CN108733767A - 一种基于解耦技术的智能变电站配置文件管控方法 - Google Patents
一种基于解耦技术的智能变电站配置文件管控方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明的目的在于提供一种基于解耦技术的智能变电站配置文件管控方法，属于流程设计与电力自动化技术领域。本发明在智能变电站运维管控系统的维护阶段，通过分析SCD文件分析间隔之间关联关系，按SCL标准格式重新组织形成间隔BCD文件，并在对SCD修改的过程中，对生成的BCD文件记录并管理。本发明结合智能变电站运维管控系统，对SCD文件进行解耦并管理中间文件,提高了智能变电站运行维护能力。
Description
技术领域
本发明属于电力系统自动化领域，具体涉及到一种基于解耦技术的智能变电站配置文件管控方法。
背景技术
智能变电站在调试、运维、检修过程高度依赖SCD(substation configurationdescription，全站系统配置文件，以下简称SCD)文件，当前IEC61850SCD文件可以很好地满足智能变电站二次设备及系统集成应用的需求，但在模型管控和利用方面也逐渐暴露出一些明显弊端。
在变电站调试后期、运维检修、改扩建涉及SCD文件的修改和升级时，由于SCD文件存在不同应用类型信息耦合和设备间二次虚回路复杂关系配置等原因，很难界定SCD文件修改后的影响范围。在调试阶段，SCD文件哪怕只是修改局部信息往往造成重新全部调试，调试工作反复进行。改扩建阶段，由于新增或改建间隔，SCD文件必然要更改，由于改动风险不好确定，往往通过扩大停电范围或全站停电来调试和确认功能的正确性，才能投运。为此，需要进一步探讨高度集成的SCD文件的灵活分解措施，化大为小，分而治之，提供隔离间隔配置信息改动影响范围的手段，降低SCD文件应用的复杂度。
由于SCD文件在调试阶段修改频繁，产生版本管理混乱，不同的文件往往分散在不同的部门及个人手中，无法进行有效的管理，造成大量的数据堆积，给现场工作带来极大的不便和风险。因此需要智能变电站配置文件管控系统，统一文件管理、严控作业流程、落实管理规定、强化作业支撑工具，最大限度地管控SCD文件等配置文件的安全性、完整性和一致性。
综上，目前在智能变电站SCD文件解耦和管控方面开展了研究，研究的重点内容是SCD文件的间隔解耦方法与一种基于解耦技术的智能变电站配置文件管控方法。
发明内容
为解决当前SCD文件内部耦合关系紧密与SCD文件管理混乱的问题，本发明提出了基于解耦技术的智能变电站配置文件管控方法。
为了更清楚地理解本发明的技术方案，首先对本发明中出现的技术术语介绍如下：
SCD文件：全站系统配置文件，即substation configuration description的缩写，在本申请中简称SCD文件，SCD文件是本领域的标准技术术语；
BCD文件：间隔配置文件，即bay configuration description的缩写，BCD文件也属于本领域的标准技术术语；
IED：智能电子设备，即Intelligent Electronic Device的缩写，IED也属于本领域的标准技术术语；
GSEControl：GOOSE控制块，GSEControl也属于本领域的标准技术术语；
SampledValueControl：SV控制块，SampledValueControl也属于本领域的标准技术术语；
engRight属性：BCD文件中存储的装置允许编辑的权限，属于本专利中单独用到的术语。
为实现上述目的，本发明具体采用以下技术方案。
一种基于解耦技术的智能变电站配置文件管控方法，其特征在于，所述配置文件管控方法包括以下步骤：
(1)在文件管控系统的版本库中增加BCD文件库,用于存储SCD文件间隔解耦后的BCD文件；
(2)从文件管控系统版本库中的SCD版本库中选择需要修改的SCD文件，更新SCD文件状态为“检出”，指定间隔，进行间隔解耦操作；
(3)检出BCD文件库中的关联间隔BCD文件，并进行修改；
(4)修改后的关联间隔BCD文件存入BCD文件库，修改状态为“检入”；
(5)进行BCD文件的冲突检查，对关联间隔BCD文件与无关间隔BCD文件的全局配置信息进行冲突检查，文件管控系统在检查过程中如果发现冲突，以无关间隔的BCD文件为正确的基准，进行告警提示并禁止合并操作，返回步骤(2)，否则进入下一步骤；
(6)将修改后的BCD文件合并为SCD文件。
在合并SCD文件时，同步SCD文件的历史版本为关联间隔BCD文件历史版本，以保证SCD文件中记录每次BCD文件修改记录。
(7)对SCD文件进行一致性、完整性校验，如果SCD文件校验失败，文件管控系统提示错误原因，阻止SCD文件检入，同时返回步骤(3)；如果SCD文件校验成功后，将修改后SCD文件存入SCD版本库，更新状态为“检入”。
本发明进一步包括以下优选方案：
在步骤(1)中，为文件管控系统版本库中的SCD版本库与BCD文件库中存储的SCD文件和BCD文件定义“检出”、“检入”和“只读”三种状态。其中“检出”状态意为将该文件正在进行修改，不允许其他用户对该文件进行下载、修改操作；“检入”状态意为该文件已经生成或修改完成，允许用户进行下载、修改操作；“只读”状态意为该文件只允许用户进行下载，不可进行修改操作。
BCD文件库存储了所有BCD文件的历史版本内容，可对SCD文件每一次修改的内容进行进一步详细的查看；在SCD文件合并以后，可以清理相应的BCD文件库，将BCD文件库作为临时库使用；可以定制BCD文件库清理规则。
在步骤(2)中，解耦后形成关联间隔与无关间隔两个BCD文件，其中关联间隔BCD文件包含指定的间隔与指定间隔相关联的间隔，无关间隔BCD文件包含与指定间隔无关联的间隔，生成的BCD文件版本信息继承自SCD文件；
解耦过程中不生成本地文件，直接将生成的BCD文件存入BCD文件库，存入BCD文件库的无关间隔BCD文件为“只读”状态，不允许用户修改；
在执行解耦操作时，用户指定允许对BCD文件进行修改的用户组，用户组内的用户能够对BCD文件库中状态为“检入”的相应的BCD文件进行下载与修改工作。
在步骤(2)中，SCD文件按间隔解耦时，提供两种拆分模式：按照IED拆分、按照已有间隔拆分，拆分后的BCD文件中记录了该BCD文件的编辑权限，用于之后对该文件编辑权限进行限制。
在步骤(2)中，对于BCD文件的编辑权限分为三种级别：完全编辑权限(full)、部分编辑权限(dataflow)、禁止编辑权限(fix)；对于拥有full权限的IED可以拥有所有的编辑功能，对于dataflow权限只允许对虚端子订阅关系进行修改，而对于fix是不可以进行编辑的，IED节点下的engRight属性记录了该IED的权限。
在步骤(3)中，具体包括以下内容：
3.1在BCD文件库中，选择需要修改的BCD文件，下载到本地，并修改该文件状态为“检出”，根据工程实际情况对该BCD文件进行修改；
3.2对BCD文件的一致性与完整性校验功能，依据已发布《DL/T860实施技术规范》和《Q/GDW 1396-2012 IEC 61850工程继电保护应用模型》规范；当校验失败时，显示校验失败的错误原因，同时返回3.1由用户再次修改；
3.3在BCD文件校验完成后，对修改后的相关BCD文件与之前版本进行差异分析和确认，文件管控系统识别修改后的相关BCD文件与修改前的版本的不同，并提供图像可视化与图表两种方向进行界面显示，经人工确认修改信息无误后，进行下一步操作，否则返回3.1。
其中，在3.3中，进行差异分析和确认的内容包括二次回路、通信参数、GSEControl和SampledValueControl元素参数、报告控制块。
本发明具有以下有益的技术效果：
1.在SCD文件修改阶段提供间隔文件管控，在SCD文件修改过程中对解耦产生的BCD文件进行统一的管理，全程依赖BCD文件库。有效防止配置文件存储分散、多方同时修改等引起的版本混乱问题。
2.提供了一整套SCD文件解耦->BCD文件修改->合并SCD文件的流程，并对整个流程中的所有文件进行管控，在降低修改复杂度的同时，保证所有配置文件版本统一。
附图说明
图1是基于间隔解耦的智能变电站配置文件管控系统的版本库结构图；
图2为本发明基于解耦技术的智能变电站配置文件管控方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步详细介绍。
如图1所示，本申请公开的一种基于的SCD文件间隔解耦的智能变电站配置文件管控系统方法，其版本库存储结构与操作说明如下：
1.智能变电站配置文件管控系统版本库包含SCD版本库、BCD文件库与其他的版本库。其中SCD版本库存储管控的所有SCD文件的版本。BCD文件库用来存储间隔解耦后的BCD文件。其他的版本库可根据需求自行添加。
2.BCD文件库中，关联间隔BCD文件和无关间隔BCD文件分开存储，其中无关间隔BCD文件不允许用户修改，仅用于解耦后的文件备份和后续的SCD文件合并。关联间隔BCD文件在检出后不允许非检出用户对该文件进行下载和修改操作，等文件检入后方可进行其他操作，保证文件的唯一性与完整性。
3.BCD文件库中无关间隔BCD文件与关联间隔BCD文件存在一对多的对应关系，一个无关间隔BCD文件可对应多个关联间隔BCD文件记录.对应的多个BCD文件为版本更迭关系。在进行SCD文件合并时，取无关间隔BCD文件与其对应的最新版本的关联间隔配置文件进行合并，保证SCD文件合并时修改记录的完整性。
4.BCD文件库不支持文件的手工入库操作，仅支持用户的下载与修改后的检入更新操作。BCD文件库在SCD文件库中的SCD文件间隔解耦后，自动存入无关间隔BCD文件与关联间隔BCD文件两条版本记录。
5.SCD版本库在某一SCD文件解耦后检出该记录，在检出后，不允许用户对该SCD文件内容进行任何修改。在用户执行解耦BCD文件合并后，检测合并后的SCD文件，确认合并后的文件无误后，将修改后的SCD文件检入SCD版本库。此时方可对该SCD文件进行其他操作。
6.SCD版本库的修改记录中，对于涉及解耦的修改内容，存在一条指向BCD文件库的记录，该条记录指向BCD文件库中的一条无关间隔BCD文件记录，通过该记录，可对应查找多条相应的关联间隔BCD文件记录，以此可查看相应的BCD版本修改历史。
7.管控系统根据SCD版本库与BCD文件库的对应关系，可以完整记录每一次SCD文件修改内容，在通过解耦降低SCD文件修改复杂度的同时，也可以通过分层的方式，降低SCD文件修改历史记录的条目数，方便用户对于SCD文件版本历史的查找与查看。
如图2所示，本发明基于解耦技术的智能变电站配置文件管控方法包括以下步骤：
步骤1：在文件管控系统的版本库中增加BCD文件库,用于存储SCD文件间隔解耦后的BCD文件。
为文件管控系统版本库中的SCD版本库与BCD文件库中存储的SCD文件和BCD文件定义“检出”、“检入”和“只读”三种状态。其中“检出”状态意为将该文件正在进行修改，不允许其他用户对该文件进行下载、修改操作；“检入”状态意为该文件已经生成或修改完成，允许用户进行下载、修改操作；“只读”状态意为该文件只允许用户进行下载，不可进行修改操作。
在文件管控系统中创建BCD文件库，关联间隔BCD文件和无关间隔BCD文件分开存储，其中无关间隔BCD文件不允许用户修改，仅用于解耦后的文件备份和后续的SCD文件合并。关联间隔BCD文件在检出后不允许非检出用户对该文件进行下载和修改操作，等文件检入后方可进行其他操作，保证文件的唯一性与完整性。
BCD文件库存储了所有BCD文件的历史版本内容，可对SCD文件每一次修改的内容进行进一步详细的查看。
在SCD文件合并以后，可以清理相应的BCD文件库，将BCD文件库作为临时库使用。可以定制BCD文件库清理规则，例如可定义自动清理2年前存储入库的问题。
步骤2：从文件管控系统版本库中的SCD版本库中选择需要修改的SCD文件，更新SCD文件状态为“检出”，指定间隔，进行间隔解耦操作；操作后生成关联间隔BCD文件和无关间隔BCD文件，分别存储到BCD文件库中。生成的BCD文件的版本信息继承自SCD文件。其中关联间隔BCD文件状态为“检入”，无关间隔BCD文件状态为“只读”。
在执行解耦操作时，用户可指定允许对BCD文件进行修改的用户组，用户组内的用户可对BCD文件库中状态为“检入”的相应的BCD文件进行下载与修改操作。
SCD文件按间隔解耦时，提供两种拆分模式：按照IED拆分、按照已有间隔拆分，拆分后的BCD文件中记录了该BCD文件的编辑权限，用于之后对该文件编辑权限进行限制。
对于BCD文件的编辑权限分为三种级别：完全编辑权限(full)、部分编辑权限(dataflow)、禁止编辑权限(fix)；对于拥有full权限的IED可以拥有所有的编辑功能，对于dataflow权限只允许对虚端子订阅关系进行修改，而对于fix是不可以进行编辑的，IED节点下的engRight属性记录了该IED的权限。
步骤3：在BCD文件库中，选择需要修改的BCD文件，下载到本地，并修改该文件状态为“检出”。
3.1在BCD文件库中，选择需要修改的BCD文件，下载到本地，并修改该文件状态为“检出”，根据工程实际情况对该BCD文件进行修改；
3.2对BCD文件的一致性与完整性校验功能，依据已发布《DL/T860实施技术规范》和《Q/GDW 1396-2012 IEC 61850工程继电保护应用模型》规范；当校验失败时，显示校验失败的错误原因，同时返回3.1由用户再次修改；
3.3在BCD文件校验完成后，对修改后的相关BCD文件与之前版本进行差异分析和确认，文件管控系统识别修改后的相关BCD文件与修改前的版本的不同，并提供图像可视化与图表两种方向进行界面显示，经人工确认修改信息无误后，进行下一步操作，否则返回3.1。
其中，在3.3中，进行差异分析和确认的内容包括二次回路、通信参数、GSEControl和SampledValueControl元素参数、报告控制块。
步骤4：修改后的关联间隔BCD文件存入BCD文件库，修改状态为“检入”；
步骤5：进行BCD文件的冲突检查，对关联间隔BCD文件与无关间隔BCD文件的全局配置信息进行冲突检查，文件管控系统在检查过程中如果发现冲突，以无关间隔的BCD文件为正确的基准，进行告警提示并禁止合并操作，返回步骤2，否则进入下一步骤。
对BCD文件的一致性与完整性校验功能，校验规则与SCD文件校验相同，依据已发布《DL/T860实施技术规范》和《Q/GDW 1396-2012 IEC 61850工程继电保护应用模型》规范；当校验失败时，显示校验失败的错误原因，同时阻止用户对BCD文件入库的进一步操作，返回步骤2，等待用户修改完后再次入库。
步骤6：将修改后的BCD文件合并为SCD文件；
在合并SCD文件时，同步SCD文件的历史版本为关联间隔BCD文件历史版本，以保证SCD文件中记录每次BCD文件修改记录。
步骤7：对SCD文件进行一致性、完整性校验，如果SCD文件校验失败，文件管控系统提示错误原因，阻止SCD文件检入，同时返回步骤(3)；如果SCD文件校验成功后，将修改后SCD文件存入SCD版本库，更新状态为“检入”。
虽然结合说明书附图对本发明的具体实施方式做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施方式仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于解耦技术的智能变电站配置文件管控方法，其特征在于，所述配置文件管控方法包括以下步骤：
(1)在文件管控系统的版本库中增加BCD文件库,用于存储SCD文件间隔解耦后的BCD文件；
(2)从文件管控系统版本库中的SCD版本库中选择需要修改的SCD文件，更新SCD文件状态为“检出”，指定间隔，进行间隔解耦操作；
(3)检出BCD文件库中的关联间隔BCD文件，并进行修改；
(4)修改后的关联间隔BCD文件存入BCD文件库，修改状态为“检入”；
(5)进行BCD文件的冲突检查，对关联间隔BCD文件与无关间隔BCD文件的全局配置信息进行冲突检查，文件管控系统在检查过程中如果发现冲突，以无关间隔的BCD文件为正确的基准，进行告警提示并禁止合并操作，返回步骤(2)，否则进入下一步骤；
(6)将修改后的BCD文件合并为SCD文件。
在合并SCD文件时，同步SCD文件的历史版本为关联间隔BCD文件历史版本，以保证SCD文件中记录每次BCD文件修改记录。
(7)对SCD文件进行一致性、完整性校验，如果SCD文件校验失败，文件管控系统提示错误原因，阻止SCD文件检入，同时返回步骤(3)；如果SCD文件校验成功后，将修改后SCD文件存入SCD版本库，更新状态为“检入”。
2.根据权利要求1所述的基于解耦技术的智能变电站配置文件管控方法，其特征在于：
在步骤(1)中，为文件管控系统版本库中的SCD版本库与BCD文件库中存储的SCD文件和BCD文件定义“检出”、“检入”和“只读”三种状态。其中“检出”状态意为将该文件正在进行修改，不允许其他用户对该文件进行下载、修改操作；“检入”状态意为该文件已经生成或修改完成，允许用户进行下载、修改操作；“只读”状态意为该文件只允许用户进行下载，不可进行修改操作。
3.根据权利要求2所述的基于解耦技术的智能变电站配置文件管控方法，其特征在于：
BCD文件库存储了所有BCD文件的历史版本内容，可对SCD文件每一次修改的内容进行进一步详细的查看；在SCD文件合并以后，可以清理相应的BCD文件库，将BCD文件库作为临时库使用；可以定制BCD文件库清理规则。
4.根据权利要求1所述的基于解耦技术的智能变电站配置文件管控方法，其特征在于：
在步骤(2)中，解耦后形成关联间隔与无关间隔两个BCD文件，其中关联间隔BCD文件包含指定的间隔与指定间隔相关联的间隔，无关间隔BCD文件包含与指定间隔无关联的间隔，生成的BCD文件版本信息继承自SCD文件；
解耦过程中不生成本地文件，直接将生成的BCD文件存入BCD文件库，存入BCD文件库的无关间隔BCD文件为“只读”状态，不允许用户修改；
在执行解耦操作时，用户指定允许对BCD文件进行修改的用户组，用户组内的用户能够对BCD文件库中状态为“检入”的相应的BCD文件进行下载与修改工作。
5.根据权利要求4所述的基于解耦技术的智能变电站配置文件管控方法，其特征在于：
在步骤(2)中，SCD文件按间隔解耦时，提供两种拆分模式：按照IED拆分、按照已有间隔拆分，拆分后的BCD文件中记录了该BCD文件的编辑权限，用于之后对该文件编辑权限进行限制。
6.根据权利要求5所述的基于解耦技术的智能变电站配置文件管控方法，其特征在于：
在步骤(2)中，对于BCD文件的编辑权限分为三种级别：完全编辑权限(full)、部分编辑权限(dataflow)、禁止编辑权限(fix)；对于拥有full权限的IED可以拥有所有的编辑功能，对于dataflow权限只允许对虚端子订阅关系进行修改，而对于fix是不可以进行编辑的，IED节点下的engRight属性记录了该IED的权限。
7.根据权利要求1所述的基于解耦技术的智能变电站配置文件管控方法，其特征在于：
在步骤(3)中，具体包括以下内容：
3.1在BCD文件库中，选择需要修改的BCD文件，下载到本地，并修改该文件状态为“检出”，根据工程实际情况对该BCD文件进行修改；
3.2对BCD文件的一致性与完整性校验功能，依据已发布《DL/T860实施技术规范》和《Q/GDW 1396-2012 IEC 61850工程继电保护应用模型》规范；当校验失败时，显示校验失败的错误原因，同时返回3.1由用户再次修改；
3.3在BCD文件校验完成后，对修改后的相关BCD文件与之前版本进行差异分析和确认，文件管控系统识别修改后的相关BCD文件与修改前的版本的不同，并提供图像可视化与图表两种方向进行界面显示，经人工确认修改信息无误后，进行下一步操作，否则返回3.1。
8.根据权利要求1所述的基于解耦技术的智能变电站配置文件管控方法，其特征在于：
其中，在3.3中，进行差异分析和确认的内容包括二次回路、通信参数、GSEControl和SampledValueControl元素参数、报告控制块。
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