CN109088477A - 一种基于智能运维综合诊断的智能录波器管理单元建模方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于智能运维综合诊断的智能录波器管理单元建模方法，建模时先导入变电站完整SCD文件，在SCD文件中提取运维相关的数据，根据数据的对应关系，增加智能录波器管理单元模型，利用ICD文件对管理单元模型进行描述，将变电站完整SCD文件与管理单元模型ICD文件组合，生成符合DL/T860规定的SCL文件。基于该模型，使用报告与文件相结合的方法，根据运维要求，周期性或触发式地形成运维报告，将报告根据数据网中的通信标准进行数据传递，便于数据网中各运维终端获取该模型的数据，达到实时监测运维状态的目的，本发明建模方法简化了运维建模流程，完善了运维可视化，有效提升运维效率，具有极其重要的实际意义。

Description

一种基于智能运维综合诊断的智能录波器管理单元建模方法
技术领域
本发明属于电力系统变电站技术领域，尤其是智能变电站运维领域，具体涉及一种基于智能运维综合诊断的智能录波器管理单元建模方法。
背景技术
随着变电站无人值班的推广及变电站二次设备的快速增长，传统保护巡检和定检工作存在的问题和困难正逐步显现，带来维修不足、维修过剩、提前维修、维修滞后、盲目维修等隐患。现有的传动和检修模式应逐步向实际运行工况的远程在线诊断转变，向依据设备健康状态有针对性地开展检验转变，鉴于目前输变电企业运维、检修工作量大，效率低、维护成本高的前提下，减少运维人员对现场继电保护装置的巡视频率，提高设备的精细化管理水平。
现有智能变电站运维技术方案中功能分散，模型不统一，运维人员需要根据不同功能的系统对变电站的进行维护工作，工作量大且效率不高，部署于智能变电站的智能录波器，主要作用是实现智能变电站二次智能运维功能的统一。该智能录波器又以管理单元为基础，实现变电站配置文件管控、二次设备状态在线监视、二次虚回路在线监视、二次过程层光纤回路在线监视、二次检修辅助安措、二次回路故障诊断定位、保护综合管理与远方操作、网络报文分析、故障录波、信息交互等功能。为了实现以上各功能，通过建立合理的智能运维管理单元模型，将对实现变电站二次系统运行方式识别与在线风险评估，促进变电站二次系统运维的管理水平、效能水平起到重要作用。
发明内容
为解决功能分散，模型不统一的问题，本发明提出了一种基于智能运维综合诊断的智能录波器管理单元建模方法。通过导入变电站完整描述SCD文件，筛选其中与运维相关的变电站运行信息。组合智能录波器管理单元模型与SCD形成SCL文件，用于描述变电站运维特征。在智能录波器的运行过程中，定周期或根据现有运行条件触发形成运维报告文件，记录变电站运维情况，运维报告文件支持网络传输功能，便于远端运维人员调阅并实时了解变电站的运维情况。
为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案。
一种基于智能运维综合诊断的智能录波器管理单元建模方法，其特征在于，所述智能录波器管理单元建模方法包括以下步骤：(步骤顺序必须做到权利要求书、发明内容、具体实施方式以及附图1等几个部分的完全统一)
步骤1：导入变电站完整描述SCD文件，提取运维相关数据；
步骤2：根据步骤1从变电站完整描述SCD文件中提取的运维相关数据，建立智能录波器运维管理单元模型，形成ICD文件；
步骤3：组合变电站完整描述SCD文件与能录波器运维管理单元模型ICD 文件，生成符合DL/T860规定的SCL文件；
步骤4：周期性或触发式地形成运维报告，向数据网中各运维终端传输运维信息。
本发明进一步包括以下优选方案：
在步骤1中，所述运维相关数据包括：
一次设备状态、二次保护设备状态、交换机状态；
保护装置动作、告警信息、状态变位、监测信息、压板状态、定值区号、运行工况等实时运行信息；
保护装置温度、保护装置电源电压、过程层端口发送/接收光强和光纤纵联通道光强等监测信息；
线路和主变压器各侧断路器、隔离刀闸及继电保护的开关量和模拟量；
交换机端口通信状态、端口流量。
在步骤2中，所述运维管理单元模型由装置台账信息模型、自检信息模型、接入装置状态监视信息模型、巡视告警信息模型、智能运维告警信息模型、手动巡视模型等组成，形成智能录波器运维管理单元模型的ICD文件；
所述ICD文件(IED capability description)是IED能力描述文件，描述IED 提供的基本数据模型及服务，但不包含IED实例名称和通信参数的一种文件，扩展名采用icd。
在步骤2中，装置台账信息模型包括装置名称、制造厂商、装置型号、出厂日期、投运日期、装置程序版本、程序日期；
自检信息模型包括磁盘容量不足告警，远程维护功能投退状态，管理单元配置变化；
状态监视信息模型包括与对应装置的通信状态、与对应装置的时间偏差、与对应装置的最后一次通信时间、与对应装置的通信服务告警；
巡视告警信息模型包括巡视完成无异常、巡视完成有异常、定检完成无异常、定检完成有异常；
智能运维告警信息模型包括双套监测量不一致告警、同源数据比对不一致告警、一二次状态不对应告警、回路诊断告警、模拟量告警、定值不一致告警、保护版本不一致告警、频繁告警、装置模型文件更新、模型异常等。
在步骤3中，变电站完整描述SCD文件(Substation configuration description)是全站系统配置文件，该文件描述变电站所有IED设备的实例配置和通信参数、 IED设备间的通信配置以及变电站一次系统结构，扩展名采用scd，添加IED设备时选择对应的智能录波器运维管理单元模型ICD文件，设置IED设备的 iedname、IP地址信息，最后生成符合DL/T860规定的SCL文件，即带有智能录波器运维管理单元模型的SCD文件。
在步骤4中，周期性生成的运维报告包括巡视报告、保护智能定检报告，触发式生成的运维报告包括同源比对异常报告、保护动作报告、智能运维文件。生成的运维报告通过61850通讯协议传输至运维主站等运维终端。
本发明和现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
综合现有二次设备运维相关的功能，建立统一管理单元模型，在监视二次设备运行状况、管控二次设备操作和定位二次设备故障等方面，具备清晰、直观、全面等优势。
运维报告可以及时反应二次系统情况，运维主站等运维终端可通过运维报告实时获取变电站内的二次系统运行工况。
附图说明
图1是一种基于智能运维综合诊断的智能录波器管理单元建模方法的流程示意图；
图2是一种变电站智能运维管理模型文件生成流程示意图；
具体实施方式
下面根据说明书附图并结合具体实例对本发明的技术方案作进一步详细说明。
如图1所示为本发明公开的一种基于智能运维综合诊断的智能录波器管理单元建模方法的流程示意图，所述智能录波器管理单元建模方法包括以下步骤：
步骤1：导入变电站完整描述SCD文件，提取运维相关数据；
其中，所述运维相关数据包括一次设备(线路、主变压器、母线、母联等) 状态、二次保护设备状态、交换机状态的状态信息等，如表1所示；保护装置动作、告警信息、状态变位、监测信息、压板状态、定值区号、运行工况等实时运行信息；保护装置温度、装置电源电压、过程层端口发送/接收光强和光纤纵联通道光强等监测信息；线路和主变压器各侧断路器、隔离刀闸及继电保护的开关量和模拟量；交换机端口通信状态、端口流量。
表1 SCD筛选信息
步骤2：根据步骤1从变电站完整描述SCD文件中提取的运维相关数据，建立智能录波器运维管理单元模型，形成ICD文件；
ICD文件(IED capability description)是IED能力描述文件，由装置制造厂商提供给系统集成厂商，描述IED提供的基本数据模型及服务，但不包含IED 实例名称和通信参数的一种文件，扩展名采用icd。ICD的基本SCL文件结构如下表所示(主要包括Header、Communication、IED、DataTypeTemplates几个部分)：
表2 SCL文件结构
一个物理设备应建模为一个IED对象，装置模型ICD文件中IED名称应为“TEMPLATE”，该对象是一个容器，包含Server对象。Server对象中至少包含一个LD对象，每个LD对象中至少包含3个LN对象：LLN0、LPHD、其他应用逻辑节点。LN对象下面是具体的数据对象DOI，DOI下可以设置数据属性和值。ICD的基本文件结构如下表3所示：
表3 ICD的基本文件结构
ICD文件的建模过程就是用这种xml文件描述IED对象的特性和数据的。
根据SCD筛选后的信息，建立运维管理单元模型。如表4所示，运维管理单元模型主要由装置台账信息模型、自检信息模型、接入装置状态监视信息模型、巡视告警信息模型、智能运维告警信息模型、手动巡视模型等组成。
装置台账信息模型包括装置名称、制造厂商、装置型号、出厂日期、投运日期、装置程序版本、程序日期等，其中装置名称、装置型号等可由SCD信息获得。
表4管理单元模型
自检信息模型包括磁盘容量不足告警，远程维护功能投退状态，管理单元配置变化等。
状态监视信息模型包括与对应装置的通信状态、与对应装置的时间偏差、与对应装置的最后一次通信时间、与对应装置的通信服务告警等。
巡视告警信息模型包括巡视完成(无异常)、巡视完成(有异常)、定检完成 (无异常)、定检完成(有异常)等。
智能运维告警信息模型包括双套监测量不一致告警、同源数据比对不一致告警、一二次状态不对应告警、回路诊断告警、模拟量告警、定值不一致告警、保护版本不一致告警、频繁告警、装置模型文件更新、模型异常等。
手动巡视模型包括手动启动巡视。
巡视告警信息模型在定周期完成巡视或定检功能时，对应生成保护智能巡视报告文件或保护智能定检报告文件。
智能运维告警信息模型在产生智能运维告警时，同时生成智能运维文件。
步骤3：组合变电站完整描述SCD文件与能录波器运维管理单元模型ICD 文件，生成符合DL/T860规定的SCL文件。
参照附图2，在步骤3中，变电站完整描述SCD文件(Substation configurationdescription)是全站系统配置文件，该文件描述变电站所有IED设备的实例配置和通信参数、IED设备间的通信配置以及变电站一次系统结构，扩展名采用scd。
SCD文件需要用配置工具生成，添加IED设备时选择对应的ICD文件，设置IED设备的iedname、IP地址等信息，将变电站所有的IED设备都添加完后保存为SCD文件即可。实际上ICD是IED设备的描述文件，SCD文件是ICD 文件的集合具有多个IED设备。
本步骤中组合变电站完整描述SCD文件是同过配置工具已经生成的，再通过配置工具添加IED设备，选择智能录波器运维管理单元模型ICD文件，最后生成符合DL/T860规定的SCL文件，即带有智能录波器运维管理单元模型的 SCD文件，如附图2所示。
在步骤4中，周期性生成的运维报告包括巡视报告、保护智能定检报告，触发式生成的运维报告包括同源比对异常报告、保护动作报告、智能运维文件。生成的运维报告通过61850通讯协议传输至运维主站等运维终端。
在步骤4中，周期性生成的运维报告包括巡视报告、保护智能定检报告，触发式生成的运维报告包括同源比对异常报告、保护动作报告、智能运维文件。生成的运维报告通过61850通讯协议传输至运维主站等运维终端。
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 (6)

1.一种基于智能运维综合诊断的智能录波器管理单元建模方法，其特征在于，所述智能录波器管理单元建模方法包括以下步骤：
步骤1：导入变电站完整描述SCD文件，提取运维相关数据；
步骤2：根据步骤1从变电站完整描述SCD文件中提取的运维相关数据，建立智能录波器运维管理单元模型，形成ICD文件；
步骤3：组合变电站完整描述SCD文件与智能录波器运维管理单元模型ICD文件，生成符合DL/T860规定的SCL文件；
步骤4：周期性或触发式地形成运维报告，向数据网中各运维终端传输运维信息。
2.根据权利要求1所述的基于智能运维综合诊断的智能录波器管理单元建模方法，其特征在于：
在步骤1中，所述运维相关数据包括：
一次设备状态、二次保护设备状态、交换机状态；
保护装置动作、告警信息、状态变位、监测信息、压板状态、定值区号、运行工况等实时运行信息；
保护装置温度、保护装置电源电压、过程层端口发送/接收光强和光纤纵联通道光强等监测信息；
线路和主变压器各侧断路器、隔离刀闸及继电保护的开关量和模拟量；
交换机端口通信状态、端口流量。
3.根据权利要求1所述的基于智能运维综合诊断的智能录波器管理单元建模方法，其特征在于：
在步骤2中，所述运维管理单元模型由装置台账信息模型、自检信息模型、接入装置状态监视信息模型、巡视告警信息模型、智能运维告警信息模型、手动巡视模型等组成，形成智能录波器运维管理单元模型的ICD文件；
所述ICD文件(IED capability description)是IED能力描述文件，描述IED提供的基本数据模型及服务，但不包含IED实例名称和通信参数的一种文件，扩展名采用icd。
4.根据权利要求3所述的基于智能运维综合诊断的智能录波器管理单元建模方法，其特征在于：
在步骤2中，装置台账信息模型包括装置名称、制造厂商、装置型号、出厂日期、投运日期、装置程序版本、程序日期；
自检信息模型包括磁盘容量不足告警，远程维护功能投退状态，管理单元配置变化；
状态监视信息模型包括与对应装置的通信状态、与对应装置的时间偏差、与对应装置的最后一次通信时间、与对应装置的通信服务告警；
巡视告警信息模型包括巡视完成无异常、巡视完成有异常、定检完成无异常、定检完成有异常；
智能运维告警信息模型包括双套监测量不一致告警、同源数据比对不一致告警、一二次状态不对应告警、回路诊断告警、模拟量告警、定值不一致告警、保护版本不一致告警、频繁告警、装置模型文件更新、模型异常等。
5.根据权利要求1所述的基于智能运维综合诊断的智能录波器管理单元建模方法，其特征在于：
在步骤3中，变电站完整描述SCD文件(Substation configuration description)是全站系统配置文件，该文件描述变电站所有IED设备的实例配置和通信参数、IED设备间的通信配置以及变电站一次系统结构，扩展名采用scd，添加IED设备时选择对应的智能录波器运维管理单元模型ICD文件，设置IED设备的iedname、IP地址信息，最后生成符合DL/T860规定的SCL文件，即带有智能录波器运维管理单元模型的SCD文件。
6.根据权利要求1所述的基于智能运维综合诊断的智能录波器管理单元建模方法，其特征在于：
在步骤4中，周期性生成的运维报告包括巡视报告、保护智能定检报告，触发式生成的运维报告包括同源比对异常报告、保护动作报告、智能运维文件；生成的运维报告通过61850通讯协议传输至运维主站等运维终端。
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