CN110032389A - 一种过程层通信配置方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种过程层通信配置方法和系统，包括：S1，对站内各装置分别进行初始CCD文件配置，配置得到的各CCD文件包括相应装置对应的GOOSE/SV发送数据集、接收模型和预定义的链路信息；S2，基于各装置已配置的初始CCD文件，按照电压等级‑间隔‑装置的层次数据结构进行全站过程层集成配置；S3，获取各装置位于运行环境中的虚端子连线信息，根据虚端子连线信息，对相应装置的Inputs进行拉线配置，并记录各装置的配置信息；S4，基于已记录的装置配置信息，生成各装置现场运行所需的最终CCD文件。利用本发明可实现过程层通信解耦配置，降低更新维护时的影响范围，不需要导入ICD文件形成SCD文件来进行配置，可提升配置效率。

Description

一种过程层通信配置方法和系统

技术领域

本发明涉及智能变电站过程层通信配置技术领域，特别是一种过程层通信配置方法和系统。

背景技术

当前智能变电站普遍使用SCD（System Configcation Description，系统配置描述）文件描述全站配置和进行过程层拉线配置，该模式存在一些问题，例如SCD文件在需要改动时，由于无法评估影响范围，往往需重新导出全部装置的模型文件，此外SCD文件包含了站控层配置，文件大，打开关闭保存耗时长，而过程层拉线配置可以不需要这些庞大的内容。过程层配置的产物文件并没有统一标准，通常是各个厂家的SCD软件导出各自的私有配置文件。

国家电网公司制定了《智能变电站继电保护工程文件技术规范》，定义了CCD（Configured Circuit Description，数字化回路配置描述）文件格式，并在国内工程中进行了推广使用，国内各厂家的装置和配置软件都需要支持CCD的处理。

目前业界还是通过SCD软件集成导入装置模型ICD文件进行拉线配置后导出CCD文件，无法实现过程层解耦配置。

名词解释

CCD文件：用于描述IED（智能电子设备）的GOOSE（面向通用对象的变电站事件）、SV（采样值）发布/订阅信息的配置文件，包括发布/订阅的控制块配置、内部变量映射、物理端口描述和虚端子连接关系等信息。

FCDA，功能约束数据属性，指的是数据集下单个需要发送信号的层次索引及属性。

发明内容

本发明的目的是提供一种过程层通信配置方法和系统，无需借助SCD集成工具即可生成装置运行所需的最终CCD文件，能够实现过程层通信解耦配置，且不需要在SCD集成工具中重新导入ICD，可降低更新维护时的影响范围围。

本发明采取的技术方案为：一种过程层通信配置方法，包括：

S1，对站内各装置分别进行初始CCD文件配置，配置得到的各CCD文件包括相应装置对应的GOOSE/SV发送数据集、接收模型和预定义的链路信息；

S2，基于各装置已配置的初始CCD文件，按照电压等级-间隔-装置的层次数据结构开始全站过程层集成配置；

S3，获取各装置位于运行环境中的虚端子连线信息，根据虚端子连线信息，对相应装置的Inputs进行全站过程层拉线配置，并记录各装置的配置信息；

S4，基于已记录的装置配置信息，生成各装置现场运行所需的最终CCD文件。

本发明在应用时，基于初始CCD文件通过过程层集成工具拉线后生成最终CCD文件，提高了CCD文件生成的效率，且避免了传统采用ICD文件带来的后续维护的不便，若后续过程层配置有修改直接该CCD即可，不需修改体量庞大的ICD文件，可缩小更新维护时的影响范围。同时由于过程层集成配置按照电压等级-间隔-装置创建层次数据结构，考虑大部分装置仅有间隔内数据拉线，则此类装置的CCD文件更新和修改不影响其它间隔装置的过程层拉线配置，即实现了过程层的解耦配置。

优选的，S1中，采用图形化方式，利用装置厂家配套软件进行GOOSE/SV发送和接收的默认配置，以形成符合技术规范标准的CCD（数字化回路配置）文件。装置初始文件的配置为对装置运行参数的默认配置，这些配置参数可在后续根据每个工程现场实际需要进行二次配置修改。目前各装置厂家均提供有配套的装置配置软件，这些软件大部分具有图形化功能，图形化配置的优势在于配置过程简单明了，可靠性高。对于配套软件无图形化功能的，亦可利用相应配套软件进行初始CCD文件的配置，可采用现有技术。

本发明初始CCD文件按照国家电网公司制定的数字化回路配置文件格式标准形成，包括GOOSEPUB（GOOSE发送信息）、SVPUB（SV发送信息）、GOOSESUB（GOOSE接收信息）、SVSUB（SV接收信息）。图形化配置方式下，考虑装置生成的初始CCD文件可能用于不同的变电站，需要发送或接收受的信号不同，GOOSE/SV发送和接收信息通过图形化符号预先最大化设置，具体数值可由开发人员确定，参考现有技术。

优选的，CCD文件中发送数据集的MAC地址、APPID按照预设的默认值进行编号，GOOSE/SV接收信息的GocbRef、DataSet的name属性采用自动命名，DataSet内的FCDA只填写bType属性，外装置的发送虚端子信息为空。预设的默认值在后续二次配置时将根据工程实际需要修改，因此该默认值的配置没有特别限制，如对于APPID可发送数据集的数目进行顺序编号，参考现有技术。GocbRef、DataSet的name属性的自动命名基于不重复、通俗易懂的规则命名，这些name后续以需要工程人员根据工程实际重新设置。

本发明S1生成的初始CCD文件也可由厂家直接提供，或者在出厂前生成。

优选的，S2中，所述全站过程层集成配置包括统一设置各装置的IED名称、GOOSE/SV发送控制块的MAC地址以及APPID信息。

优选的，S3中，对各装置的Inputs进行拉线配置时，根据虚端子连线表，选择其他装置的发送数据集中的FCDA与本装置接收模型虚端子进行关联，并记录相应其它装置发送数据集所对应的报告控制块，用于生成最终CCD文件。虚端子连线表可为设计院提供的虚端子连线表。

优选的，S3中，拉线配置时，装置GOOSE/SV接收信息的GocbRef、DataSet的name属性填写为具有拉线关系的其它装置对应的GocbRef（goose报告控制块索引）和DataSet（数据集）的name属性值。

S4在生成最终CCD时，对拉线配置过程中记录的配置信息进行分析，这些配置信息即实际工程中，装置接收的信号来自于哪些装置的哪些发送控制块及数据集，根据这些配置信息分析得到实际工程中装置的发送、接收信号节点，进而生成符合国家规范的CCD文件。

本发明还公开一种过程层通信配置系统，包括：

初始CCD文件配置模块，用于对站内各装置分别进行初始CCD文件配置，配置得到的各CCD文件包括相应装置对应的GOOSE/SV发送数据集、接收模型和预定义的链路信息；

过程层集成配置预处理模块，用于基于各装置已配置的初始CCD文件，按照电压等级-间隔-装置的层次数据结构开始全站过程层集成配置；

过程层拉线配置模块，用于获取各装置位于运行环境中的虚端子连线信息，根据虚端子连线信息，对相应装置的Inputs进行全站过程层拉线配置，并记录各装置的配置信息；

以及最终CCD文件生成模块，用于基于已记录的装置配置信息，生成各装置现场运行所需的最终CCD文件。

有益效果

本发明智能变电站的过程层配置基于初始CCD文件通过过程层集成工具拉线后生成最终CCD文件，提高了CCD文件生成的效率，且避免了传统采用ICD文件带来的后续维护的不便，若后续过程层配置有修改直接该CCD即可，不需修改体量庞大的ICD文件。同时由于过程层集成配置按照电压等级-间隔-装置创建层次数据结构，可实现大部分情况下单个间隔各相关装置的修改仅限于该间隔内的CCD文件，降低了更新维护的影响范围，同时避免了SCD文件和ICD文件巨大带来的维护不便问题，可大大提高工程实施的效率和可靠性。

附图说明

图1所示为本发明一种具体实施例的数字化回路解耦配置流程示意图；

图2所示为本发明中单个装置过程层配置示例；

图3所示为本发明中单个装置默认的CCD文件示例。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例进一步描述。

本发明的过程层通信配置方法，包括：

S1，对站内各装置分别进行初始CCD文件配置，配置得到的各CCD文件包括相应装置对应的GOOSE/SV发送数据集、接收模型和预定义的链路信息；

S2，基于各装置已配置的初始CCD文件，按照电压等级-间隔-装置的层次数据结构开始全站过程层集成配置；

S3，获取各装置位于运行环境中的虚端子连线信息，根据虚端子连线信息，对相应装置的Inputs进行全站过程层拉线配置，并记录各装置的配置信息；

S4，基于已记录的装置配置信息，生成各装置现场运行所需的最终CCD文件。

在应用时，本发明基于初始CCD文件通过过程层集成工具拉线后生成最终CCD文件，提高了CCD文件生成的效率，且避免了传统采用ICD文件带来的后续维护的不便，若后续过程层配置有修改直接该CCD即可，不需修改体量庞大的ICD文件。同时由于过程层集成配置按照电压等级-间隔-装置创建层次数据结构，考虑大部分装置仅有间隔内数据拉线，则此类装置的CCD文件更新和修改不影响其它间隔装置的过程层拉线配置，即实现了过程层的解耦配置，可提高SCD文件更新的效率，缩小影响范围。

实施例1

本实施例为一种具体的过程层通信配置方法，包括以下步骤：

第一步，以图形化方式在装置配套软件中进行GOOSE/SV发送和接收的默认配置，并形成初始的CCD(数字化回路配置) 文件，该文件按照国家电网的标准形成，包括GOOSE/SV发送数据集和接收模型、预定义的链路信息；研发人员开发装置配置时，会确认哪些信号需要在过程层网络中进行发送或接收，配置结果可以参见图3所示。

第二步，在过程层集成配置软件中，导入各装置的初始CCD文件，根据工程实际统一设置各个装置IED名称、GOOSE/SV发送控制块的MAC地址、APPID（控制块ID，判断GOOSE报文是否发给自己的依据之一）信息。过程层集成配置软件按照电压等级-间隔-装置创建层次数据结构，大部分装置仅有间隔内数据拉线，则此类装置的CCD文件更新和修改不影响其它间隔装置的过程层拉线配置；

第三步，按照设计院提供的工程虚端子连线表，依次对每个装置的Inputs（输入也即装置接收其它设备发送的信号）进行拉线配置，选择其它装置发送数据集中的FCDA和本装置接收模型虚端子进行关联，记录相应其它装置发送数据集对应的报告控制块至内存中，为后续生成最终CCD文件提供数据基础；

第四步，形成每个装置现场运行所需的最终CCD文件。

第一步中，如图2所示，装置配套软件形成初始的CCD文件时，采用图形化配置方式，通过绘制图形化的发送接收符号，完成装置发送模型和数据集、接收模型和虚端子的配置，通过分析图形化配置信息，形成初始的CCD文件。CCD文件按照国家电网公司制定的数字化回路配置文件格式标准形成，包括GOOSEPUB（GOOSE发送信息）、SVPUB（SV发送信息）、GOOSESUB（GOOSE接收信息）、SVSUB（SV接收信息）。发送数据集的MAC地址、APPID按照初始值递增编号，GOOSESUB、SVSUB则根据图形化的链路定义符号，预先划分若干虚拟接收数据块，可填写本装置的接收虚端子信息，并列出本装置的接收虚端子模型和短地址信息。由于装置配套软件形成初始 CCD文件时，不知晓其它装置发送的完整数据集内容，故接收的GocbRef、DataSet的name采用自动命名，DataSet内的FCDA只填写bType属性，外装置的发送虚端子信息默认为空。一个典型的初始CCD文件如图3所示。

第二步中，在过程层集成配置软件中导入变电站内各装置初始的CCD文件后，按照电压等级-间隔-装置创建层次数据结构，由于大部分装置仅有间隔内数据拉线，则此类装置的CCD文件更新和修改不影响其它间隔装置的过程层拉线配置。在集成配置软件中可集中设置各个装置IED名称、GOOSE/SV发送控制块的MAC地址、APPID信息。设置各CCD文件中GOOSE/SV发送块的MAC地址、APPID信息，以GOOSE发送块为例，包括如下内容：

<GSE cbName="gocb1" ldInst="PIGO1">

<Address>

<P type="MAC-Address">01-0C-CD-01-00-01</P>

<P type="VLAN-ID">000</P>

<P type="VLAN-PRIORITY">6</P>

<P type="APPID">0001</P>

</Address>

第三步中，将有数据流关系的装置间发送数据块、接收数据块进行关联，并进行发送和接收虚端子拉线配置。GOOSE/SV接收信息的GocbRef、DataSet的name填写为具有拉线关系的其它装置对应的GocbRef和DataSet的name。单个装置的接收块和另1个装置的发送数据集对应，将GOOSESUB中 <GOCBref name="NULL/LLN0$GO/$gocb0">中的name默认值替换为实际装置发送信息，例如IED1/PIGO/LLN0$GO/$gocb0。每个GOOSESUB接收信息段对应一个接收信息，来源于其它装置的发送信息。在接收虚端子中填写其它装置发送数据集的FCDA索引，完成发送和接收的装置连线。

第四步中，基于第三步记录的配置信息，按照CCD文件格式规范，输出装置工程实际需要使用的CCD文件。

实施例2

一种过程层通信配置系统，包括：

初始CCD文件配置模块，用于对站内各装置分别进行初始CCD文件配置，配置得到的各CCD文件包括相应装置对应的GOOSE/SV发送数据集、接收模型和预定义的链路信息；

过程层集成配置预处理模块，用于基于各装置已配置的初始CCD文件，按照电压等级-间隔-装置的层次数据结构开始全站过程层集成配置；

过程层拉线配置模块，用于获取各装置位于运行环境中的虚端子连线信息，根据虚端子连线信息，对相应装置的Inputs进行全站过程层拉线配置，并记录各装置的配置信息；

以及最终CCD文件生成模块，用于基于已记录的装置配置信息，生成各装置现场运行所需的最终CCD文件。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种过程层通信配置方法，其特征是，包括：

S1，对站内各装置分别进行初始CCD文件配置，配置得到的各CCD文件包括相应装置对应的GOOSE/SV发送数据集、接收模型和预定义的链路信息；

S2，基于各装置已配置的初始CCD文件，按照电压等级-间隔-装置的层次数据结构开始全站过程层集成配置；

S3，获取各装置位于运行环境中的虚端子连线信息，根据虚端子连线信息，对相应装置的Inputs进行全站过程层拉线配置，并记录各装置的配置信息；

S4，基于已记录的装置配置信息，生成各装置现场运行所需的最终CCD文件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，S1中，采用图形化方式，利用装置厂家配套软件进行GOOSE/SV发送和接收的默认配置，以形成符合技术规范标准的CCD（数字化回路配置）文件。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，初始CCD文件按照国家电网公司制定的数字化回路配置文件格式标准形成，包括GOOSEPUB、SVPUB、GOOSESUB和SVSUB信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，CCD文件中发送数据集的MAC地址、APPID按照预设的默认值进行编号，GOOSE/SV接收信息的GocbRef、DataSet的name属性采用自动命名，DataSet内的FCDA只填写bType属性，外装置的发送虚端子信息为空。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，S2中，所述全站过程层集成配置包括统一设置各装置的IED名称、GOOSE/SV发送控制块的MAC地址以及APPID信息。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是，S3中，对各装置的Inputs进行拉线配置时，根据虚端子连线表，选择其他装置的发送数据集中的FCDA与本装置接收模型虚端子进行关联，并记录相应其它装置发送数据集所对应的报告控制块，用于生成最终CCD文件。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征是，S3中，拉线配置时，装置GOOSE/SV接收信息的GocbRef、DataSet的name属性填写为具有拉线关系的其它装置对应的GocbRef和DataSet的name属性值。

8.一种过程层通信配置系统，其特征是，包括：

初始CCD文件配置模块，用于对站内各装置分别进行初始CCD文件配置，配置得到的各CCD文件包括相应装置对应的GOOSE/SV发送数据集、接收模型和预定义的链路信息；

过程层集成配置预处理模块，用于基于各装置已配置的初始CCD文件，按照电压等级-间隔-装置的层次数据结构开始全站过程层集成配置；

过程层拉线配置模块，用于获取各装置位于运行环境中的虚端子连线信息，根据虚端子连线信息，对相应装置的Inputs进行全站过程层拉线配置，并记录各装置的配置信息；

以及最终CCD文件生成模块，用于基于已记录的装置配置信息，生成各装置现场运行所需的最终CCD文件。