CN108345739B - 辨识cime及svg模型文件信息实现保护定值在线校验功能获取模型的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开辨识CIME及SVG模型文件信息实现保护定值在线校验功能获取模型的方法，就是分析CIME电网参数模型文件及SVG图形文件的内部结构对象信息，完成自动获取保护定值在线校验功能软件系统需要建模的一次电网设备及拓扑模型的创建，一次电网设备计算阻抗参数的创建，一次电网图形的创建，为后续在线校验功能的实现提供原始工程数据的支持。这些模型包括：一次设备电网功能位置模型；一次设备各种类型的计算阻抗及控制参数模型；一次设备支持网络建设架构及实时运行拓扑关系的图形模型。本发明代替人员为完成保护定值在线校验软件系统工程制作需要的分析收集原始资料工作及手工搭建上述模型对象维护工作。提高保护定值在线软件系统的自动化程度，减少该软件工程数据维护的工作量。

Description

辨识CIME及SVG模型文件信息实现保护定值在线校验功能获 取模型的方法

技术领域本发明涉及继电保护定值在线校验领域，即辨识CIME及SVG模型文件信息实现保护定值在线校验功能获取模型的方法。尤其涉及依据调度远动系统所提供给第三方软件开发的CIME模型及SVG图形文件信息的辨识技术，实现第三方应用软件自动建模的方法。

背景技术

电力系统调度运动系统为电力调度人员提供了千里眼和千里手功能，在电力调度自动化方面发挥了重要作用，调度自动化系统验收标准明确规定，调度自动化SCADA系统必须为第三方软件高级应用开发提供CIME或g格式的模型文件及SVG格式或g格式图形数据文件。继电保护整定值在线校验软件产品就是一种以实时读取调度运动系统的遥测、遥信数据作为当前电网运行方式的基础数据，以保护横向时间校验、保护纵向时序配合校验、保护灵敏度校验、保护范围计算选择性校验、保护速动性校验、保护整体方案评价校验、实时定值读取与整定值比较校验等多种手段，完成事先掌握保护定值性能合理性情况，做到保护定值早期预警的功效。在线保护定值校验系统是一个独立的完成应用软件系统，传统搭建该系统工程数据的方法是针对整定保护的电网一次单线接线图、设备阻抗参数、保护配置方案、保护装置技术说明书、保护整定值等原始数据，通过分析按照在线保护定值校验系统要求，分别整理出：电网资源功能位置资料、图形绘制资料、设备阻抗参数资料、保护配置方案资料、保护定值资料；然后按照在线保护定值校验系统需要的电网资源功能位置模型、图形编辑绘制、一次设备计算参数模型、保护模板数据配置模型、实例化保护装置及保护项模型等搭建工程数据。其中创建电网资源功能位置模型和制作图形模型工程数据的搭建工作，占全部搭建工程数据的70%工作量，随着电网规模扩大这种维护系统的模式需要花费大量的人力和资金，且不能保证录入数据的正确性，己无法满足大型电网继电保护校验工程的要求。

继电保护定值正确性,决定着保护动作行为的正确性，一旦保护定值出现不能满足实际电网继电保护整定方案的要求且没有及时发现，将可能导致系统发生故障时保护装置的拒动或误动，影响电力系统运行的可靠性。而录入在线校验系统的工程数据的正确性，直接影响保护定值校验结果的真实性。

根据《国网通化供电公司地县级电网继电保护定值在线校核及预警研发与研究》项目的要求和对现场调研情况分析，确定了原始数据来源于三个方面：①RalayCAC继电保护整定计算软件，主要解决创建一次电网设备功能位置模型、阻抗计算参数模型、系统网络接线图模型创建、保护配置模板模型创建、实例化保护模型创建；②ie800调度远动系统软件，主要解决创建厂站内设备一次电网设备功能位置模型、厂站级接线图模型创建、实时获取调度远动系统转发的e格式数据文件；③在线校验系统本身提供的基础维护数据，主要解决在线校验功能实现需要配置信息及控制信息的提供。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的依靠人员完成收集和分析原始工程数据资料的工作并手工搭建在线保护定值校验系统工程数据维护工作，带来技术人员工作难度大和工作量大且无法保证搭建工程数据正确性的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下: 辨识CIME及SVG模型文件信息实现保护定值在线校验功能获取模型的方法，其特征在于，利用调度远动系统已经维护好的电网模型及图形工程数据，并导出为第三方软件高级应用开发的CIME模型数据文件和SVG格式的图形文件信息进行对象模型辨识，自动生成保护定值校验系统需要搭建一次电网设备功能位置模型、阻抗设备参数模型、支持拓扑关系的图形模型，其过程包括如下步骤:S1:分析CIME电网参数模型文件内部结构信息中的反应一次设备框架对象模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的一次设备电网资源功能位置模型数据；S2：分析CIME电网参数模型文件内部结构信息中的反应一次设备参数对象模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的一次设备阻抗参数模型数据；S3: 分析SVG格式图形文件内部结构对象信息模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的一次电网设备支持两种拓扑关系的图形模型数据。为继电保护定值在线校验系统提供电网一次设备模型工程数据。

进一步地，步骤s1所述的辨识CIME及SVG模型文件信息实现保护定值在线校验功能获取模型的方法，其特征在于，步骤S1所述的CIME电网参数模型文件内部结构信息中的反应一次设备框架对象模型是指CIME电网参数模型文件中的反应电网区域、基准电压、电压等级、厂站、间隔、线路、变压器、变压器卷侧、串并联电容器/电抗器、母线、断路器、刀闸、负荷、发电机/等值电源等对象定义及相互依赖关系描述模型；所述的在线校验系统的一次设备电网资源功能位置模型数据是指保护定值在线校验系统需要创建描述电网一次设备作用及位置模型，它是按四层结构创建，即：控制域、区域、设备组、设备描述在线校验电网一次设备组成系统的框架模型。

进一步地，步骤S2中所述的辨识CIME及SVG模型文件信息实现保护定值在线校验功能获取模型的方法，其特征在于，步骤S2所述的CIME电网参数模型文件内部结构信息中的反应一次设备参数对象模型是指CIME电网参数模型文件中的反应有阻抗设备，即：线路、变压器、变压器卷侧、串并联电容器/电抗器、负荷、发电机/等值电源等对象包含一次设备正序阻抗参数模型；所述的在线校验系统的一次设备阻抗参数模型数据是指保护定值在线校验系统，创建描述进行短路计算及潮流计算需要的电网一次有阻抗设备参数模型，它是按有阻抗设备类型，即：线路、变压器、电源、负荷等设备，描述在线校验电网一次有阻抗设备计算参数模型。

进一步地，步骤S3所述的辨识CIME及SVG模型文件信息实现保护定值在线校验功能获取模型的方法，其特征在于，步骤S3所述的SVG格式图形文件内部结构对象信息模型是指SVG格式图形文件中的反应图元模板、图形文字、图形线路、图形变压器、图形连线、图形电容器/电抗器、图形母线、图形断路器、图形刀闸/接地刀闸、图形功能按钮、图形实时数据、图形SCADA热连接等图形对象模型；所述的在线校验系统的一次电网设备支持两种拓扑关系的模型数据是指保护定值在线校验系统需要创建描述电网一次设备拓扑两种结构模型，它是按两层结构创建，即：电网厂站及线路构成网络图形对象和厂站内间隔设备组分为出线间隔、母线间隔、变压器间隔、电源间隔等图形对象，描述在线校验电网一次设备系统的拓扑图形模型。

进一步地，步骤S3所述的两种拓扑关系包含能够识别电网建设框架下一次设备相互链接节点与支路的拓扑关系结构，和电网实时运行框架下一次设备相互链接节点与支路的拓扑关系结构。

进一步地，所述CIME模型及SVG图形文件内部信息对象结构和内容，整理出三种对象，即：一次电网框架模型对象、一次设备阻抗参数对象、图形对象的内容及之间存在的数据关系。如图2所示。

实现在线保护定值校验系统与CIME及SVG模型对象导入操作环节关系描述：

进一步地，所述CIME及SVG模型文件内部信息对象，采用模型转换算法，实现自动导入生成电网资源功能位置模型数据、阻抗参数模型数据、图形页面模型数据等功能。

进一步地，所述模型转换算法：①使用CIME模型数据文件导入生成电网资源功能位置模型和生成阻抗参数模型的具体实现算法流程如图3所示。

实现CIME模型数据文件导入生成电网资源功能位置模型和生成阻抗参数模型流程

②使用SVG格式图形数据文件导入生成图形页面模型的具体实现算法流程如图4所示。

实现SVG格式图形模型数据文件导入生成图形页面模型流程

与现有技术相比，有益效果是: 本发明依据CIME模型数据文件和SVG图形数据文件读取数据建模的方法，能够自动生成在线保护定值校验系统需要的一次设备框架及图形模型的全过程工程数据。解决了在保护定值线校验系统中自动生成一次设备基础模型对象创建的问题。减轻技术人员的工作难度及大量工作量的任务。

附图说明

图1是本发总流程图。

图2是本发明详细建模流程图。

图3是本发明实现CIME模型数据文件导入生成电网资源功能位置模型和生成阻抗参数模型流程。

图4是本发明实现SVG格式图形模型数据文件导入生成图形页面模型流程。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

参见图1－4，辨识CIME及SVG模型文件信息实现保护定值在线校验功能获取模型的方法，是利用调度远动系统已经维护好的电网模型及图形工程数据，并导出为第三方软件高级应用开发的CIME模型数据文件和SVG格式的图形文件信息进行对象模型辨识，自动生成保护定值校验系统需要搭建一次电网设备功能位置模型、阻抗设备参数模型、支持拓扑关系的图形模型，其过程包括如下步骤: S1:分析CIME电网参数模型文件内部结构信息中的反应一次设备框架对象模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的一次设备电网资源功能位置模型数据；S2：分析CIME电网参数模型文件内部结构信息中的反应一次设备参数对象模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的一次设备阻抗参数模型数据；S3: 分析SVG格式图形文件内部结构对象信息模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的一次电网设备支持两种拓扑关系的图形模型数据。为继电保护定值在线校验系统提供电网一次设备模型工程数据。

进一步地，步骤s1所述的辨识CIME及SVG模型文件信息实现保护定值在线校验功能获取模型的方法，其特征在于，步骤S1所述的CIME电网参数模型文件内部结构信息中的反应一次设备框架对象模型是指CIME电网参数模型文件中的反应电网区域、基准电压、电压等级、厂站、间隔、线路、变压器、变压器卷侧、串并联电容器/电抗器、母线、断路器、刀闸、负荷、发电机/等值电源等对象定义及相互依赖关系描述模型；所述的在线校验系统的一次设备电网资源功能位置模型数据是指保护定值在线校验系统需要创建描述电网一次设备作用及位置模型，它是按四层结构创建，即：控制域、区域、设备组、设备描述在线校验电网一次设备组成系统的框架模型。

进一步地，步骤S2中所述的辨识CIME及SVG模型文件信息实现保护定值在线校验功能获取模型的方法，其特征在于，步骤S2所述的CIME电网参数模型文件内部结构信息中的反应一次设备参数对象模型是指CIME电网参数模型文件中的反应有阻抗设备，即：线路、变压器、变压器卷侧、串并联电容器/电抗器、负荷、发电机/等值电源等对象包含一次设备正序阻抗参数模型；所述的在线校验系统的一次设备阻抗参数模型数据是指保护定值在线校验系统，创建描述进行短路计算及潮流计算需要的电网一次有阻抗设备参数模型，它是按有阻抗设备类型，即：线路、变压器、电源、负荷等设备，描述在线校验电网一次有阻抗设备进一步地，步骤S3所述的辨识CIME及SVG模型文件信息实现保护定值在线校验功能获取模型的方法，其特征在于，步骤S3所述的SVG格式图形文件内部结构对象信息模型是指SVG格式图形文件中的反应图元模板、图形文字、图形线路、图形变压器、图形连线、图形电容器/电抗器、图形母线、图形断路器、图形刀闸/接地刀闸、图形功能按钮、图形实时数据、图形SCADA热连接等图形对象模型；所述的在线校验系统的一次电网设备支持两种拓扑关系的模型数据是指保护定值在线校验系统需要创建描述电网一次设备拓扑两种结构模型，它是按两层结构创建，即：电网厂站及线路构成网络图形对象和厂站内间隔设备组分为出线间隔、母线间隔、变压器间隔、电源间隔等图形对象，描述在线校验电网一次设备系统的拓扑图形模型。

进一步地，步骤S3所述的两种拓扑关系包含能够识别电网建设框架下一次设备相互链接节点与支路的拓扑关系结构和电网实时运行框架下一次设备相互链接节点与支路的拓扑关系结构。

进一步地，所述CIME模型及SVG图形文件内部信息对象结构和内容，整理出三种对象，即：一次电网框架模型对象、一次设备阻抗参数对象、图形对象的内容及之间存在的数据关系。

进一步地，所述CIME及SVG模型文件内部信息对象，采用模型转换算法，实现自动导入生成电网资源功能位置模型数据、阻抗参数模型数据、图形页面模型数据等功能。

进一步地，所述模型转换算法：①使用CIME模型数据文件导入生成电网资源功能位置模型和生成阻抗参数模型的具体实现算法流程：由于CIME模型数据文件内部结构对象之间存在包容和关联的关系，在辨识模型对象时，采用分层辨识生成相应的电网资源功能位置模型即：《1》依据电网区域、基准电压、电压等级模型对象分析辨识生成第一层电网资源对象，其中电网区域生成控制域对象，基准电压生成电压等级对象，电压等级作为查找后续对象关联关系对象不生成相应的对象；《2》依据厂站、间隔、线路模型对象分析辨识生成第二层电网资源对象，其中厂站生成变电站区域对象，线路生成线路区域对象，间隔对象生成设备组对象；《3》依据变压器、串并联电容器/电抗器、母线、断路器、刀闸、负荷、发电机/等值电源、节点连接、变压器卷侧等模型对象分析辨识生成第三层电网资源对象，其中变压器生成变压器设备对象，串并联电容器/电抗器生成串并联电容器/电抗器设备，母线生成母线设备，断路器生成断路器设备，刀闸生成刀闸设备，负荷生成负荷设备，发电机/等值电源生成发电机/等值电源设备，节点连接作为查找对象关系不生成相应的对象，变压器卷侧对象只是提供设备的参数不生成相应的对象；《4》依据已生成的电网资源对象和线路、变压器、变压器卷侧、串并联电容器/电抗器、负荷、发电机/等值电源等对象包含一次设备正序阻抗参数模型分析辨识生成相应阻抗参数模型对象。②使用SVG格式图形数据文件导入生成图形页面模型的具体实现算法流程：由于CIME模型对象是SVG图形对象的基础数据，所以在生成SVG图形数据对象辨识时，必须首先生成CIME模型对应的电网资源功能位置对象，即：使用前环节导入生成电网资源功能位置模型，分析辨识图元模板、图形文字、图形线路、图形变压器、图形连线、图形电容器/电抗器、图形母线、图形断路器、图形刀闸/接地刀闸等图形对象模型对应的模型对象生成SVG文件对应的图形页面对象。

当新建在线保护定值校验时或调度远动系统配置数据发生较大变化时，则需要重新导入CIME模型文件和SVG图形文件，导入的顺序是：按所述的流程进行并采用更新方式进行创建，不会对原有的电网资源功能位置模型及图形页面模型记录产生较大的冲击。

显然，本发明的上述实施图仅仅是为清楚地说明本发明所作的实现方法，而并非是对本发明的实施方式的限定。由于CIME模型文件和SVG图形文件厂商不同及本身需要升级改造，所涉及文件本身内容及对象的引用存在差异，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (1)

1.辨识CIME及SVG模型文件信息实现保护定值在线校验功能获取模型的方法，其特征在于，包括如下步骤:

S1:分析CIME电网参数模型文件内部结构信息中的反应一次设备框架对象模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的一次设备电网资源功能位置模型数据；

S2：分析CIME电网参数模型文件内部结构信息中的反应一次设备参数对象模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的一次设备阻抗参数模型数据；

S3: 分析SVG格式图形文件内部结构对象信息模型进行建模，生成保护定值在线校验系统的一次电网设备支持两种拓扑关系的图形模型数据；

为继电保护定值在线校验系统提供电网一次设备模型工程数据；

步骤S1所述的CIME电网参数模型文件内部结构信息中的反应一次设备框架对象模型是指CIME电网参数模型文件中的反应电网区域、基准电压、电压等级、厂站、间隔、线路、变压器、变压器卷侧、串并联电容器/电抗器、母线、断路器、刀闸、负荷及发电机/等值电源的描述模型；所述的在线校验系统的一次设备电网资源功能位置模型数据是指保护定值在线校验系统需要创建描述电网一次设备作用及位置模型，它是按四层结构创建，即：按控制域、区域、设备组及设备来描述在线校验电网一次设备组成系统的框架模型；

步骤S2所述的CIME电网参数模型文件内部结构信息中的反应一次设备参数对象模型是指CIME电网参数模型文件中的反应有阻抗设备，即：线路、变压器、变压器卷侧、串并联电容器/电抗器、负荷及发电机/等值电源，并包含一次设备正序阻抗的参数模型；所述的在线校验系统的一次设备阻抗参数模型数据是指保护定值在线校验系统，创建描述进行短路计算及潮流计算需要的电网一次有阻抗设备参数模型，它是按有阻抗设备类型，即：线路、变压器、电源及负荷设备，描述在线校验电网一次有阻抗设备计算参数模型；

步骤S3所述的SVG格式图形文件内部结构对象信息模型是指SVG格式图形文件中的反应图元模板、图形文字、图形线路、图形变压器、图形连线、图形电容器/电抗器、图形母线、图形断路器、图形刀闸/接地刀闸、图形功能按钮、图形实时数据及图形SCADA热连接的图形对象模型；所述的在线校验系统的一次电网设备支持两种拓扑关系的模型数据是指保护定值在线校验系统需要创建描述电网一次设备拓扑两种结构模型，它是按两层结构创建，即：电网厂站、线路构成网络图形对象和厂站内间隔设备组分为出线间隔、母线间隔、变压器间隔及电源间隔图形对象，来描述在线校验电网一次设备系统的拓扑图形模型；

所述的两种拓扑关系包含能够识别电网建设框架下一次设备相互链接节点与支路的拓扑关系结构和电网实时运行框架下一次设备相互链接节点与支路的拓扑关系结构。

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