值是否全局唯一;
[0074] ⑹通信配置节点〈Communication〉下GOOSE控制块配置节点〈GSE>和SMV控制块配 置节点<SMV>节点下的APPID的值是否全局唯一;
[0075] (c)通信配置节点〈Communication〉下GOOSE控制块配置节点<GSE>下的MAC-Address的值前四个子节是否以“〇l-0C-CD-01”开始;
[0076] (d)通信配置节点〈Communication〉下SMV控制块配置节点<SMV>的MAC-Address的 值前四个子节是否以“〇 1 -0C-CD-04”开始;
[0077] (e)通信配置节点〈Communication〉下SMV控制块配置节点<SMV>的APPID的值是否 为4位16进制值,是否在4000〜7FFF取值范围内且不可为0;
[0078] (f)通信配置节点〈Communication〉下G00SE控制块配置节点<GSE>的APPID的值是 否为4位16进制值,是否在0000到3FFF取值范围内;
[0079] (g)通信配置节点〈Communication〉下G00SE控制块配置节点<G00SE>和G00SE控制 块配置节点<SMV>节点的VLAN-ID是否为3位16进制值;
[0080] (2)网络类型置配错,如将G00SE或SMV的控制块错配置至制造报文协议丽S (Manufacturing Message Specification)层。
[0081] (3)冗余配置,控制块同时被配置至多个网络中,如GOOSE控制块同时配置至GOOSE 网络和MMS网络。
[0082] ⑷控制块的MAC地址与APPID不一致,例如,MAC地址为“01-0C-CD-01-00-01”,则 APPID配置应为1001,如果同一控制块的Mac地址与APPID不一致,则判断为配置错误。
[0083] S⑶可视化模块从SCD文件比对模块获取比对结果和分数成绩,对对比结果和分数 成绩进行可视化展示,对SCD配置文件进行展示。
[0084]实操验证模块用于训练学员的IED配置下装、IED设备调试能力,同时可以验证学 员配置的SCD配置文件中各二次设备之间的虚回路连接是否正确。
[0085]学员将其配置正确的SCD配置文件,发送到实操验证模块中,验证其配置的SCD配 置文件的配置信息是否正确。具体方法为:经SCD配置模块所配置的SCD配置文件,在实操验 证模块中通过二次设备厂家配置工具下装至二次设备,操作二次设备面板按钮,测试二次 设备之间通信是否连通,从开出设备发送调试信号至接收设备,观察接收设备接收到信号 后动作是否正确。
[0086] S⑶配置模块从SCD比对模块获取到的SCD配置文件和智能电子设备能力描述文件 ICD (Capability Description)的模型文件,根据题目要求,配置对应电压等级下所需间隔 类型的智能变电站二次设备之间的虚回路连接和网络通信配置,如,在己有SCD配置文件的 基础上,增加一条220kV线路间隔,并配置间隔内所有二次设备通信参数和虚回路连接。电 子设备能力描述文件ICD由二次设备供应商提供,作为SCD配置题的附件,供考核人员下载。 [0087]电压等级为电力系统和电力设备的额定电压级别系列,本实施例就220kV和110kV 电压等级下二次设备配置对学员进行培训和考核。
[0088]实操验证模块中,SCD配置文件为本实施例智能变电站全站唯一的数据来源,描述 了所有智能电子设备IED的通信参数配置和虚回路连接关系。
[0089]智能电子设备能力描述文件ICD,描述了智能电子设备自身的能力和所能够提供 的服务。
[0090]在SCD配置模块中,可完全从无到有制作一个全新的SCD配置文件,或根据己经配 置的(包含有错误,丢失或增加)保护逻辑的SCD配置文件,该SCD配置文件采用不同二次厂 家提供的下装工具,将IED的通信配置和虚回路连接信息形成各个二次设备厂家的私有配 置文件,下装至SCD配置文件中相应的二次设备,开始进行二次设备之间互操作实验,以验 证其保护逻辑连接是否正确。
[0091]间隔类型可分为线路间隔、母线间隔、母联间隔、主变间隔。
[0092]以线路间隔为例,假设线路间隔为单套保护,间隔内包含线路保护、合并单元、智 能终端。如图8所示,线路间隔保护配置下装过程为:学员将SCD配置文件导入该二次设备厂 家提供的SCD配置工具,SCD配置工具提取其过程层配置信息生成厂家私有配置文件,下装 至二次设备,学员根据二次设备厂家提供的二次设备调试方法,调试该二次设备至运行状 态正常。
[0093]其他设备采用相同方法下装配置信息和进行二次设备调试。当线路间隔内所有二 次设备调试完毕后,进行二次设备间互操作试验,以验证SCD虚回路配置的正确性。
[0094]如图9所示,二次设备之间的虚回路关联。以线路保护与智能终端之间的虚回路为 例,实操验证模块显示线路保护与智能终端之间的虚回路“跳断路器A相->保护跳A1”,表示 线路保护装置上发送“跳断路器A相”的信号后,智能终端能够正确执行“保护跳A1”的跳闸 动作。
[0095]在实操验证模块,题干中可要求进行线路保护跳智能终端的跳闸操作。学员操作 线路保护装置,发送跳闸命令“跳断路器A相”,如果智能终端正确执行跳闸操作“保护跳 A1”,则说明SCD配置正确,否则配置错误。其他虚回路按照相同方法执行。
[0096]如图3所示,理论培训室设有学员电脑和服务器,学员电脑为学员访问考试系统的 终端电脑,服务器上部署考试系统和数据库,学员电脑和服务器通过交换机组成局域网,设 置学员电脑地址IP与服务器地址IP于同一网段,以便学员机能够正确访问服务器,进行智 能变电站SCD文件配置考核。学员电脑设置SCD配置模块和SCD上传管理模块。主服务器上设 置有S⑶比对模块、SCD可视化模块、SCD自动打分模块。
[0097]实训操作室设有智能电子设备,能够组成完整的线路间隔、母线间隔、母联间隔或 主变间隔。实训操作室设置实操验证模块。通过实操验证模块,对智能电子设备的实际操作 来验证SCD配置文件的正确性。
[0098]本实施例中,服务器采用浪潮英信NF5240M服务器,学员电脑采用30台戴尔的个人 电脑PC,与交换机共同构建小型局域网,系统采用pHp程序语言实现,数据库采用咐叫丨数据 库。
[0099] 本发明的系统在对学员进行培训时,结合国网最新技术规范强化其理论知识结构 的同时,模拟智能变电站二次设备现场运行环境,提供动手实操环境,促进电力系统运行人 员对国内主流厂家的不同二次设备的熟悉程度,改善智能变电站对二次设备厂家或集成商 的完全依赖。当电网系统出现波动或者故障时,运行人员能够第一时间分析故障原因,为后 续抢修提供有力的协助,为故障诊断节省宝贵的时间。
[0100] SCD配置模块和SCD比对模块分别设置有学员用和教师用理论考试模块,学员用理 论考试模块为试题和试卷,教师用理论考试模块为试题和试卷答案,提前配置并存储。试卷 和试题库采用等级划分的分类方式和试题继承的复用方式。
[0101] 如图4所示,理论考核模块设有试题库和作业试卷库。试题库中设有基础试题库和 模拟试卷库,基础试题库按照中级工、高级工、技师、高级技师进行分类,每个分类下设单选 题、多选题、判断题、问答题、SCD配置题,模拟试卷库中包含按中级工、高级工、技师、高级技 师分类的试卷模板,每套试卷模板根据选择题、判断题、问答题、SCD配置题的出题比重组成 一套完整试卷,供教师布置作业或考试时使用。作业试卷库中包含所有教师布置给学员的 作业、试卷及其完成情况。教师布置作业或试卷时可以从试题库中选择己经录入的试题或 直接手动输入试题。
[0102] 如图7所示,SCD配置模块配置的SCD文件传送至SCD比对模块,SCD比对模块采用 SCD解析方法对学员提交的SCD和标准答案SCD的虚回路信息和通信配置信息进行解析,并 对解析结果进行比较,得出差异化结果(对比结果),SCD自动打分模块将差异化结果按对应 的打分方法得到学员的配置得分,同时差异化结果通过可视化的方式供远端教师和学员浏 览。系统运行过程中的数据存放于Mysql数据库中。
[0103]本发明通过所述各模块的应用构建了考试系统,将智能变电站相关文件有机结合 起来,自动打分,实现智能变电站SCD文件配置的定量考核功能,解决智能变电站运维人员 S⑶文件配置技能较弱的问题,通过本系统的培训和考核,不仅能快速消化吸收相关规范标 准,而且能够掌握现场运维调试方法,提高一线工作人员智能变电站的运行、维护、调试水 平。本发明的系统结合国家电网公司相关标准规范,在有效提升智能变电站工作人员的实 际工作能力的同时,极大地减轻教师的劳动强度,具有非常实用的工程应用价值。

Claims (10)

1. 一种基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统,其特征在于:所述基 于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统设有SCD配置模块、SCD上传管理模 块、SCD比对模块、SCD自动打分模块和SCD可视化模块; 所述SCD配置模块接受学员按智能变电站IEC61850标准要求输入待配置的S⑶,进行配 置,将配置的SCD经SCD上传管理模块传输至SCD比对模块; 所述SCD上传管理模块接收SCD配置文件,分类后传输至SCD比对模块存储,所述分类的 方式按照电压等级llOkV或220kV,人员的所属级别中级工、高级工、技师、高级技师,题目类 型间隔丢失、间隔配置错误进行分类; 所述SCD比对模块将学员提交的SCD配置文件与标准的SCD文件进行逐项对比后,得到 每个IED设备的通信配置和二次设备虚回路连接的对比结果,将比对结果发送至SCD自动打 分模块; 所述SCD自动打分模块接收比对结果,进行打分,得到学员的分数和成绩,并将分数和 成绩存入关系型数据库中; 所述SCD可视化模块从SCD文件比对模块获取比对结果和分数成绩,对对比结果和分数 成绩进行可视化展示,对SCD配置文件进行展示。
2. 根据权利要求1所述的基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统,其 特征在于:所述基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统设有实操验证模 块,用于训练学员的IED配置下装、IED设备调试能力,验证学员配置的SCD配置文件中各二 次设备之间的虚回路连接是否正确,验证验证的具体过程为:经SCD配置模块所配置的SCD 配置文件,在实操验证模块中通过二次设备厂家配置工具下装至二次设备,操作二次设备 面板按钮,测试二次设备之间通信是否连通,从开出设备发送调试信号至接收设备,观察接 收设备接收到信号后动作是否正确。
3.根据权利要求2所述的基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统,其 特征在于:所述配置的SCD为智能电子设备IED1、智能电子设备IED2.....智能电子设备 IEDn的通信配置和二次设备虚回路配置,n为智能变电站全站的IED的数量。
4.根据权利要求3所述的基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统,其 特征在于:所述标准的SCD文件由教师提前配置并存储在SCD比对模块。
5.根据权利要求4所述的基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统,其 特征在于:所述SCD自动打分模块打分方法为:将学员提交的SCD配置文件与标准的SCD文件 进行比较,按虚回路配置差异和通信参数配置差异打分,虚回路连接分数占总分80%,通信 参数配置占20 %。
6. 根据权利要求5所述的基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统,其 特征在于:所述虚回路配置打分方法:采用扣分的方式,扣分内容分两部分,一部分为丢失 端子扣分,另一部分为增加端子的扣分,每条虚回路的分数为:题目总分X 0.8/虚回路总 数,即题目总分乘以80 %再除以待配置的虚回路总数量。
7. 根据权利要求6所述的基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统,其 特征在于:所述通信参数配置打分方法按照减分方法,通信控制块没有配置或配置错误需 要扣分。
8. 根据权利要求7所述的基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统,其 特征在于:所述SCD配置楔块和SCD比对模块分别设置有学员用和教师用理论考试模块,学 员用理论考试模块为试题和试卷,教师用理论考试模块为试题和试卷答案,提前配置并存 储。
9. 根据权利要求8所述的基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统,其 特征在于:所述理论考核模块设有试题库和作业试卷库;试题库中设有基础试题库和模拟 试卷库,基础试题库按照中级工、高级工、技师、高级技师进行分类,每个分类下设单选题、 多选题、判断题、问答题、SCD配置题,模拟试卷库中包含按中级工、高级工、技师、高级技师 分类的试卷模板,每套试卷模板根据选择题、判断题、问答题、SCD配置题的出题比重组成一 套完整试卷,供教师布置作业或考试时使用;所述作业试卷库中包含所有教师布置给学员 的作业、试卷及其完成情况。
10. 根据权利要求9所述的基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统, 其特征在于:所述基于智能变电站SCD配置文件比对的自动打分和考试系统设有设有理论 培训室和实训操作室,所述理论培训室设有学员电脑和服务器,学员电脑和服务器通过交 换机组成局域网,所述学员电脑设置SCD配置模块和SCD上传管理模块,所述主服务器上设 置SCD比对模块、SCD可视化模块、SCD自动打分模块;所述实训操作室设置实操验证模块。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109120464A (zh) * 2018-10-23 2019-01-01 国网安徽省电力有限公司 智能变电站二次设备配置信息远程在线管控装置
CN109919914A (zh) * 2019-02-15 2019-06-21 广州视源电子科技股份有限公司 配置文件的校验方法、装置、计算机设备及存储介质
WO2020000806A1 (zh) * 2018-06-28 2020-01-02 平安科技(深圳)有限公司 一种配置文件比对方法和配置文件比对装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130019228A (ko) * 2011-08-16 2013-02-26 한국전력공사 디지털 변전소의 자동화를 위한 장치 및 그 방법
CN104036667A (zh) * 2014-05-19 2014-09-10 国家电网公司 一种智能变电站虚端子连接设计培训的实现方法
CN104750477A (zh) * 2015-01-30 2015-07-01 国家电网公司 一种基于标准中间过程文件的scd版本比对方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130019228A (ko) * 2011-08-16 2013-02-26 한국전력공사 디지털 변전소의 자동화를 위한 장치 및 그 방법
CN104036667A (zh) * 2014-05-19 2014-09-10 国家电网公司 一种智能变电站虚端子连接设计培训的实现方法
CN104750477A (zh) * 2015-01-30 2015-07-01 国家电网公司 一种基于标准中间过程文件的scd版本比对方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020000806A1 (zh) * 2018-06-28 2020-01-02 平安科技(深圳)有限公司 一种配置文件比对方法和配置文件比对装置
CN109120464A (zh) * 2018-10-23 2019-01-01 国网安徽省电力有限公司 智能变电站二次设备配置信息远程在线管控装置
CN109120464B (zh) * 2018-10-23 2021-07-27 国网安徽省电力有限公司 智能变电站二次设备配置信息远程在线管控装置
CN109919914A (zh) * 2019-02-15 2019-06-21 广州视源电子科技股份有限公司 配置文件的校验方法、装置、计算机设备及存储介质

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