CN108108403A - 基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统及其构建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统及其构建方法，该系统包括可视化平台及与可视化平台交互的基础数据库、项目配置库和测量控制装置。所述可视化平台用于将驱动包导入到基础数据库进行存储管理，以作为可视化平台创建装置实例对象的配置模板；访问基础数据库，获取已导入并作为建立装置配置实例对象模板的驱动包信息，构建管理对应变电站层级节点下的装置实例对象节点，通过组态设计完成装置实例对象的组态逻辑回路绘制、基本参数配置，打包配置输出形成运行驱动文件和ICD文件，并下发到测量控制装置完成配置，可视化平台通过与测量控制装置建立61850通讯实现间隔层设备逻辑组态的可视化监视应用。

Description

基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统及其构建方法
技术领域
本发明涉及智能变电站领域，具体是一种基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统及其构建方法。
背景技术
目前，智能变电站高级应用多在站控层实现，站控层设备可靠性、可用性、可维护性均弱于间隔层设备，存在高级应用原理不明晰、逻辑不可见、实时响应慢、调试完整作业难度大等问题，目前智能变电站高级应用功能实际应用率不高、实际作用未得到充分发挥。
针对此问题，有必要研究智能站高级应用模型化、可视化、标准化技术，将高级应用改由间隔层设备实现，并且具备应用逻辑可视化、可调试、可编辑功能，支撑智能站高级应用实用化。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供一种基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统及其构建方法，将高级应用改由间隔层设备实现需求的模型化、可视化、标准化技术，以使设备逻辑组态可视化平台系统具备应用逻辑可视化、可调试、可编辑功能，支撑智能站高级应用实用化。
一种基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统，包括可视化平台及与可视化平台交互的基础数据库、项目配置库和测量控制装置，所述可视化平台用于将驱动包导入到基础数据库进行存储管理，以作为可视化平台创建装置实例对象的配置模板；可视化平台还用于访问基础数据库，获取已导入并作为建立装置配置实例对象模板的驱动包信息，构建管理对应变电站层级节点下的装置实例对象节点，建立装置实例对象后，通过可视化平台的组态设计完成装置实例对象的组态逻辑回路绘制、基本参数配置，打包配置输出形成运行驱动文件和ICD文件，通过61850通讯模块下发到测量控制装置完成配置，可视化平台通过与测量控制装置建立61850通讯，接收访问测量控制装置的状态事件和参数，实现间隔层设备逻辑组态的可视化监视应用。
进一步的，所述驱动包为装置研发人员提供的初始配置定义文件，用于提供描述装置配置的基本数据及数据结构、可配置逻辑。
进一步的，所述运行驱动文件是以驱动包为模板创建的装置配置实例对象通过可视化平台系统配置后输出的实体装置配置文件，所述ICD文件是装置符合IEC61850通讯的能力描述文件。
进一步的，所述可视化平台包括驱动包管理模块、关系数据库接口模块、项目管理模块、设备管理模块、配置加载模块、61850通讯模块、数据映射处理模块、组态设计模块、配置输出模块、可视化展示模块、逻辑调试模块、逻辑反演模块；
所述驱动包管理模块用于将驱动包导入到基础数据库进行存储管理，以作为可视化平台创建装置实例对象的配置模板；
所述可视化平台应用于变电站工程项目配置时，项目管理模块通过关系数据库接口模块访问项目配置库，创建工程项目对象，设备管理模块依照工程项目需求层级构建电压等级、间隔、设备组节点，保存到项目配置库中进行存储管理，通过关系数据库接口模块访问基础数据库，获取已导入的驱动包作为模板创建装置配置实例对象节点，组态设计模块配置装置实例对象的基本参数，同时根据高级应用需求绘制相关的监视、调测、反演逻辑回路画面，完成逻辑组态和算法设计，数据映射处理模块将组态设计中参与逻辑运算的数据与驱动包之间进行映射，通过配置输出模块生成装置配置需求的运行驱动文件和ICD文件，以下传给实体装置完成配置；
关系数据库接口模块还用于访问项目配置库的工程项目对象数据，配置加载模块将工程项目对象的表单数据解析映射到平台系统的工程项目层级结构中，用户通过可视化展示模块展示工程项目组态设计的逻辑画面，通过逻辑调试模块发起逻辑调试应用，平台系统通过61850通讯模块与测量控制装置建立通讯连接，测量控制装置实时上传事件信息，平台系统通过数据映射处理模块将事件信息数据解析并进行相关逻辑算法运算，最终在对应的逻辑回路画面上展示相应的组态图元状态，从而实现装置的逻辑调试，检测设备是否正常；
逻辑反演模块用于实现装置历史运行状态的反演功能，通过61850通讯模块将调取某一时间段的历史动作记录命令下发到测量控制装置；平台系统获取到历史动作记录后保存到项目配置库，同时通过数据映射处理模块顺序解析历史动作记录每一步的操作状态数据，并依次映射到逻辑反演模块的反演逻辑回路画面对应逻辑操作点的图元状态，以可视化形式重现装置的历史动作过程，同时，根据组态设计设定的逻辑算法判断动作变换逻辑的正确性，以便于监视人员更直观观察各阶段的动作状态变更及分析装置可能的故障原因。
进一步的，设备管理模块的设备管理功能包括增加设备、删除设备、设备层次管理等，设备层次管理以变电站结构方式管理：以“变电站->电压等级->间隔->设备”或“变电站->设备组->设备”的层级方式，对设备进行存储和展示。
一种基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统构建方法，包括如下步骤：
可视化平台将驱动包导入到基础数据库进行存储管理，以作为可视化平台创建装置实例对象的配置模板；
可视化平台访问基础数据库，获取已导入并作为建立装置配置实例对象模板的驱动包信息，构建管理对应变电站层级节点下的装置实例对象节点；
建立装置实例对象后，通过可视化平台的组态设计完成装置实例对象的组态逻辑回路绘制、基本参数配置，打包配置输出形成运行驱动文件和ICD文件，通过61850通讯模块下发到测量控制装置完成配置；
视化平台通过与测量控制装置建立61850通讯，接收访问测量控制装置的状态事件和参数，实现间隔层设备逻辑组态的可视化监视应用。
进一步的，所述驱动包为装置研发人员提供的初始配置定义文件，用于提供描述装置配置的基本数据及数据结构、可配置逻辑。
进一步的，所述运行驱动文件是以驱动包为模板创建的装置配置实例对象通过可视化平台系统配置后输出的实体装置配置文件，所述ICD文件是装置符合IEC61850通讯的能力描述文件。
进一步的，所述可视化平台包括驱动包管理模块、关系数据库接口模块、项目管理模块、设备管理模块、配置加载模块、61850通讯模块、数据映射处理模块、组态设计模块、配置输出模块、可视化展示模块、逻辑调试模块、逻辑反演模块；
所述驱动包管理模块将驱动包导入到基础数据库进行存储管理，以作为可视化平台创建装置实例对象的配置模板；
所述可视化平台应用于变电站工程项目配置时，项目管理模块通过关系数据库接口模块访问项目配置库，创建工程项目对象，设备管理模块依照工程项目需求层级构建电压等级、间隔、设备组节点，保存到项目配置库中进行存储管理，通过关系数据库接口模块访问基础数据库，获取已导入的驱动包作为模板创建装置配置实例对象节点，组态设计模块配置装置实例对象的基本参数，同时根据高级应用需求绘制相关的监视、调测、反演逻辑回路画面，完成逻辑组态和算法设计，数据映射处理模块将组态设计中参与逻辑运算的数据与驱动包之间进行映射，通过配置输出模块生成装置配置需求的运行驱动文件和ICD文件，以下传给实体装置完成配置；
通过关系数据库接口模块访问项目配置库的工程项目对象数据，配置加载模块将工程项目对象的表单数据解析映射到平台系统的工程项目层级结构中，用户通过可视化展示模块展示工程项目组态设计的逻辑画面，通过逻辑调试模块发起逻辑调试应用，平台系统通过61850通讯模块与测量控制装置建立通讯连接，测量控制装置实时上传事件信息，平台系统通过数据映射处理模块将事件信息数据解析并进行相关逻辑算法运算，最终在对应的逻辑回路画面上展示相应的组态图元状态，从而实现装置的逻辑调试，检测设备是否正常；
逻辑反演模块实现装置历史运行状态的反演功能，通过61850通讯模块将调取某一时间段的历史动作记录命令下发到测量控制装置；平台系统获取到历史动作记录后保存到项目配置库，同时通过数据映射处理模块顺序解析历史动作记录每一步的操作状态数据，并依次映射到逻辑反演模块的反演逻辑回路画面对应逻辑操作点的图元状态，以可视化形式重现装置的历史动作过程，同时，根据组态设计设定的逻辑算法判断动作变换逻辑的正确性，以便于监视人员更直观观察各阶段的动作状态变更及分析装置可能的故障原因。
进一步的，设备管理模块的设备管理功能包括增加设备、删除设备、设备层次管理等，设备层次管理以变电站结构方式管理：以“变电站->电压等级->间隔->设备”或“变电站->设备组->设备”的层级方式，对设备进行存储和展示。
本发明具有如下有益效果：研究及制定通用组态架构和规则，开发通用组态软硬件平台，建立装置配置和逻辑可视化模型，实现IED逻辑回路组态与在线监视，在设备组态规范化、功能配置图形化、数据辨识基层化、自动操作扁平化、运行状态可视化等方面取得基础性突破。
附图说明
图1是本发明中测量控制装置的硬件架构图；
图2是本发明中装置配置文件建模驱动包XML结构图；
图3是本发明可视化实现基本框架图；
图4是本发明基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统总体框架图；
图5是本发明组态设计框架图；
图6是本发明组态监视框架图。
图中：1—可视化平台系统，2—驱动包，3—基础数据库，4—项目配置库，5—运行驱动文件和ICD文件，6—测量控制装置，11—驱动包管理模块，12—关系数据库接口模块，13—项目管理模块，14—设备管理模块，15—配置加载模块，16—61850通讯模块，17—数据映射处理模块，18—组态设计模块，19—配置输出模块，20—可视化展示模块，21—逻辑调试模块，22—逻辑反演模块。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明对应用逻辑执行的测量控制装置进行重新设计实现，设计定义其配置文件的建模；通过分析间隔层装置在顺序控制、逻辑调试和反演等高级应用可视化需求，制定符合电力系统标准规范的逻辑组态图元资源库，为组态可视化画面建立描述模型，并采用合适的2D绘图框架，建立满足间隔层装置逻辑回路应用的组态可视化框架；为了满足装置配置重用、工程项目创建的存储管理，设计定义基础数据库、项目配置库；最后，以上述技术问题解决为基础，分析间隔层装置逻辑组态可视化的业务应用需求，实现组态设计展示、配置输出、逻辑调试和反演、数据映射、通讯连接，构建实现基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统框架。
组态平台系统通过导入装置原始驱动包建立基础数据库装置配置模板，以基础数据库装置配置模板为基础建立工程项目实体装置的配置对象，设置配置对象参数、设计逻辑回路需求监视画面，最终输出满足实体装置应用配置的运行驱动文件下发装置完成配置。同时，组态平台系统与实体装置通过61850建立通讯连接，当装置执行逻辑功能，对上发送执行状态事件信号，组态平台系统解析映射事件信号到相应逻辑画面的组态图元进行展示，从而实现对实体装置逻辑回路组态的可视化监视。
参阅图1，本发明中的测量控制装置基于工业级、高性能PowerPC芯片开发，板卡式结构，允许带电插拔，任何一个模块故障检修时，不影响其他模块的正常工作。测量控制装置的设备板卡间通过高速LVDS总线和100Mbps以太网管理总线双总线通信，其中高速LVDS总线包括数据总线、IO总线、校时总线，分别传输各类对实时性要求高的数据；以太网管理总线，采用TCP/IP协议，各主板、管理板、通讯板和液晶板之间交互管理信息及装置自检、告警信息。装置本身具备LED信号指示，所有装置的部件在输入、输出回路上都具有电气隔离措施。装置在软件上实现状态量采集、交流采样及测量(带时标数据传送)、单接线状态及数字显示等功能；具备61850通讯功能，能将遥测、遥信数据上送给监视组态平台，并能接收监视组态平台下发的遥控命令，以最终满足可根据配置信息编写形成功能模块、满足不同功能逻辑的执行需求、按照功能模块执行具体的应用。
参阅图2，装置配置文件驱动包建模，采用变电站配置语言(SubstationConfiguration Language,SCL)进行描述。其内部节点结构描述参考ICD文件结构，采用<DataTypeTemplates>字段定义满足装置自描述“库”，在<DataTypeTemplates>中，再根据配置基本数据、数据结构需求，定义LN(LNodeType)、DO(DOType)、DA(DAType)及基础枚举类型(EnumType)；采用<IED>字段定义装置配置“实例化”，实例化定义包括公共参数、接口资源、可配置逻辑等资源，采用不同的<AccessPoint>字段来识别。
参阅图3，实现可视化功能(包括组态设计、监视)，需先提供基于可视化框架核心层(SVG解析器、Qt/Graphics View框架)对间隔层设备逻辑组态的逻辑画面、图元可视化资源库，建立逻辑画面、图元的展示、交互操作行为(组态平台采用SVG作为可视化逻辑画面的建模描述语言，并利用Qt/Graphics View通用2D绘图框架实现SVG的展示和交互，通过分析间隔层逻辑回路装置的高级应用需求的可视化应用功能(如：顺序控制、反演)，为逻辑组态图元)。当测量控制装置执行应用逻辑发出事件信号，通过61850通讯上送到组态平台，组态平台将事件信号数据处理映射到对应逻辑画面的状态图元，完成装置状态的可视化展示交互。
参阅图4，本发明基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统其中一个实施例包括基于间隔层设备逻辑组态可视化平台(以下简称可视化平台)1及与可视化平台1交互的驱动包2、基础数据库3、项目配置库4、运行驱动文件和ICD(IED Capability Description)文件5、测量控制装置6，所述测量控制装置6为电站间隔层实体装置。
所述驱动包2为装置研发人员提供的初始配置定义文件，用于提供描述装置配置的基本数据及数据结构、可配置逻辑等。
所述运行驱动文件是以驱动包2为模板创建的装置配置实例对象通过间隔层设备逻辑组态可视化平台系统配置后输出的实体装置配置文件；同时，完成配置的装置实例对象也可输出ICD文件，即装置符合IEC61850通讯的能力描述文件。
所述基础数据库3是为驱动包2提供统一的、持久化的管理数据库，通过导入驱动包2到基础数据库3，平台系统访问基础数据库3，根据工程项目配置需求选择对应型号、版本的驱动包2为模板创建装置配置实例对象，从而构建工程项目层级设备管理，进行配置。
所述项目配置库4是工程人员针对特定工程项目建立的装置配置管理数据库，项目配置库4以基础数据库3为构建基础，以“工程项目—〉变电站—〉间隔—〉装置”、“工程项目—〉设备组—〉装置”两种层级结构并存的模式建立工程项目的装置配置管理。
所述可视化平台1以管理驱动包2的基础数据库3为基础，构建工程项目设备层级管理应用的项目配置库4，并通过平台的配置设计功能完成工程项目的装置实例对象的配置，以导出生成装置运行驱动文件和ICD文件，下发到实体装置(即测量控制装置6)完成其配置。平台系统通过与实体装置建立61850通讯，接收访问实体装置的状态事件和参数，实现间隔层设备逻辑组态的可视化监视应用，具体的，当装置执行逻辑功能时，向上发送执行状态事件信号，组态平台系统解析映射事件信号到相应逻辑画面的组态图元进行展示，从而实现对实体装置逻辑回路组态的可视化监视。。
其中，平台系统通过建立基础数据库3，为同一型号、同一版本装置的配置建模、可视化逻辑画面SVG等进行持久化管理，可提高装置配置的重用率，减少工程项目的重复配置工作量。组态平台将装置初始发布的驱动包使用组态平台的设置、设计功能完成通用需求配置，将输出的驱动运行文件(经过用户定制、组态后下发到装置内的驱动包)、逻辑画面SVG和相关逻辑算法导入到基础数据库3。后续工程项目将以基础数据库3为基础，使用基础数据库3内特定型号、版本装置配置为模板，创建对应实体装置的配置对象。
所述可视化平台1包括驱动包管理模块11、关系数据库接口模块12、项目管理模块13、设备管理模块14、配置加载模块15、61850通讯模块16、数据映射处理模块17、组态设计模块18、配置输出模块19、可视化展示模块20、逻辑调试模块21、逻辑反演模块22，各模块功能介绍如下：
1)驱动包管理模块11：主要功能是导入驱动包、导出驱动包、升级驱动包。
2)关系数据库接口模块12：针对基础数据库、项目配置库实现关系数据库访问接口的封装。
3)项目管理模块13：以变电站为单位建立项目管理，包括新建项目、删除项目、打开/关闭项目、导入/导出项目等功能。
4)设备管理模块14：设备管理包括增加设备、删除设备、设备层次管理等。设备层次管理以变电站结构方式管理：以“变电站->电压等级->间隔->设备”或“变电站->设备组->设备”的层级方式，对设备进行存储和展示。
5)配置加载模块15：用于项目配置库的加载解析，以将项目配置库的表单数据依照工程项目层级结构解析映射到平台系统软件的数据结构中。
6)61850通讯模块16：通过61850通讯协议与装置建立通讯，下发命令到装置、获取装置参数及接收装置上送的事件数据。
7)数据映射处理模块17：主要实现参与逻辑运算的数据与装置驱动包资源之间的映射。
8)组态设计模块18：主要实现逻辑的可视化编辑功能，提供组态图元库实现、绘制设备逻辑应用画面等；同时，也提供装置基本参数的配置功能。
9)配置输出模块19：主要功能包括：生成组态配置、下传配置，上传配置等。
10)可视化展示模块20：获取组态设计模块设计的逻辑应用功能画面，依据装置数据，对逻辑进行展示。
11)逻辑调试模块21：逻辑调试模块提供逻辑调试功能。平台系统展示逻辑应用功能画面，通过61850通讯模块实时接收间隔层装置事件信息，依据画面配置的组态图元信号关联展示对应组态图元状态，从而实现装置的逻辑调试，检测设备是否正常。
12)逻辑反演模块22：逻辑反演模块对于历史逻辑动作记录，进行逻辑反演。通过可视化展示模块建立逻辑回路组态画面，通过61850通讯模块下发命令调取装置某一时间段的历史动作记录，顺序解析每一步的操作状态数据并映射到逻辑回路画面对应逻辑操作点的图元状态，以可视化形式重现装置的动作过程，便于监视人员分析装置当时的运行状态。该模块功能主要用于演示装置故障前的动作过程，以分析其故障原因。
本发明的工作原理介绍：
装置研发人员发布提供驱动包2，通过可视化平台1的驱动包管理模块11导入到基础数据库3进行存储管理，以作为可视化平台1创建装置实例对象的配置模板。可视化平台1应用于变电站工程项目配置时，通过关系数据库接口模块12访问项目配置库4建立工程项目对象，通过项目管理模块13依照实际需求建立工程项目变电站、电压等级、间隔、设备组等层级节点以组织管理项目设备。同时，可视化平台1通过关系数据库接口模块12访问基础数据库4，获取已导入并作为建立装置配置实例对象模板的驱动包信息，通过设备管理模块12构建管理对应变电站层级节点下的装置实例对象节点。
建立装置实例对象后，通过可视化平台1的组态设计相关模块完成配置及配置输出，包括使用组态设计模块18完成装置实例对象的组态逻辑回路绘制、基本参数配置等，使用配置输出模块13打包配置输出形成运行驱动文件和ICD文件5，最后，通过61850通讯模块16下发到测量控制装置6完成配置。
对于一个配置完成的工程项目，可通过可视化平台1组态监视相关模块应用其高级应用功能。首先，可视化平台1通过配置加载模块15将项目配置库4中已配置的工程项目表单数据加载解析，可视化平台1通过可视化展示模块20访问工程项目的逻辑回路画面数据，将其绘制展示。然后，当可视化平台1与实体测量控制装置6通过61850通讯模块16建立通讯，获取其事件信息，并通过数据映射处理模块17将事件状态数据依据配置的逻辑算法进行处理，映射到装置实例对象的状态以通过逻辑调试模块21展示到逻辑画面对应的图元状态上，实现将实体测量控制装置6的执行状态依次一一映射到逻辑画面上，从而达到可视化监视装置状态、检测装置是否正常的目的。
可视化平台1的逻辑反演模块22可通过61850通讯模块16下发命令给测量控制装置6以调取其某一时间段的历史动作记录，通过数据映射处理模块17将装置的历史动作记录解析为可视化平台1可识别处理的数据记录，并映射到逻辑回路画面对应逻辑操作点的图元状态，以可视化形式重现装置的动作过程，达到为监视人员提供可视化分析装置历史动作运行状态的应用，便于监视人员分析装置发生故障的原因。
参阅图5，结合图3、图4介绍基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统中的组态设计框架。通过驱动包管理模块11将驱动包2导入到基础数据库3进行存储管理。当工程配置人员开始建立工程项目配置时，项目管理模块13通过关系数据库接口模块12访问项目配置库4，创建工程项目对象。然后，利用设备管理模块12依照工程项目需求层级构建电压等级、间隔、设备组等节点，保存到项目配置库中4进行存储管理；同时，通过关系数据库接口模块12访问基础数据库3，获取已导入的驱动包2作为模板创建装置配置实例对象节点。组态设计模块18配置装置实例对象的基本参数，同时根据高级应用需求绘制相关的监视、调测、反演等逻辑回路画面，完成逻辑组态和算法设计。为了将平台系统的装置实例对象的配置生成实体装置需求的运行驱动文件和ICD文件5，需要通过数据映射处理模块17将组态设计中参与逻辑运算的数据与驱动包之间进行映射。最后，通过配置输出模块22生成装置配置需求的运行驱动文件和ICD文件5，以下传给实体装置完成配置。
参阅图6，结合图3、图4、图5介绍基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统中的组态监视框架。通过图5所述的组态设计框架流程完成工程项目配置并存储到项目配置库4，平台系统后续可通过关系数据库接口模块12继续访问项目配置库4的工程项目对象数据，并通过配置加载模块15将工程项目对象的表单数据解析映射到平台系统的工程项目层级结构中。此后，用户通过可视化展示模块20展示工程项目组态设计的逻辑画面，通过逻辑调试模块21发起逻辑调试应用，平台系统通过61850通讯模块16与测量控制装置6建立通讯连接，测量控制装置6实时上传事件信息，平台系统通过数据映射处理模块17将事件信息数据解析并进行相关逻辑算法运算，最终在对应的逻辑回路画面上展示相应的组态图元状态，从而实现装置的逻辑调试，检测设备是否正常。用户可通过逻辑反演模块22实现装置历史运行状态的反演功能，通过61850通讯模块16将调取某一时间段的历史动作记录命令下发到测量控制装置6；平台系统获取到历史动作记录后保存到历史数据库(注：由于将相关历史表单设计到项目配置库中，所以历史数据库实际是项目配置库4)；同时通过数据映射处理模块17顺序解析历史动作记录每一步的操作状态数据，并依次映射到逻辑反演模块22的反演逻辑回路画面对应逻辑操作点的图元状态，以可视化形式重现装置的历史动作过程；同时，根据组态设计设定的逻辑算法判断动作变换逻辑的正确性，以便于监视人员更直观观察各阶段的动作状态变更及分析装置可能的故障原因。
本发明的基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统构建实现具有如下有益效果：研究及制定通用组态架构和规则，开发通用组态软硬件平台，建立装置配置和逻辑可视化模型，实现IED逻辑回路组态与在线监视，在设备组态规范化、功能配置图形化、数据辨识基层化、自动操作扁平化、运行状态可视化等方面取得基础性突破。

Claims (10)

1.一种基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统，其特征在于：包括可视化平台及与可视化平台交互的基础数据库、项目配置库和测量控制装置，所述可视化平台用于将驱动包导入到基础数据库进行存储管理，以作为可视化平台创建装置实例对象的配置模板；可视化平台还用于访问基础数据库，获取已导入并作为建立装置配置实例对象模板的驱动包信息，构建管理对应变电站层级节点下的装置实例对象节点，建立装置实例对象后，通过可视化平台的组态设计完成装置实例对象的组态逻辑回路绘制、基本参数配置，打包配置输出形成运行驱动文件和ICD文件，通过61850通讯模块下发到测量控制装置完成配置，可视化平台通过与测量控制装置建立61850通讯，接收访问测量控制装置的状态事件和参数，实现间隔层设备逻辑组态的可视化监视应用。
2.如权利要求1所述的基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统，其特征在于：所述驱动包为装置研发人员提供的初始配置定义文件，用于提供描述装置配置的基本数据及数据结构、可配置逻辑。
3.如权利要求1所述的基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统，其特征在于：所述运行驱动文件是以驱动包为模板创建的装置配置实例对象通过可视化平台系统配置后输出的实体装置配置文件，所述ICD文件是装置符合IEC61850通讯的能力描述文件。
4.如权利要求1所述的基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统，其特征在于：所述可视化平台包括驱动包管理模块、关系数据库接口模块、项目管理模块、设备管理模块、配置加载模块、61850通讯模块、数据映射处理模块、组态设计模块、配置输出模块、可视化展示模块、逻辑调试模块、逻辑反演模块；
所述驱动包管理模块用于将驱动包导入到基础数据库进行存储管理，以作为可视化平台创建装置实例对象的配置模板；
所述可视化平台应用于变电站工程项目配置时，项目管理模块通过关系数据库接口模块访问项目配置库，创建工程项目对象，设备管理模块依照工程项目需求层级构建电压等级、间隔、设备组节点，保存到项目配置库中进行存储管理，通过关系数据库接口模块访问基础数据库，获取已导入的驱动包作为模板创建装置配置实例对象节点，组态设计模块配置装置实例对象的基本参数，同时根据高级应用需求绘制相关的监视、调测、反演逻辑回路画面，完成逻辑组态和算法设计，数据映射处理模块将组态设计中参与逻辑运算的数据与驱动包之间进行映射，通过配置输出模块生成装置配置需求的运行驱动文件和ICD文件，以下传给实体装置完成配置；
关系数据库接口模块还用于访问项目配置库的工程项目对象数据，配置加载模块将工程项目对象的表单数据解析映射到平台系统的工程项目层级结构中，用户通过可视化展示模块展示工程项目组态设计的逻辑画面，通过逻辑调试模块发起逻辑调试应用，平台系统通过61850通讯模块与测量控制装置建立通讯连接，测量控制装置实时上传事件信息，平台系统通过数据映射处理模块将事件信息数据解析并进行相关逻辑算法运算，最终在对应的逻辑回路画面上展示相应的组态图元状态，从而实现装置的逻辑调试，检测设备是否正常；
逻辑反演模块用于实现装置历史运行状态的反演功能，通过61850通讯模块将调取某一时间段的历史动作记录命令下发到测量控制装置；平台系统获取到历史动作记录后保存到项目配置库，同时通过数据映射处理模块顺序解析历史动作记录每一步的操作状态数据，并依次映射到逻辑反演模块的反演逻辑回路画面对应逻辑操作点的图元状态，以可视化形式重现装置的历史动作过程，同时，根据组态设计设定的逻辑算法判断动作变换逻辑的正确性，以便于监视人员更直观观察各阶段的动作状态变更及分析装置可能的故障原因。
5.如权利要求4所述的基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统，其特征在于：设备管理模块的设备管理功能包括增加设备、删除设备、设备层次管理等，设备层次管理以变电站结构方式管理：以“变电站->电压等级->间隔->设备”或“变电站->设备组->设备”的层级方式，对设备进行存储和展示。
6.一种基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统构建方法，包括如下步骤：
可视化平台将驱动包导入到基础数据库进行存储管理，以作为可视化平台创建装置实例对象的配置模板；
可视化平台访问基础数据库，获取已导入并作为建立装置配置实例对象模板的驱动包信息，构建管理对应变电站层级节点下的装置实例对象节点；
建立装置实例对象后，通过可视化平台的组态设计完成装置实例对象的组态逻辑回路绘制、基本参数配置，打包配置输出形成运行驱动文件和ICD文件，通过61850通讯模块下发到测量控制装置完成配置；
视化平台通过与测量控制装置建立61850通讯，接收访问测量控制装置的状态事件和参数，实现间隔层设备逻辑组态的可视化监视应用。
7.如权利要求6所述的基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统构建方法，其特征在于：所述驱动包为装置研发人员提供的初始配置定义文件，用于提供描述装置配置的基本数据及数据结构、可配置逻辑。
8.如权利要求6所述的基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统构建方法，其特征在于：所述运行驱动文件是以驱动包为模板创建的装置配置实例对象通过可视化平台系统配置后输出的实体装置配置文件，所述ICD文件是装置符合IEC61850通讯的能力描述文件。
9.如权利要求6所述的基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统构建方法，其特征在于：所述可视化平台包括驱动包管理模块、关系数据库接口模块、项目管理模块、设备管理模块、配置加载模块、61850通讯模块、数据映射处理模块、组态设计模块、配置输出模块、可视化展示模块、逻辑调试模块、逻辑反演模块；
所述驱动包管理模块将驱动包导入到基础数据库进行存储管理，以作为可视化平台创建装置实例对象的配置模板；
所述可视化平台应用于变电站工程项目配置时，项目管理模块通过关系数据库接口模块访问项目配置库，创建工程项目对象，设备管理模块依照工程项目需求层级构建电压等级、间隔、设备组节点，保存到项目配置库中进行存储管理，通过关系数据库接口模块访问基础数据库，获取已导入的驱动包作为模板创建装置配置实例对象节点，组态设计模块配置装置实例对象的基本参数，同时根据高级应用需求绘制相关的监视、调测、反演逻辑回路画面，完成逻辑组态和算法设计，数据映射处理模块将组态设计中参与逻辑运算的数据与驱动包之间进行映射，通过配置输出模块生成装置配置需求的运行驱动文件和ICD文件，以下传给实体装置完成配置；
通过关系数据库接口模块访问项目配置库的工程项目对象数据，配置加载模块将工程项目对象的表单数据解析映射到平台系统的工程项目层级结构中，用户通过可视化展示模块展示工程项目组态设计的逻辑画面，通过逻辑调试模块发起逻辑调试应用，平台系统通过61850通讯模块与测量控制装置建立通讯连接，测量控制装置实时上传事件信息，平台系统通过数据映射处理模块将事件信息数据解析并进行相关逻辑算法运算，最终在对应的逻辑回路画面上展示相应的组态图元状态，从而实现装置的逻辑调试，检测设备是否正常；
逻辑反演模块实现装置历史运行状态的反演功能，通过61850通讯模块将调取某一时间段的历史动作记录命令下发到测量控制装置；平台系统获取到历史动作记录后保存到项目配置库，同时通过数据映射处理模块顺序解析历史动作记录每一步的操作状态数据，并依次映射到逻辑反演模块的反演逻辑回路画面对应逻辑操作点的图元状态，以可视化形式重现装置的历史动作过程，同时，根据组态设计设定的逻辑算法判断动作变换逻辑的正确性，以便于监视人员更直观观察各阶段的动作状态变更及分析装置可能的故障原因。
10.如权利要求6所述的基于间隔层设备逻辑组态可视化平台系统构建方法，其特征在于：设备管理模块的设备管理功能包括增加设备、删除设备、设备层次管理等，设备层次管理以变电站结构方式管理：以“变电站->电压等级->间隔->设备”或“变电站->设备组->设备”的层级方式，对设备进行存储和展示。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109086104A (zh) * 2018-08-10 2018-12-25 武汉精测电子集团股份有限公司 Aoi多线体多工位参数管理方法及系统
CN109408684A (zh) * 2018-09-26 2019-03-01 上海核工程研究设计院有限公司 一种基于可视化模型的核电厂关键安全功能状态树组态的方法
CN109743190A (zh) * 2018-11-30 2019-05-10 国电南瑞南京控制系统有限公司 一种故障信息管理系统的组态方法
CN110120943A (zh) * 2019-04-18 2019-08-13 中国科学院国家空间科学中心 组态化ccsds aos协议数据处理系统及方法
CN111221892A (zh) * 2019-12-25 2020-06-02 深圳供电局有限公司 组态化逻辑连锁系统及构建方法
WO2024040382A1 (zh) * 2022-08-22 2024-02-29 宁德时代未来能源(上海)研究院有限公司 Icd文件生成方法、装置、计算机设备和存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2914158Y (zh) * 2006-06-05 2007-06-20 王海东 低压电气自动化监控系统
CN101882812A (zh) * 2010-08-06 2010-11-10 平顶山市恒华科技有限公司 一种数字化变电站智能电子设备面向对象的实现方法
CN103199624A (zh) * 2013-03-29 2013-07-10 国家电网公司 基于iec 61850的智能变电站
CN105871071A (zh) * 2016-06-08 2016-08-17 上海南华兰陵电气有限公司 一种应用于变电站的开放式数字化综合自动化系统
US20170115645A1 (en) * 2015-10-23 2017-04-27 Ge Intelligent Platforms, Inc. Apparatus and method for interfacing with supervisory monitoring and control arrangements

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2914158Y (zh) * 2006-06-05 2007-06-20 王海东 低压电气自动化监控系统
CN101882812A (zh) * 2010-08-06 2010-11-10 平顶山市恒华科技有限公司 一种数字化变电站智能电子设备面向对象的实现方法
CN103199624A (zh) * 2013-03-29 2013-07-10 国家电网公司 基于iec 61850的智能变电站
US20170115645A1 (en) * 2015-10-23 2017-04-27 Ge Intelligent Platforms, Inc. Apparatus and method for interfacing with supervisory monitoring and control arrangements
CN105871071A (zh) * 2016-06-08 2016-08-17 上海南华兰陵电气有限公司 一种应用于变电站的开放式数字化综合自动化系统

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109086104A (zh) * 2018-08-10 2018-12-25 武汉精测电子集团股份有限公司 Aoi多线体多工位参数管理方法及系统
CN109086104B (zh) * 2018-08-10 2021-08-13 武汉精测电子集团股份有限公司 Aoi多线体多工位参数管理方法及系统
CN109408684A (zh) * 2018-09-26 2019-03-01 上海核工程研究设计院有限公司 一种基于可视化模型的核电厂关键安全功能状态树组态的方法
CN109743190A (zh) * 2018-11-30 2019-05-10 国电南瑞南京控制系统有限公司 一种故障信息管理系统的组态方法
CN109743190B (zh) * 2018-11-30 2021-09-07 国电南瑞南京控制系统有限公司 一种故障信息管理系统的组态方法
CN110120943A (zh) * 2019-04-18 2019-08-13 中国科学院国家空间科学中心 组态化ccsds aos协议数据处理系统及方法
CN110120943B (zh) * 2019-04-18 2021-06-08 中国科学院国家空间科学中心 组态化ccsds aos协议数据处理系统及方法
CN111221892A (zh) * 2019-12-25 2020-06-02 深圳供电局有限公司 组态化逻辑连锁系统及构建方法
WO2024040382A1 (zh) * 2022-08-22 2024-02-29 宁德时代未来能源(上海)研究院有限公司 Icd文件生成方法、装置、计算机设备和存储介质

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