CN111582838A - 一种基于scd文件的变电站典型信息表提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于SCD文件的变电站典型信息表提取方法，用于新建智能变电站自动化过程调试，提高现场工作效率。由于SCD文件包含了变电站内所有二次设备的IED模型，IED模型根据变电站配置描述语言SCL进行建模，而SCL文件结构中已经分级进行了数据结构定义，故根据此文件结构特点，本发明以不同数据属性的短地址关键字对间隔、IED及数据描述进行提取、优化合并形成规范的信号名称，并按信号类型标准进行分类组合生成标准信息表文件。本发明通过读取SCD文件，实现一键提取变电站信息表，以减少智能变电站现场调试工作量。
Description
技术领域
本发明涉及智能变电站自动化调试领域，尤其涉及变电站典型信息表提取方法。
背景技术
IEC 61850规约在变电站中的大规模应用使得不同厂商、不同设备之间的通信变得高效快捷，在享受快捷的同时给监控系统带来了海量的量测类信号，以某500kV变电站为例：遥信表中记录数大约80000条、遥测表中记录数大约12000条；在220kV变电站中，遥信表中记录数大约30000条、遥测表中记录数大约4000条。海量的量测类数据给后续的遥信名称修改、遥信告警等级设置、调度点表转发制作带来了巨大的工作量，该部分工作量目前均需现场调试工程师手动完成，效率低且易出错，因此有必要对智能设备的调试流程进行优化。
发明内容
发明目的：本发明提供一种SCD文件的变电站典型信息表提取方法，能够使现场调试规范化、模板化，减轻现场调试工程师工作强度并提高工作效率，有效缩短现场工程建设周期。
为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：
一种基于SCD文件的变电站典型信息表提取方法，包括以下步骤：
步骤A.通过检索IED设备的头信息获取IED name、type、desc，其中desc中包含了电压等级和间隔名称；电压等级下的间隔编号作为分类依据，根据间隔名称获取该间隔下的所有IED设备，IED name为IED名称；type为IED类型；IED name在SCD文件中全局唯一,IED名称由间隔名称获取，然后进入步骤B；
步骤B.获取全站通信信息:包括站控层通信信息以及过程层通信信息；以上信息含有如下内容：全站每个IED设备的站控层Ip地址及掩码、端口信息、每个IED设备的GSE和SMV控制块信息；根据上面的信息识别所有设备是否存在配置冲突并分析出全站地址资源占用，为每个资源进行分类标记管理；然后进入步骤C；
步骤C，通过LN0，由数据集DataSet的典型名称，提取遥信及参数信息表，包括：
(1)设备的公共参数dsParameter、压板信息，形成装置公共参数信息表-1；
(2)由故障信息dsAlarm、告警信息dsWarning、通信工况dsCommState，形成装置故障信息,告警信息，通信告警信息表,作为遥信典型信息表-1公共告警；
(3)由状态监测数据集dsAin、监控设备温度、光功率信息；作为遥测典型信息表-1设备状态监测信息；
(4)控制类CTRL：通过检索LDevice为"CTRL"以及该逻辑设备下的LN0数据集DataSet，获得测控遥信数据集dsDin和联闭锁数据集dsGoose，形成遥信典型信息表-2控制类信息表；
(5)保护类PROT：通过检索LDevice为"PROT"以及该逻辑设备下的LN0数据集DataSet，获取保护类数据集dsRelayDin保护遥信、保护事件dsTripInfo、保护测量信息dsRelayAin、保护告警信息dsProtWarning，形成遥信典型信息表-3保护类信息表；
(6)遥信典型信息表自动分类：
I事故：对dsTripInfo中，doName为Op为结尾的信号为保护动作事件；
II告警：对上述遥信典型信息表-1公共告警和保护类dsProtWarning保护告警中doName为Alm为结尾的信号识别为告警信息；
III变位：对控制类信息表中DOI前缀名称为Pos或DPCS的信息标记为位置类信息；
IV其他信息：对控制类信息表中DOI前缀名称为Ind的信息标记为开入类信息；
上述信息形成了不同级别的调度遥信信息点表,然后进入步骤D；
步骤D.通过LDevice为"MEAS",获得遥测类典型信息表；
(1)通过DataSet名称前缀为“dsAin”，获得所有测量数据集；
(2)LNclass为"MMXU"或"MMXN"的节点为测量电压、电流、功率的节点；
(3)从这些节点根据DOI name不同，分别归类为"A"电流信息，"Vol"或"PPV"电压信息、"Hz"频率信息、"W"功率信息；
(4)LNType为GOAI判断为直流和温湿度等节点信息；
根据上述MEAS的遥测信息表可形成遥测类典型信息表；然后进入步骤E；
步骤E.通过LDevice为"CTRL"，获取遥控类典型信息表：
(1)通过LN0，逐个遍历每个Dataset，如果获得prefix前缀类型为"OpStrp"的节点，获得保护软压板信息；
(2)通过LN0，逐个遍历每个DataSet，如果获得prefix前缀类型为"CSWI"的节点，且该节点DOI名称为POS前缀的引用，获得开关刀闸档位控制信息；
(3)通过LN0，逐个遍历每个DataSet，如果获得prefix前缀类型为"CILO"的节点，且该节点DOI名称为EnaOpn或Enacls的引用，获得开关刀闸联闭锁信息；
(4)如果LDevice为"PROT"，且遍历到LN0的Dataset为"dsRelayEna"，获得该数据集下的保护软压板信息。
进一步的，适用场景是750～10kV使用IEC 61850规约进行通信的智能变电站、数字化变电站。
进一步的，依据DOI name的值类型“Op”、“Alm”、“Pos”、“Ind*”进行信号自动分类。
进一步的，每个IED设备的GSE和SMV控制块信息包括每个控制块Mac地址,APPID,VLAN-ID,VLAN优先级,最小生存时间和最大生存时间以及端口信息。
进一步的，典型信息表确定之后，依据该典型信息表在数据通信网关机上进行数据转发，其中将该典型信息表另存为通信网关机可识别的tdf格式，直接导入到通信网关机中。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、传统的做法是将数据库中全站的遥信表和遥测表导出，然后手动挑点制作典型信息表。导出的总表有数据量大、排布无规则的特点，手动挑点制作典型信息表容易出现漏点、反复修改审核的情况。本方法通过既定原则，对SCD结构进行逐一检索，符合规则的信号截取出来输入到典型信息表。高效实现一键导出全站信息表，直接供调度自动化专业进行审核，避免了手动挑点制作EXCEL的过程。
2、典型信息表定稿之后，依据该表在数据通信网关机上进行数据转发，本方法将该典型信息表另存为通信网关机可识别的tdf格式，直接导入到通信网关机中，避免在海量的信号中选取转发表的过程，与传统模式相比，大大提升了调试效率，避免调试过程中因手动挑选错误，导致反复修改转发表重启进程、程序。
附图说明
图1是本发明中基于SCD文件的变电站典型信息表提取方法流程图。
图2是本发明中使用的典型信息表格式图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施方式进行全面详细阐述，所叙述的实施方式仅作为示例说明，不是对本发明的限制。
如图1所示，本发明公开一种基于SCD文件的变电站典型信息表提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A.通过检索IED设备的头信息获取IED name、type、desc，其中desc中包含了电压等级和间隔名称；电压等级下的间隔编号作为分类依据，根据间隔名称获取该间隔下的所有IED设备，IED name为IED名称；type为IED类型；IED name在SCD文件中全局唯一,IED名称由间隔名称获取，然后进入步骤B；
步骤B.获取全站通信信息:包括站控层通信信息以及过程层通信信息；以上信息含有如下内容：全站每个IED设备的站控层Ip地址及掩码、端口信息、每个IED设备的GSE和SMV控制块信息；根据上面的信息识别所有设备是否存在配置冲突并分析出全站地址资源占用，为每个资源进行分类标记管理；然后进入步骤C；
步骤C，通过LN0，由数据集DataSet的典型名称，提取遥信及参数信息表，包括：
(1)设备的公共参数dsParameter、压板信息，形成装置公共参数信息表-1；
(2)由故障信息dsAlarm、告警信息dsWarning、通信工况dsCommState，形成装置故障信息,告警信息，通信告警信息表,作为遥信典型信息表-1公共告警；
(3)由状态监测数据集dsAin、监控设备温度、光功率信息；作为遥测典型信息表-1设备状态监测信息；
(4)控制类CTRL：通过检索LDevice为"CTRL"以及该逻辑设备下的LN0数据集DataSet，获得测控遥信数据集dsDin和联闭锁数据集dsGoose，形成遥信典型信息表-2控制类信息表；
(5)保护类PROT：通过检索LDevice为"PROT"以及该逻辑设备下的LN0数据集DataSet，获取保护类数据集dsRelayDin保护遥信、保护事件dsTripInfo、保护测量信息dsRelayAin、保护告警信息dsProtWarning，形成遥信典型信息表-3保护类信息表；
(6)遥信典型信息表自动分类：
I事故：对dsTripInfo中，doName为Op为结尾的信号为保护动作事件；
II告警：对上述遥信典型信息表-1公共告警和保护类dsProtWarning保护告警中doName为Alm为结尾的信号识别为告警信息；
III变位：对控制类信息表中DOI前缀名称为Pos或DPCS的信息标记为位置类信息；
IV其他信息：对控制类信息表中DOI前缀名称为Ind的信息标记为开入类信息；
上述信息形成了不同级别的调度遥信信息点表,然后进入步骤D；
步骤D.通过LDevice为"MEAS",获得遥测类典型信息表；
(1)通过DataSet名称前缀为“dsAin”，获得所有测量数据集；
(2)LNclass为"MMXU"或"MMXN"的节点为测量电压、电流、功率的节点；
(3)从这些节点根据DOI name不同，分别归类为"A"电流信息，"Vol"或"PPV"电压信息、"Hz"频率信息、"W"功率信息；
(4)LNType为GOAI判断为直流和温湿度等节点信息；
根据上述MEAS的遥测信息表可形成遥测类典型信息表；然后进入步骤E；
步骤E.通过LDevice为"CTRL"，获取遥控类典型信息表：
(1)通过LN0，逐个遍历每个Dataset，如果获得prefix前缀类型为"OpStrp"的节点，获得保护软压板信息；
(2)通过LN0，逐个遍历每个DataSet，如果获得prefix前缀类型为"CSWI"的节点，且该节点DOI名称为POS前缀的引用，获得开关刀闸档位控制信息；
(3)通过LN0，逐个遍历每个DataSet，如果获得prefix前缀类型为"CILO"的节点，且该节点DOI名称为EnaOpn或Enacls的引用，获得开关刀闸联闭锁信息；
(4)如果LDevice为"PROT"，且遍历到LN0的Dataset为"dsRelayEna"，获得该数据集下的保护软压板信息。
基于上述的典型信息表提取方法，通过监控系统中的量测类数据由SCD文件解析生成，监控系统以数据集为基本单位进行配置数据类型，数据集来自于该设备的SCD文件，因此对SCD文件进行处理，分析与提取其中的关键描述信息，最后能够直接生成图2为例的全站信息表，方法如下：
1.典型监控信息表(遥信)
a)第一列序号，从0开始序列化增长，且固定为“全站事故总信号”，该信号站内由各间隔事故总合并得来，属于计算类数据。
b)第二列设备，由“电压等级+名称”构成，每个间隔内的第一点固定为“间隔事故总信号”。间隔排序的原则是电压等级先高后低，间隔类型排列原则是线路、主变、公共，电压等级和名称从IED描述信息中截取。
c)第三列信号类型，信号类型依次固定“事故信号”、“断路器位置”、“刀闸位置”、“断路器机构”、“机构异常信号”、“控制回路状态”、“第一套保护状态”“第二套保护状态”、“冷却器状态”、“主变本体”、“有载调压”、“测控装置”、“合并单元”、“智能终端”、“交换机”、“母设”、“技防信号”、“其它”等。
d)第四列信息描述，遥信描述直接由数据集DataSet中FCDA的DOI描述提取，数据集分为公共类LD0、控制类CTRL、保护类PROT、录波类RCD类。
公共类LD0的数据集提取的信息，GOOSE告警和SV告警通信工况、装置自检信号、光功率状态监测等；
控制类CTRL提取的信息，测控装置硬遥信和GOOSE接收遥信；
保护类PROT提取的信息，保护事件及保护告警信息；
录波类RCD不作处理。
e)第五列信号分类，遥信典型信息表中，告警等级有事故、异常、变位、告知，四种类型，依据SCD文件中，DOI name＝“”的值进行自动设置，原则如下：
DOI name＝“Op”识别为保护事件，信息分类为事故；
DOI name＝“Alm”识别为告警信息，信息分类为异常；
DOI name＝“Pos”首先识别为位置，然后根据字符模糊匹配，开关分类为变位，刀闸分类为告知；
DOI name＝“Ind*”首先识别为普通开入，然后根据字符模糊匹配，设置为异常；
2.典型监控信息表(遥测)
a)第一列序号，从0开始序列化增长，前两点位固定为“全站有功总加”、“全站无功总加”，该信号为计算类数据。
b)第二列设备名称，与遥信表中一致，间隔排序的原则是电压等级先高后低，间隔类型排列原则是线路、主变、公共。
c)第三列遥测名称，遥测名称每种类型格式固定，线路依次为有功、无功、A相电流、B相电流、C相电流、同期电压、智能柜温湿度；主变间隔按侧在线路的基础上增加档位、油温遥测。以上遥测类信息电压、电流、功率、频率、档位、温湿度直流量等均在MEAS数据集中提取。
3.典型监控信息表(遥控)
a)第一列序号，从0开始序列化增长。
b)第二列设备名称，与遥信表中一致，间隔排序的原则是电压等级先高后低，间隔类型排列原则是线路、主变、公共。
第三列遥控名称，控制类CTRL数据集中提取开关、刀闸、档位、软压板等。
一个具体的应用程序实例为，SCD文件基于XML格式，使用dom4j，先创建文件，将文件引入。再创建dom4j的读取文件类，来读取XML文件，Document是获取根元素类，以遍历的的形式输出。
第一步，以IED为基本操作对象，检索IED结构体的头信息中获取IED name、type、desc，其中desc中包含了电压等级和间隔名称。
示例<IED name＝"PL1101"type＝"NSR-304ZA-DA-G-C"desc＝"110kV阿满线保测"manufacturer＝"GDNR"configVersion＝"V3.00">
第二步，检索该IED结构体中的S1访问点，关键元素是DataSet name、desc数据集的名称和描述，根据FCDA的行数定义该IED中遥测、遥信个数；告警类创建到典型遥信表，量测类创建到典型遥测表。以dsAlarm为例，该信号创建至遥信表。
示例<AccessPoint name＝"S1">
<DataSet name＝"dsAlarm"desc＝"故障信号数据集">
<FCDA ldInst＝"LD0"prefix＝"Alm"lnClass＝"GGIO"lnInst＝"1"doName＝"Alm1"fc＝"ST"/>
第三步，根据第二步中FCDA中的描述，向下检索到逻辑节点，对该逻辑节点下的DOI desc进行提取。
<LN prefix＝"Alm"lnClass＝"GGIO"
lnType＝"GDNR_EVE_GGIO_NSR-304ZA-DA-G-C"inst＝"1"desc＝"告警信号1">
第四步，依次检索DOI name＝"Alm1"desc＝"装置故障"，存储到第二步创建的记录中。
第五步，进入下一个IED结构体，按照上述步骤既定原则进行检索存储
另外，本发明的具体实现方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (5)
1.一种基于SCD文件的变电站典型信息表提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A.通过检索IED设备的头信息获取IED name、type、desc，其中desc中包含了电压等级和间隔名称；电压等级下的间隔编号作为分类依据，根据间隔名称获取该间隔下的所有IED设备，IED name为IED名称；type为IED类型；IED name在SCD文件中全局唯一,IED名称由间隔名称获取，然后进入步骤B；
步骤B.获取全站通信信息:包括站控层通信信息以及过程层通信信息；以上信息含有如下内容：全站每个IED设备的站控层Ip地址及掩码、端口信息、每个IED设备的GSE和SMV控制块信息；根据上面的信息识别所有设备是否存在配置冲突并分析出全站地址资源占用，为每个资源进行分类标记管理；然后进入步骤C；
步骤C，通过LN0，由数据集DataSet的典型名称，提取遥信及参数信息表，包括：
(1)设备的公共参数dsParameter、压板信息，形成装置公共参数信息表-1；
(2)由故障信息dsAlarm、告警信息dsWarning、通信工况dsCommState，形成装置故障信息,告警信息，通信告警信息表,作为遥信典型信息表-1公共告警；
(3)由状态监测数据集dsAin、监控设备温度、光功率信息；作为遥测典型信息表-1设备状态监测信息；
(4)控制类CTRL：通过检索LDevice为"CTRL"以及该逻辑设备下的LN0数据集DataSet，获得测控遥信数据集dsDin和联闭锁数据集dsGoose，形成遥信典型信息表-2控制类信息表；
(5)保护类PROT：通过检索LDevice为"PROT"以及该逻辑设备下的LN0数据集DataSet，获取保护类数据集dsRelayDin保护遥信、保护事件dsTripInfo、保护测量信息dsRelayAin、保护告警信息dsProtWarning，形成遥信典型信息表-3保护类信息表；
(6)遥信典型信息表自动分类：
I事故：对dsTripInfo中，doName为Op为结尾的信号为保护动作事件；
II告警：对上述遥信典型信息表-1公共告警和保护类dsProtWarning保护告警中doName为Alm为结尾的信号识别为告警信息；
III变位：对控制类信息表中DOI前缀名称为Pos或DPCS的信息标记为位置类信息；
IV其他信息：对控制类信息表中DOI前缀名称为Ind的信息标记为开入类信息；
上述信息形成了不同级别的调度遥信信息点表,然后进入步骤D；
步骤D.通过LDevice为"MEAS",获得遥测类典型信息表；
(1)通过DataSet名称前缀为“dsAin”，获得所有测量数据集；
(2)LNclass为"MMXU"或"MMXN"的节点为测量电压、电流、功率的节点；
(3)从这些节点根据DOI name不同，分别归类为"A"电流信息，"Vol"或"PPV"电压信息、"Hz"频率信息、"W"功率信息；
(4)LNType为GOAI判断为直流和温湿度等节点信息；
根据上述MEAS的遥测信息表可形成遥测类典型信息表；然后进入步骤E；
步骤E.通过LDevice为"CTRL"，获取遥控类典型信息表：
(1)通过LN0，逐个遍历每个Dataset，如果获得prefix前缀类型为"OpStrp"的节点，获得保护软压板信息；
(2)通过LN0，逐个遍历每个DataSet，如果获得prefix前缀类型为"CSWI"的节点，且该节点DOI名称为POS前缀的引用，获得开关刀闸档位控制信息；
(3)通过LN0，逐个遍历每个DataSet，如果获得prefix前缀类型为"CILO"的节点，且该节点DOI名称为EnaOpn或Enacls的引用，获得开关刀闸联闭锁信息；
(4)如果LDevice为"PROT"，且遍历到LN0的Dataset为"dsRelayEna"，获得该数据集下的保护软压板信息。
2.根据权利要求1所述基于SCD文件的变电站典型信息表提取方法，其特征在于，适用场景是750～10kV使用IEC 61850规约进行通信的智能变电站、数字化变电站。
3.根据权利要求1所述基于SCD文件的变电站典型信息表提取方法，其特征在于，依据DOI name的值类型“Op”、“Alm”、“Pos”、“Ind*”进行信号自动分类。
4.根据权利要求1所述基于SCD文件的变电站典型信息表提取方法，其特征在于，每个IED设备的GSE和SMV控制块信息包括每个控制块Mac地址,APPID,VLAN-ID,VLAN优先级,最小生存时间和最大生存时间以及端口信息。
5.根据权利要求1至4中任一项所述基于SCD文件的变电站典型信息表提取方法，其特征在于，典型信息表确定之后，依据该典型信息表在数据通信网关机上进行数据转发，其中将该典型信息表另存为通信网关机可识别的tdf格式，直接导入到通信网关机中。
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