CN108199338A - 一种保护装置动作正确性评价系统及方法 - Google Patents

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张帆
崔运光
赵俊
戴浩
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高翔
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本发明公开了一种保护装置动作正确性评价系统，所述SCD解析模块用于基于SCL标签搜索技术解析SCD文件中保护装置二次虚回路静态模型，得到IED之间的信号关联关系；所述SSD解析模块用于基于SCL标签搜索技术解析SSD文件中一次回路静态模型，得到一次设备、二次设备的信号关联关系；所述保护动作信息采集模块用于实时获取来源于保护装置MMS、智能终端的GOOSE信息，进行合并表格后输送给保护动作分析模块；所述保护动作分析模块基于SCD和SSD解析的静态模型，自动生成保护正确动作信息库，保护动作后调用保护动作信息与保护正确动作信息库进行比对。本发明提高了智能变电站运行的效率及可靠性。

Description

一种保护装置动作正确性评价系统及方法
技术领域
本发明涉及一种保护装置动作正确性评价系统及方法，属于智能化变电站控制技术领域。
背景技术
智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。
智能变电站自动化全模型系统基于IEC61850体系，采用系统配置文件SSD和SCD描述智能变电站的一次和二次系统。
目前，对于保护动作的分析主要基于事后处理，没有建立基于故障事件的系统智能分析机制。如线路故障、变压器故障、母线故障、死区故障、断路器失灵等均需要在主站端综合各种保护动作、断路器跳闸、故障录波等信息，进行人工分析，才能对保护进行正确性评价，一来降低了变电站的管理效率，二来提高了变电站的错误风险率。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种保护装置动作正确性评价系统及方法。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种保护装置动作正确性评价系统，包括SCD解析模块、SSD解析模块、保护动作信息采集模块、保护动作分析模块；所述SCD解析模块用于基于SCL标签搜索技术解析SCD文件中保护装置二次虚回路静态模型，得到IED之间的信号关联关系；所述SSD解析模块用于基于SCL标签搜索技术解析SSD文件中一次回路静态模型，得到一次设备、二次设备的信号关联关系；所述保护动作信息采集模块用于实时获取来源于保护装置MMS、智能终端的GOOSE信息，进行合并表格后输送给保护动作分析模块；所述保护动作分析模块基于SCD和SSD解析的静态模型，自动生成保护正确动作信息库，保护动作后调用保护动作信息与保护正确动作信息库进行比对。
作为优选方案，还包括HMI，所述HMI分别与SCD解析模块、SSD解析模块、保护动作分析模块相连接，用于数据的输入与输出。
作为优选方案，所述SCD解析模块包括：SCD获取单元、模型解析单元；SCD获取单元读入SCD文件；模型解析单元接收SCD文件并采取SCL标签搜索技术，从SCD文件中解析得到基于保护装置GOOSE二次回路及虚端子的静态模型，保存并支持静态模型的调用。
作为优选方案，所述SSD解析模块包括：SSD获取单元、模型解析单元；SSD获取单元读入SSD文件，模型解析单元接收SSD文件并采取SCL标签搜索技术，从SSD文件中解析得到基于保护装置一、二次关联关系的静态模型，保存并支持静态模型的调用。
作为优选方案，所述保护动作信息采集模块包括：GOOSE信息采集单元、MMS信息采集单元；GOOSE信息采集单元采集智能终端的保护出口动作、断路器跳闸信息；MMS信息采集单元采集保护装置的保护动作分类信息；
作为优选方案，所述保护动作分析模块包括：保护正确动作信息库生成单元、保护动作信息比对单元；保护正确动作信息库生成单元，调用解析SCD和SSD文件所获取的静态模型，自动生成保护正确动作信息库；保护动作信息比对单元，调用保护动作信息采集模块的实时信息，与保护正确动作信息库进行比对；比对两者之间信息的差异，并保存比对结果。
一种保护装置动作正确性评价方法，包括如下步骤：
步骤1：SCD解析模块读入SCD文件，基于SCL标签搜索技术解析SCD文件中保护装置二次虚回路静态模型，即IED之间的信号关联关系；
步骤2：SSD解析模块读入SSD文件，基于SCL标签搜索技术解析SSD文件中一次回路静态模型，即一、二次的信号关联关系；
步骤3：保护动作信息采集模块，通过GOOSE/MMS网络，实时获取来源于保护装置MMS、智能终端的GOOSE信息，进行合并表格后输送给保护动作分析模块；
步骤4：保护动作分析模块，基于SCD和SSD解析的静态模型，自动生成保护正确动作信息库，保护动作后调用保护动作信息与保护正确动作信息库进行比对；
步骤5：HMI展示比对两者之间的结果，如果比对结果相同，表示保护动作正确；如果比对结果不同，表示保护动作不正确。
作为优选方案，所述的SCL标签搜索技术是指：搜索SCL标签包括：Inputs标签、GSEcontrol标签、LD标签、LN标签、Dataset标签。
作为优选方案，所述二次虚回路静态模型是指：包含保护装置虚回路相关的全部信息所表示的模型，包括：GOOSE控制块定义、Extref定义、GOOSE控制块定义中数据集的定义。
有益效果：本发明提供的一种保护装置动作正确性评价系统及方法，通过解析SSD和SCD变电站的“故障设备”为对象的事件建模处理机制，实现对于线路故障事件、变压器故障事件、母线故障事件、死区故障事件、断路器失灵事件的自动快速保护评价，提高了智能变电站运行的效率及可靠性。
附图说明
图1为本发明的系统结构图；
图2为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，一种保护装置动作正确性评价系统，基于SSD和SCD变电站的“故障设备”为对象的事件建模处理机制，实现对于线路故障事件、变压器故障事件、母线故障事件、死区故障事件、断路器失灵事件的自动辨识与事件推送，包括：SCD解析模块、SSD解析模块、保护动作信息采集模块、保护动作分析模块；所述SCD解析模块用于基于SCL标签搜索技术解析SCD文件中保护装置二次虚回路静态模型，得到IED之间的信号关联关系；所述SSD解析模块用于基于SCL标签搜索技术解析SSD文件中一次回路静态模型，得到一次设备、二次设备的信号关联关系；所述保护动作信息采集模块用于实时获取来源于保护装置MMS、智能终端的GOOSE信息，进行合并表格后输送给保护动作分析模块；所述保护动作分析模块基于SCD和SSD解析的静态模型，自动生成保护正确动作信息库，保护动作后调用保护动作信息与保护正确动作信息库进行比对。还包括HMI（人机界面）分别与SCD解析模块、SSD解析模块、保护动作分析模块相连接，用于数据的输入与输出。
如图2所示，一种保护装置动作正确性评价方法，包括如下步骤：
步骤1：SCD解析模块读入SCD文件，基于SCL标签搜索技术解析SCD文件中保护装置二次虚回路静态模型，即IED之间的信号关联关系；
步骤2：SSD解析模块读入SSD文件，基于SCL标签搜索技术解析SSD文件中一次回路静态模型，即一、二次的信号关联关系；
步骤3：保护动作信息采集模块，通过GOOSE/MMS网络，实时获取来源于保护装置MMS、智能终端的GOOSE信息，进行合并表格后输送给保护动作分析模块；
步骤4：保护动作分析模块，基于SCD和SSD解析的静态模型，自动生成保护正确动作信息库，保护动作后调用保护动作信息与保护正确动作信息库进行比对；
步骤5：HMI展示比对两者之间的结果，如果比对结果相同，表示保护动作正确；如果比对结果不同，表示保护动作不正确。由此，完成智能变电站保护动作的自动分析评价工作。
所述的SCL标签搜索技术是指：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。
所述的二次虚回路静态模型是指：仅包含保护装置虚回路相关的全部信息所表示的模型，包括GOOSE控制块定义、Extref定义、GOOSE控制块定义中数据集的定义等。
所述的SCD解析模块包括：SCD获取单元、模型解析单元；其中SCD获取单元读入SCD文件，模型解析单元接收SCD文件并采取SCL标签搜索技术，从SCD文件中解析得到基于保护装置GOOSE二次回路及虚端子的静态模型，保存并支持静态模型的调用。
所述的SSD解析模块包括：SSD获取单元、模型解析单元；其中SSD获取单元读入SSD文件，模型解析单元接收SSD文件并采取SCL标签搜索技术，从SSD文件中解析得到基于保护装置一、二次关联关系的静态模型，保存并支持静态模型的调用。
所述的保护动作信息采集模块包括：GOOSE信息采集单元、MMS信息采集单元；其中GOOSE信息采集单元采集智能终端的保护出口动作、断路器跳闸等信息；其中MMS信息采集单元采集保护装置的保护动作分类等信息；
所述的保护动作分析模块包括：保护正确动作信息库生成单元、保护动作信息比对单元；其中保护正确动作信息库生成单元，调用解析SCD和SSD文件所获取的静态模型，并且依据保护装置的原理，自动生成保护正确动作信息库。其中保护动作信息比对单元，调用保护动作信息采集模块的实时信息，与保护正确动作信息库进行比对；比对两者之间信息的差异，并保存比对结果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种保护装置动作正确性评价系统，其特征在于：包括SCD解析模块、SSD解析模块、保护动作信息采集模块、保护动作分析模块；所述SCD解析模块用于基于SCL标签搜索技术解析SCD文件中保护装置二次虚回路静态模型，得到IED之间的信号关联关系；所述SSD解析模块用于基于SCL标签搜索技术解析SSD文件中一次回路静态模型，得到一次设备、二次设备的信号关联关系；所述保护动作信息采集模块用于实时获取来源于保护装置MMS、智能终端的GOOSE信息，进行合并表格后输送给保护动作分析模块；所述保护动作分析模块基于SCD和SSD解析的静态模型，自动生成保护正确动作信息库，保护动作后调用保护动作信息与保护正确动作信息库进行比对。
2.根据权利要求1所述的一种保护装置动作正确性评价系统，其特征在于：还包括HMI，所述HMI分别与SCD解析模块、SSD解析模块、保护动作分析模块相连接，用于数据的输入与输出。
3.根据权利要求1所述的一种保护装置动作正确性评价系统，其特征在于：所述SCD解析模块包括：SCD获取单元、模型解析单元；SCD获取单元读入SCD文件；模型解析单元接收SCD文件并采取SCL标签搜索技术，从SCD文件中解析得到基于保护装置GOOSE二次回路及虚端子的静态模型，保存并支持静态模型的调用。
4.根据权利要求1所述的一种保护装置动作正确性评价系统，其特征在于：所述SSD解析模块包括：SSD获取单元、模型解析单元；SSD获取单元读入SSD文件，模型解析单元接收SSD文件并采取SCL标签搜索技术，从SSD文件中解析得到基于保护装置一、二次关联关系的静态模型，保存并支持静态模型的调用。
5.根据权利要求1所述的一种保护装置动作正确性评价系统，其特征在于：所述保护动作信息采集模块包括：GOOSE信息采集单元、MMS信息采集单元；GOOSE信息采集单元采集智能终端的保护出口动作、断路器跳闸信息；MMS信息采集单元采集保护装置的保护动作分类信息。
6.根据权利要求1所述的一种保护装置动作正确性评价系统，其特征在于：所述保护动作分析模块包括：保护正确动作信息库生成单元、保护动作信息比对单元；保护正确动作信息库生成单元，调用解析SCD和SSD文件所获取的静态模型，自动生成保护正确动作信息库；保护动作信息比对单元，调用保护动作信息采集模块的实时信息，与保护正确动作信息库进行比对；比对两者之间信息的差异，并保存比对结果。
7.一种保护装置动作正确性评价方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：SCD解析模块读入SCD文件，基于SCL标签搜索技术解析SCD文件中保护装置二次虚回路静态模型，即IED之间的信号关联关系；
步骤2：SSD解析模块读入SSD文件，基于SCL标签搜索技术解析SSD文件中一次回路静态模型，即一、二次的信号关联关系；
步骤3：保护动作信息采集模块，通过GOOSE/MMS网络，实时获取来源于保护装置MMS、智能终端的GOOSE信息，进行合并表格后输送给保护动作分析模块；
步骤4：保护动作分析模块，基于SCD和SSD解析的静态模型，自动生成保护正确动作信息库，保护动作后调用保护动作信息与保护正确动作信息库进行比对；
步骤5：HMI展示比对两者之间的结果，如果比对结果相同，表示保护动作正确；如果比对结果不同，表示保护动作不正确。
8.根据权利要求7所述的一种保护装置动作正确性评价方法，其特征在于：所述的SCL标签搜索技术是指：搜索SCL标签包括：Inputs标签、GSEcontrol标签、LD标签、LN标签、Dataset标签。
9.根据权利要求7所述的一种保护装置动作正确性评价方法，其特征在于：所述二次虚回路静态模型是指：包含保护装置虚回路相关的全部信息所表示的模型，包括：GOOSE控制块定义、Extref定义、GOOSE控制块定义中数据集的定义。
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