CN108595390B - 智能变电站scd与ied参数一致性的校验方法 - Google Patents

智能变电站scd与ied参数一致性的校验方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能变电站SCD与IED参数一致性的校验方法,包括解析SCD获取设定配置信息,获取各IED设备中的实际配置信息,将实际配置信息与设定配置信息进行一致性校验和对比,并将一致性校验结果导出至文本文件。本发明采用SCD解析、MMS通信技术、SCD侧与装置侧参数的一致性校验等技术,能够在线地校验保护装置中实际配置参数与SCD可能存在的差异、不同,帮助调试人员具体地检查出可能存在的装置配置问题,提高了调试、运维的工作效率和准确性,促进了智能变电站的工程应用调试。

Description

智能变电站SCD与IED参数一致性的校验方法
技术领域
本发明涉及变电站调试领域,特别是涉及一种智能变电站SCD与IED参数一致性的校验方法。
背景技术
目前,智能变电站的设计与调试以SCD(Substation ConfigurationDescription,系统配置描述)为中心,由SCD生成的CID(Configured IED Description,已配置设备描述)文件下装到装置中。在采用IEC61850标准的智能变电站的设计、测试与调试或改扩建过程中,由于保护装置是分批添加的,装置功能也在不断改动,同时全站SCD配置文件也存在多个版本,从而带来了SCD与保护装置的配置参数可能存在不一致的情况。一个重要的问题是如何检验出各厂家装置中的配置参数与SCD中对应IED(IntelligentElectronic Device,智能电子设备)的配置参数的一致性,它直接影响着各设备的安全运行。
国内对智能变电站SCD与ICD(IED Configuration Description,智能电子设备配置描述)一致性校验方法做了许多研究。文献[1][2]研究了SCD/ICD文件规范性校验方法。文献[3]研究了软压板状态正确性校验,通过分析相关报文或者使用对应服务获取软压板状态,并与校验模板中配置的状态进行比对。文献[4]提出了使用数字式继电保护测试仪模拟相关保护装置、智能终端、合并单元,与母线保护配合校验的方法,取得较好效果,但操作过程繁琐。文献[5]提出对虚拟回路的自动校核方法,结合故障模拟系统实现虚拟回路的动态自动校核。但是目前国内在智能变电站SCD与保护装置参数在线一致性校验方面的系统还不够完善,还没有很好地解决装置参数在线校验这个问题。
[1]刘磊,赵文沛,王心妍,等.智能变电站SCD文件的解析、校验及比对技术[J].河南科技,2014,(08):84-86.
[2]杜丽艳,武同心,高旭,等.智能变电站SCD/ICD标准化检验方法的研究[J].华北电力技术,2016,(06):24-30.
[3]黄少雄,胡世骏,黄太贵,等.智能站软压板状态正确性校验的研究[J].电网与清洁能源,2016,32(06):95-100.
[4]赵创业,齐慧.智能变电站220kV母线保护校验方案的探讨[J].电工技术,2017,(05):154-156.
[5]侯亮,冯亮,杨庆伟.智能变电站虚拟回路自动化校核技术的研究[J].电网与清洁能源,2015,31(06):44-48.
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智能变电站SCD与IED参数一致性的校验方法,能够在线地校验保护装置中实际配置参数与SCD可能存在的差异、不同。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种智能变电站SCD与IED参数一致性的校验方法,包括以下步骤:
S1:解析智能变电站SCD文件,获取每个IED的设定配置信息,并将其保存到SCD侧的嵌套数据结构中;
S2:智能变电站监控程序在线MMS通信及抓包技术获取IED的实际配置参数,并将其保存到装置侧的嵌套数据结构中;
S3:针对某个IED,按其逻辑节点的关键属性值逐层查找各级节点或数据集,然后将实际配置信息与设定配置信息逐一进行校验和比较;
S4:采用双循环方式在SCD侧与装置侧获得各级LN比较结果,加以标记,标记为新增、被删除、属性值不同、完全相同,并将一致性校验结果导出至文本文件。
在本发明一个较佳实施例中,在步骤S1中,智能变电站SCD文件采用XML定义结构和内容,采用QXmlStreamReader方式解析SCD文件,逐个读取每个IED下的各级嵌套结构,获取设定配置信息,包括MMS的定值、装置参数、遥测值、压板、遥信值、LN及其下属DOI、DAI数据。
在本发明一个较佳实施例中,在步骤S2中,
智能变电站站控层监控程序采用MMS通信技术,利用ACSI通信服务接口与IED通信,在线召唤所述IED在站控层的实际配置信息,并将其保存到装置侧中内存的嵌套数据结构中;
智能变电站过程层监控程序采用抓包技术,在网络上获取SV、GOOSE数据,获得所述IED在过程层中的实际配置信息,并将其保存到装置侧中内存的嵌套数据结构中。
进一步的,所述IED在站控层的实际配置信息包括MMS的定值、装置参数、遥测值、压板、遥信值;
所述IED在过程层的实际配置信息包括LN及其下属DOI、DAI数据。
在本发明一个较佳实施例中,所述步骤S3和步骤S4具体采用FCDA标记方法和LN标记方法。
进一步的,所述FCDA标记方法为针对SCD侧中设定的IED下各级嵌套数据结构获取设定信息,读取装置侧对应的实际的IED下各级嵌套数据结构中的实际信息,从两侧每个LD开始,将SCD侧中某个LD的关键属性值代入装置侧,在装置侧各个LD中循环查找关键属性值相同的LD,获取该LD在SCD侧的DataSet及FCDA和在装置侧的DataSet及FCDA,比较两侧DataSet下每个FCDA节点;
依次循环取出SCD侧当前DataSet下每个FCDA,并在装置侧所述IED下同名DataSet下FCDA群组中循环查找是否有此FCDA。
进一步的,所述LN标记方法为针对SCD侧中设定的IED下各级嵌套数据结构获取设定信息,读取装置侧对应的实际的IED下各级嵌套数据结构中的实际信息,从两侧每个LD开始,将SCD侧中某个LD的关键属性值代入装置侧,在装置侧各个LD中循环查找关键属性值相同的LD,获取该LD在SCD侧的LN下的各DOI、DAI数据和在装置侧的LN下的各DOI、DAI数据,比较两侧LN下的各DOI、DAI数据;
依次循环取出SCD侧每个DOI/DAI数据,并在装置侧该IED下DOI/DAI数据群组中循环查找是否有此DOI/DAI数据。
本发明的有益效果是:本发明采用SCD解析、MMS通信技术、SCD侧与装置侧参数的一致性校验等技术,能够在线地校验保护装置中实际配置参数与SCD可能存在的差异、不同,帮助调试人员具体地检查出可能存在的装置配置问题,提高了调试、运维的工作效率和准确性,促进了智能变电站的工程应用调试。
附图说明
图1是本发明智能变电站SCD与IED参数一致性的校验方法一较佳实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1,本发明实施例包括:
一种智能变电站SCD与IED参数一致性的校验方法,包括解析SCD获取设定配置信息,获取各IED设备中的实际配置信息,将实际配置信息与设定配置信息进行一致性校验和对比,其中SCD为系统配置描述,IED设备即为保护装置,具体包括以下步骤:
S1:解析智能变电站SCD文件,获取每个IED的设定配置信息,并将其保存到SCD侧的嵌套数据结构中;
读取SCD文件,加以解析,从中获得每个IED的MMS的定值、装置参数、遥测值、压板、遥信值、故障报告等配置,SV、GOOSE的APPID、SvID、MAC地址、配置版本、通道个数、GocbRef、GoID、值类型等参数。
智能变电站各类配置文件(如SCD、ICD、CID等)采用XML(eXtensibleMarkupLanguage,可扩展标记语言)来定义其文档的结构和内容,采用QXmlStreamReader方式解析SCD文件,逐个读取每个IED下的各级嵌套结构,获取MMS的定值、装置参数、遥测值、压板、遥信值、故障报告等配置,各LN及其下属各DOI、DAI的数据。
其中,DOI为数据对象,DAI为数据属性。
S2:智能变电站监控程序在线MMS及抓包技术通信获取IED的实际配置参数,并将其保存到装置侧的嵌套数据结构中;
(1)智能变电站站控层监控程序与某厂家设备通信,通过在线调用IEC61850标准中的ACSI通信服务接口,从IED装置中召唤模型的定值、装置参数、遥测值、压板、遥信值、故障报告等配置数据。
通过MMS读服务,针对访问点<AccessPoint>S1的逻辑设备<LD>,分别召唤数据集(DataSet)、带缓存报告控制块(BRCB)、不带缓存报告控制块(URCB)、定制组控制块(SGCB)数据集中的数据元素(FCDA)下对应的元素值,再读取逻辑节点(LN)及其下属各DOI、DAI的数据,在线获取相应数据的数据类型、通道个数、报告参数等。
将从设备读出的这些各层数据与参数保存到<LD>、<DataSet>、<LN>、<DOI>、<DAI>的嵌套结构数组中,以供下一步的一致性校验使用。
(2)智能变电站过程层监控程序采用抓包技术,在线获得过程层网络上的SV、GOOSE数据,并通过获取的实时数据,分析出APPID、SvID、MAC地址、配置版本、通道个数、GocbRef、GoID、值类型等参数。
分析出的各层数据与参数保存到<LD>、<DataSet>、<LN>、<DOI>、<DAI>的嵌套结构数组中,以供下一步的一致性校验使用。
S3:针对某个IED,按其节点名(LN)的关键属性(如属性name等)逐层查找各级节点或数据集,然后将这些节点(LN)的属性信息与实际装置中嵌套数据结构的实际配置信息,进行逐一的校验与比较;
S4:采用双循环方式在SCD侧与装置侧获得各级LN比较结果,加以标记,标记为新增、被删除、属性值不同、完全相同,并将一致性校验结果导出至文本文件。
所述步骤S3和步骤S4具体采用FCDA标记方法和LN标记方法:
所述FCDA标记方法为针对SCD侧中设定的IED下各级嵌套数据结构获取设定信息,读取装置侧对应的实际的IED下各级嵌套数据结构中的实际信息,从两侧每个LD开始,将SCD侧中某个LD的关键属性值代入装置侧,在装置侧各个LD中循环查找关键属性值相同的LD,获取该LD在SCD侧的DataSet及FCDA和在装置侧的DataSet及FCDA,比较两侧DataSet下每个FCDA节点;
依次循环取出SCD侧当前DataSet下每个FCDA,并在装置侧所述IED下同名DataSet下FCDA群组中循环查找是否有此FCDA;
如果装置侧中有SCD侧的FCDA,比较该FCDA各属性值是否相同,若都相同,则分别在两侧FCDA中标记“完全相同”,若某个属性值不相同,则分别在两侧FCDA中标记“属性值不同”;
如果装置侧中无SCD侧的FCDA,则在SCD侧FCDA中标记“被删除”;
如果装置侧中某个FCDA在SCD侧中无比较对象,则在装置侧中标记“新增”。
同理,所述LN标记方法为针对SCD侧中设定的IED下各级嵌套数据结构获取设定信息,读取装置侧对应的实际的IED下各级嵌套数据结构中的实际信息,从两侧每个LD开始,将SCD侧中某个LD的关键属性值代入装置侧,在装置侧各个LD中循环查找关键属性值相同的LD,获取该LD在SCD侧的LN下的各DOI、DAI数据和在装置侧的LN下的各DOI、DAI数据,比较两侧LN下的各DOI、DAI数据;
依次循环取出SCD侧每个DOI/DAI数据,并在装置侧该IED下DOI/DAI数据群组中循环查找是否有此DOI/DAI数据;
如果装置侧中有SCD侧的DOI/DAI数据,比较该DOI/DAI数据值是否相同,若都相同,则分别在两侧DOI/DAI数据中标记“完全相同”,若某个属性值不相同,则分别在两侧DOI/DAI数据中标记“属性值不同”;
如果装置侧中无SCD侧的DOI/DAI数据,则在SCD侧DOI/DAI数据中标记“被删除”;
如果装置侧中某个DOI/DAI数据在SCD侧中无比较对象,则在装置侧中标记“新增”。
将在线一致性校验结果在系统界面上显示,给出各数据集和各节点的对比的详细结果,给出SCD中当前IED与实际装置的校验的统计结果,并导出形成Excel文件,方便调试人员SCD与保护装置的配置参数之间不一致的对照细节。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种智能变电站SCD与IED参数一致性的校验方法,包括以下步骤:
S1:解析智能变电站SCD文件,获取每个IED的设定配置信息,并将其保存到SCD侧的嵌套数据结构中;
S2:智能变电站监控程序通过在线采用MMS通信及抓包技术获取IED的实际配置参数,并将其保存到装置侧的嵌套数据结构中;其中,智能变电站过程层监控程序采用抓包技术,在网络上获取SV、GOOSE数据,获得所述IED在过程层中包括LN及其下属DOI、DAI数据的实际配置信息,并将其保存到装置侧中内存的嵌套数据结构中;
S3:针对某个IED,按其逻辑节点的关键属性值逐层查找各级节点或数据集,然后将实际配置信息与设定配置信息逐一进行校验和比较;
S4:采用双循环方式在SCD侧与装置侧获得各级LN比较结果,加以标记,标记为新增、被删除、属性值不同、完全相同,并将一致性校验结果导出至文本文件。
2.根据权利要求1所述的智能变电站SCD与IED参数一致性的校验方法,其特征在于,在步骤S1中,智能变电站SCD文件采用XML定义结构和内容,采用QXmlStreamReader方式解析SCD文件,逐个读取每个IED下的各级嵌套结构,获取设定配置信息,包括MMS的定值、装置参数、遥测值、压板、遥信值、LN及其下属DOI、DAI数据。
3.根据权利要求1所述的智能变电站SCD与IED参数一致性的校验方法,其特征在于,在步骤S2中,
智能变电站站控层监控程序采用MMS通信技术,利用ACSI通信服务接口与IED通信,在线召唤所述IED在站控层的实际配置信息,并将其保存到装置侧中内存的嵌套数据结构中。
4.根据权利要求3所述的智能变电站SCD与IED参数一致性的校验方法,其特征在于,所述IED在站控层的实际配置信息包括MMS的定值、装置参数、遥测值、压板、遥信值。
5.根据权利要求1所述的智能变电站SCD与IED参数一致性的校验方法,其特征在于,所述步骤S3和步骤S4具体采用FCDA标记方法和LN标记方法。
6.根据权利要求5所述的智能变电站SCD与IED参数一致性的校验方法,其特征在于,所述FCDA标记方法为针对SCD侧中设定的IED下各级嵌套数据结构获取设定信息,读取装置侧对应的实际的IED下各级嵌套数据结构中的实际信息,从两侧每个LD开始,将SCD侧中某个LD的关键属性值代入装置侧,在装置侧各个LD中循环查找关键属性值相同的LD,获取该LD在SCD侧的DataSet及FCDA和在装置侧的DataSet及FCDA,比较两侧DataSet下每个FCDA节点;
依次循环取出SCD侧当前DataSet下每个FCDA,并在装置侧所述IED下同名DataSet下FCDA群组中循环查找是否有此FCDA。
7.根据权利要求5所述的智能变电站SCD与IED参数一致性的校验方法,其特征在于,所述LN标记方法为针对SCD侧中设定的IED下各级嵌套数据结构获取设定信息,读取装置侧对应的实际的IED下各级嵌套数据结构中的实际信息,从两侧每个LD开始,将SCD侧中某个LD的关键属性值代入装置侧,在装置侧各个LD中循环查找关键属性值相同的LD,获取该LD在SCD侧的LN下的各DOI、DAI数据和在装置侧的LN下的各DOI、DAI数据,比较两侧LN下的各DOI、DAI数据;
依次循环取出SCD侧每个DOI/DAI数据,并在装置侧该IED下DOI/DAI数据群组中循环查找是否有此DOI/DAI数据。
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