CN115913356A - 一种包含交换机的智能变电站光功率测试与比对方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包含交换机的智能变电站光功率测试与比对方法，解析SCD文件中的IED设备信息、设备的板卡、MMS信号参引信息、GOOSE信号参引信息、光口信息以及光纤连接关系信息并进行缓存，通过匹配对应IED信号点描述自动关联IED设备光口发送功率、接收功率的信号点；测试待测IED设备以及对侧IED设备的光功率并读取设备本身的监测光功率；分析计算IED设备光口的光功率传输衰耗值，生成全站光功率测量结果；对测试过的IED设备的光功率值进行比对分析，并进行预警标记；形成全站IED设备光功率测试报告。采用本发明的方法，可以实现自动生成包含交换机在内的全站IED设备光口信息、光纤连接信息；对IED设备的光口进行预警标记，及时发现二次设备光纤回路的隐患。

Description

一种包含交换机的智能变电站光功率测试与比对方法、装置及存储介质

技术领域

本发明属于智能变电站光功率测试技术领域，具体为一种包含交换机的智能变电站光功率测试与比对方法、装置及存储介质。

背景技术

随着SCD文件日益规范，目前SCD文件包含了装置板卡、光口的信息，并与实际发送的信号关联，另外，随着CSD配置交换机的应用，SCD文件也包含了过程层交换机及其连接信息，通过解析包含交换机CSD信息（交换机配置文件）的SCD文件，可以获得包含交换机在内的全站二次设备光纤连接关系。

现有智能变电站光功率测试方法为：配置IED设备光口信息；测试发送光口的发送光功率以及接收光口的接收光功率；通过解析接收报文匹配对端IED设备和发送光口；最后自动计算光纤损耗，最终形成报告输出。现有智能变电站光功率测试装置虽能实现IED设备光口的自动匹配测试，但仍需要对IED设备光口信息进行手动配置，且在涉及到交换机IED设备时，需要进行大量交换机信息的手动配置，即耗时又费力。

发明内容

本发明的目的是提供一种包含交换机的智能变电站光功率测试与比对方法及装置，从而实现自动生成包含交换机在内的全站IED设备光口信息、光纤连接信息、光功率测试结果，并对IED设备的光功率进行比对预警，从而及时发现二次设备光纤回路的隐患。

本发明的目的还在于提供一种计算机可读存储介质。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

本发明公开了一种包含交换机的智能变电站光功率测试与比对方法，包括以下步骤：

（1）解析SCD文件中的IED设备信息，自动生成包括交换机的全站IED设备列表并进行缓存；

（2）解析SCD文件中IED设备的板卡、光口信息，自动生成包含交换机在内的全站IED设备的所有板卡列表、光口信息列表并进行缓存；

（3）解析SCD文件中IED设备光纤连接关系信息，自动生成包括交换机的IED设备之间的连接关系并进行缓存；

（4）解析SCD文件中MMS、GOOSE信号参引信息，通过匹配对应IED信号点描述自动关联IED设备光口发送功率、接收功率的信号点；

（5）选择一个待测IED设备，逐一测试得到该IED设备有光纤连接的光纤接口的测试光功率值并读取该IED设备的监测光功率值；重复该步骤，直至将智能变电站所有IED设备的光功率测试完毕；

（6）根据已测IED设备的光纤接口，匹配到与该光纤接口相连的对侧IED设备、对侧IED设备的光纤接口的测试光功率值、监测光功率值；分析计算得到该已测IED设备光口的光功率传输衰耗值；逐一匹配所有已测IED设备光纤接口光功率数据，并进行分析计算，最终生成全站光功率测量结果并记录保存数据；

（7）对测试过的IED设备的光功率值进行比对分析，并进行预警标记；

（8）形成全站IED设备光功率测试报告；报告主要内容包括所有已测IED设备光口的本侧测试光功率值、本侧监测光功率值、对侧IED设备光口测试光功率值，以及计算出的光功率传输衰耗值。

进一步地，步骤（2）中自动生成全站IED设备的所有板卡列表、光口信息列表的具体方法为：解析SCD中GOOSE子网物理连接节点下的信息，读取物理连接节点下的端口节点信息，得到IED设备的板卡和光口信息。

进一步地，步骤（4）中对于保护、测控设备，通过匹配对应IED遥测描述的关键字自动关联MMS信号点和设备光口；对于智能终端设备，通过匹配GOOSE信号通道描述的关键字自动关联GOOSE信号点和设备光口。

进一步地步骤（3）中自动生成包括交换机的IED设备之间的连接关系的具体方法为：

解析SCD中GOOSE子网物理连接节点下的信息，读取物理连接节点下光缆节点的信息；具有相同名称的光缆节点为相连光口，解析所有IED设备，可依次生成全站交换机与所有保护、测控、智能终端设备的光纤连接关系。

进一步地，步骤（5）中测试间隔层IED设备光纤连接的光口测试光功率值并读取该IED设备的监测光功率值的具体过程为：

（5.1.1）选择一个待测IED设备，依据解析的SCD文件，自动识别待测IED设备名称、板卡及光纤接口号并生成板卡及光口列表，并自动识别该IED设备光纤接口连接的对端IED设备名称、板卡及光纤接口号，测量待测IED设备当前光纤接口的发送光功率值，并与待测IED设备名称、板卡及光纤接口关联，记录并保存数据；

（5.1.2）测量对侧IED设备对应光纤接口的发送光功率值，并与对侧IED设备名称、板卡及光纤接口关联，记录并保存数据；

（5.1.3）根据步骤（4）所关联的MMS信号点，通过MMS信号交互读取待测IED设备的监测光功率值，记录并保存数据。

进一步地，步骤（5）中测试交换机设备光纤连接的光口的测试光功率值并读取交换机的监测光功率值的具体过程为：

（5.2.1）选择一个待测交换机设备，依据解析的SCD文件，自动识别待测交换机设备名称及光纤接口号并生成光口列表，并自动识别与该交换机光纤接口连接的对端IED设备名称、板卡及光纤接口号，测量待测交换机设备当前光纤接口的发送光功率值，并与待测交换机设备名称及光纤接口关联，记录并保存数据；

（5.2.2）测量对侧IED设备对应光纤接口的发送光功率值，并与对侧IED设备名称、板卡及光纤接口关联，记录并保存数据；

（5.2.3）根据步骤（4）所关联的MMS信号点，通过MMS信号交互读取待测交换机设备的监测光功率值，记录并保存数据。

进一步地，步骤（5）中测试过程层设备光纤连接的光口发送光功率值和接收光功率值并读取该IED设备的监测光功率值的具体过程为：

（5.3.1）选择一个待测IED，测量待测IED设备当前光纤接口发送光功率值并与待测IED设备名称、板卡及光纤接口关联；通过GOOSE报文读取待测IED设备的监测光功率值，记录并保存数据；

（5.3.2）测量对侧IED设备对应光纤接口发送光功率值，并与对侧IED设备名称、板卡及光纤接口关联，记录并保存数据。

进一步地，步骤（7）中对测试过的IED设备的光功率值进行比对分析，并进行预警标记的具体过程为：

将IED设备的监测光功率值与测试光功率值进行横向比对，计算二者的误差值，若超过设置的监测光功率值与测试光功率值误差告警阈值则把IED设备光口标记为异常；将当前测得的全站光功率测试值与测得的全站光功率历史记录值进行纵向比对，选择需要比对的某个时段的历史记录值，计算当前值与所选时段历史记录值的误差值，若超过设置的误差阈值则把IED设备光口标记为异常。

本发明还公开了一种包含交换机的智能变电站光功率测试与比对装置，包括：

MMS客户端，用于接收IED设备的MMS报文，读取IED设备的监测功率；

人机交互模块，用于人机交互；

第一信号接口模块，用于连接被测IED设备光口测量被测光口的光功率，并用于传输GOOSE信号，读取过程层设备的监测光功率值；

第二信号接口模块，用于传输间隔层MMS信号，通过MMS客户端读取被测IED设备监测光功率值；

SCD解析模块，用于解析SCD文件，获取测试所需的IED设备信息、IED板卡及光口信息、以及IED设备光纤连接关系信息；

数据缓冲与记录模块，用于缓存人机交互数据、SCD配置信息、光功率测量数据、分析比对结果数据、测试报告数据等；

信号比较模块，用于对全站光功率的分析比对，得出分析结果；

测试报告与预警模块，用于对信号比较模块得出的结果进行预警标记并生成测试报告。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使计算机可读存储介质所在设备执行本发明的方法。

本发明的有益效果为：

采用本发明的方法，可以实现自动生成包含交换机在内的全站IED设备光口信息、光纤连接信息，无需手动配置；自动生成全站设备光功率测试结果；比对二次设备自身测量记录的接口光功率和测试的接口光功率，并进行预警，及时发现二次设备光纤回路的隐患。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明测试报告结果格式示意图；

图3为本发明装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1，图2所示，本发明的包含交换机的智能变电站光功率测试与比对方法包括以下步骤：

（1）解析SCD文件中的IED设备信息，自动生成包括交换机的全站IED设备列表并进行缓存；

全站IED设备包括保护设备、测控设备、智能终端、交换机等。

（2）解析SCD文件中IED设备的板卡、光口信息，自动生成全站IED设备的所有板卡列表、光口信息列表并进行缓存；

解析SCD中GOOSE子网物理连接节点(PhysConn)下的端口节点(type="Port")信息，得到IED设备的板卡和光口信息。对于保护、测控、智能终端等IED设备，例如该IED存在端口号20-A和13-A，则该IED板卡为B20、B13两块，B20板卡的光口有光口A，B13板卡的端口有光口A；若只存在20-A，20-B等20开头的端口号，则板卡只有B20一块，B20板卡的光口有光口A和光口B。对于交换机IED设备，交换机没有板卡信息，读取物理连接节点(PhysConn)节点下的信息，例如该节点下的信息为<Ptype="Port">1</P>，则其中的编号1代表光口1；对于某个IED设备，遍历所有物理连接节点(PhysConn)，即可生成该IED设备的所有板卡、端口列表配置。

（3）解析SCD文件中IED设备光纤连接关系信息，自动生成包括交换机的IED设备之间的连接关系并进行缓存；具体方法为：

解析SCD中GOOSE子网物理连接节点(PhysConn)节点下光缆节点(type="Cable")的信息；具有相同名称的光缆节点为相连光口，解析所有IED设备，可依次生成全站交换机与所有保护、测控、智能终端设备的光纤连接关系。

（4）解析SCD文件中MMS、GOOSE信号参引信息，通过匹配对应IED信号点描述自动关联IED设备光口发送功率、接收功率的信号点；

对于保护、测控等设备，通过匹配对应IED遥测描述的关键字自动关联MMS信号点和设备光口；对于智能终端等设备，通过匹配GOOSE信号通道描述的关键字自动关联GOOSE信号点和设备光口。

（5）选择一个待测IED设备，逐一测试得到该IED设备有光纤连接的光纤接口的测试光功率值并读取该IED设备自身测量记录的光纤接口发送光功率值和接收光功率值（即IED设备的监测光功率值）；重复该步骤，直至将智能变电站所有IED设备的光功率测试完毕；

对于间隔层IED设备，测试的具体方法为：

（5.1.1）选择一个待测IED设备，依据解析的SCD文件，装置自动识别待测IED设备名称、板卡及光纤接口号并生成板卡及光口列表，并自动识别该IED设备光纤接口连接的对端IED设备名称、板卡及光纤接口号。测量待测IED设备当前光纤接口的发送光功率值，并与待测IED设备名称、板卡及光纤接口关联，记录并保存数据。

（5.1.2）测量对侧IED设备对应光纤接口的发送光功率值OPV-R1，并与对侧IED设备名称、板卡及光纤接口关联，记录并保存数据。

（5.1.3）根据步骤4所关联的MMS信号点，通过MMS信号交互读取待测IED设备的监测光功率值，包括监测的发送光功率值OPVS-T1和监测的接收光功率值OPVS-R1，记录并保存数据。

对于交换机设备，具体方法为：

（5.2.1）选择一个待测交换机设备，依据解析的SCD文件，自动识别待测交换机设备名称及光纤接口号并生成光口列表，并自动识别该交换机光纤接口连接的对端IED设备名称、板卡及光纤接口号。测量待测交换机设备当前光纤接口的发送光功率值OPV-T1，并与待测交换机设备名称及光纤接口关联，记录并保存数据；

（5.2.2）测量对侧IED设备对应光纤接口的发送光功率值OPV-R1，并与对侧IED设备名称、板卡及光纤接口关联，记录并保存数据；

（5.2.3）根据步骤4所关联的MMS信号点，通过MMS信号交互读取待测交换机设备的监测光功率值，包括监测的发送光功率值OPVS-T1和监测的接收光功率值OPVS-R1，记录并保存数据。

对于过程层设备，具体方法为：

（5.3.1）选择一个待测IED，测量待测IED设备当前光纤接口发送光功率值并与待测IED设备名称、板卡及光纤接口关联；通过GOOSE报文读取待测IED设备的监测光功率值，包括监测的发送光功率值OPVS-T1和监测的接收光功率值OPVS-R1，记录并保存数据；

（5.3.2）测量对侧IED设备对应光纤接口发送光功率值OPV-R1，并与对侧IED设备名称、板卡及光纤接口关联。记录并保存数据。

（6）根据已测IED设备的光纤接口，匹配到与该光纤接口相连的对侧IED设备、对侧IED设备的光纤接口的测试光功率值、监测光功率值；分析计算得到该已测IED设备光口的光功率传输衰耗值；逐一匹配所有已测IED设备光纤接口光功率数据，并进行分析计算，最终生成全站光功率测量结果并记录保存数据；

根据已测得所有待测IED光纤接口的光功率数据，包括IED设备光口发送的测试光功率OPV-T1和接收的测试光功率OPV-R1、 IED设备光口发送的监测光功率OPVS-T1和接收的监测光功率OPVS-R1以及步骤3得到的各IED设备光口之间的光纤连接关系进行匹配。

（7）对测试过的IED设备的光功率值进行比对分析，并进行预警标记；

具体方法为：将IED设备的监测光功率值OPVS-T1，OPVS-R1与测试光功率值OPV-T1，OPV-R1进行横向比对，计算二者的误差值，若超过设置的监测光功率值与测试光功率值误差告警阈值则把IED设备光口标记为异常；将当前测得的全站光功率测试值与测得的全站光功率历史记录值进行纵向比对，选择需要比对的某个时段的历史记录值，计算当前值与所选时段历史记录值的误差值，若超过设置的误差阈值则把IED设备光口标记为异常。

（8）形成全站IED设备光功率测试报告；报告主要内容包括所有已测IED设备光口的本侧测试光功率值、本侧监测光功率值、对侧IED设备光口测试光功率值，以及计算出的光功率传输衰耗值。

采用本发明的方法，可以实现自动生成包含交换机在内的全站IED设备光口信息、光纤连接信息，无需手动配置；自动生成全站设备光功率测试结果；比对二次设备自身测量记录的接口光功率和测试的接口光功率，并进行预警，及时发现二次设备光纤回路的隐患。

如图3所示，一种包含交换机的智能变电站光功率测试与比对装置，包括：

MMS客户端，用于接收IED设备的MMS报文，读取IED设备的监测功率；

人机交互模块，用于人机交互；

第一信号接口模块，用于连接被测IED设备光口测量被测光口的光功率值，并用于传输GOOSE信号，读取过程层设备监测光功率值；

第二信号接口模块，用于传输间隔层MMS信号，通过MMS客户端读取被测IED设备监测光功率值；

SCD解析模块，用于解析SCD文件，获取测试所需的IED设备信息、IED板卡及光口信息、以及IED设备光纤连接关系信息；

数据缓冲与记录模块，用于缓存人机交互数据、SCD配置信息、光功率测量数据、分析比对结果数据、测试报告数据等；

信号比较模块，用于对全站光功率的分析比对，得出分析结果；

测试报告与预警模块，用于对信号比较模块得出的结果进行预警标记并生成测试报告。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使计算机可读存储介质所在设备执行本发明的方法。

以下为对说明书中涉及到的一些名词的解释：

测试光功率值是指对IED设备的光口进行测试得到的发送光功率值和接收光功率值；监测光功率值是指IED设备自身测量记录的发送光功率值和接收光功率值。IED代表智能电子设备。SCD为智能变电站全站系统配置文件。CSD为交换机配置文件。MMS、GOOSE在SCD文件中代表两种电力通信模型。PhysConn为物理连接节点；type="Port"为端口类型；type="Cable"为光缆类型。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种包含交换机的智能变电站光功率测试与比对方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）解析SCD文件中的IED设备信息，自动生成包括交换机的全站IED设备列表并进行缓存；

（2）解析SCD文件中IED设备的板卡、光口信息，自动生成包含交换机在内的全站IED设备的所有板卡列表、光口信息列表并进行缓存；

（3）解析SCD文件中IED设备光纤连接关系信息，自动生成包括交换机的IED设备之间的连接关系并进行缓存；

（4）解析SCD文件中MMS、GOOSE信号参引信息，通过匹配对应IED信号点描述自动关联IED设备光口发送功率、接收功率的信号点；

（5）选择一个待测IED设备，逐一测试得到该IED设备有光纤连接的光纤接口的测试光功率值并读取该IED设备的监测光功率值；重复该步骤，直至将智能变电站所有IED设备的光功率测试完毕；

（6）根据已测IED设备的光纤接口，匹配到与该光纤接口相连的对侧IED设备、对侧IED设备的光纤接口的测试光功率值、监测光功率值；分析计算得到该已测IED设备光口的光功率传输衰耗值；逐一匹配所有已测IED设备光纤接口光功率数据，并进行分析计算，最终生成全站光功率测量结果并记录保存数据；

（7）对测试过的IED设备的光功率值进行比对分析，并进行预警标记；

（8）形成全站IED设备光功率测试报告；报告主要内容包括所有已测IED设备光口的本侧测试光功率值、本侧监测光功率值、对侧IED设备光口测试光功率值，以及计算出的光功率传输衰耗值。

2.如权利要求1所述的包含交换机的智能变电站光功率测试与比对方法，其特征在于，步骤（2）中自动生成全站IED设备的所有板卡列表、光口信息列表的具体方法为：解析SCD中GOOSE子网物理连接节点下的信息，读取物理连接节点下的端口节点信息，得到IED设备的板卡和光口信息。

3.如权利要求1所述的包含交换机的智能变电站光功率测试与比对方法，其特征在于，

步骤（4）中对于保护、测控设备，通过匹配对应IED遥测描述的关键字自动关联MMS信号点和设备光口；对于智能终端设备，通过匹配GOOSE信号通道描述的关键字自动关联GOOSE信号点和设备光口。

4.如权利要求1所述的包含交换机的智能变电站光功率测试与比对方法，其特征在于，步骤（3）中自动生成包括交换机的IED设备之间的连接关系的具体方法为：

解析SCD中GOOSE子网物理连接节点下的信息，读取物理连接节点下光缆节点的信息，具有相同名称的光缆节点为相连光口，解析所有IED设备，可依次生成全站交换机与所有保护、测控、智能终端设备的光纤连接关系。

5.如权利要求1所述的包含交换机的智能变电站光功率测试与比对方法，其特征在于，步骤（5）中测试间隔层IED设备光纤连接的光口测试光功率值并读取该IED设备的监测光功率的具体过程为：

（5.1.1）选择一个待测IED设备，依据解析的SCD文件，自动识别待测IED设备名称、板卡及光纤接口号并生成板卡及光口列表，并自动识别该IED设备光纤接口连接的对端IED设备名称、板卡及光纤接口号，测量待测IED设备当前光纤接口的发送光功率值，并与待测IED设备名称、板卡及光纤接口关联，记录并保存数据；

（5.1.2）测量对侧IED设备对应光纤接口的发送光功率值，并与对侧IED设备名称、板卡及光纤接口关联，记录并保存数据；

（5.1.3）根据步骤（4）所关联的MMS信号点，通过MMS信号交互读取待测IED设备的监测光功率值，记录并保存数据。

6.如权利要求1所述的包含交换机的智能变电站光功率测试与比对方法，其特征在于，步骤（5）中测试交换机设备光纤连接的光口的测试光功率值并读取交换机的监测光功率值的具体过程为：

（5.2.1）选择一个待测交换机设备，依据解析的SCD文件，自动识别待测交换机设备名称及光纤接口号并生成光口列表，并自动识别与该交换机光纤接口连接的对端IED设备名称、板卡及光纤接口号，测量待测交换机设备当前光纤接口的发送光功率值，并与待测交换机设备名称及光纤接口关联，记录并保存数据；

（5.2.2）测量对侧IED设备对应光纤接口的发送光功率值，并与对侧IED设备名称、板卡及光纤接口关联，记录并保存数据；

（5.2.3）根据步骤（4）所关联的MMS信号点，通过MMS信号交互读取待测交换机设备的监测光功率值，记录并保存数据。

7.如权利要求1所述的包含交换机的智能变电站光功率测试与比对方法，其特征在于，步骤（5）中测试过程层设备光纤连接的光口测试光功率值并读取该IED设备的监测光功率值的具体过程为：

（5.3.1）选择一个待测IED，测量待测IED设备当前光纤接口发送光功率值并与待测IED设备名称、板卡及光纤接口关联；通过GOOSE报文读取待测IED设备的监测光功率值，记录并保存数据；

（5.3.2）测量对侧IED设备对应光纤接口发送光功率值，并与对侧IED设备名称、板卡及光纤接口关联，记录并保存数据。

8.如权利要求1所述的包含交换机的智能变电站光功率测试与比对方法，其特征在于，步骤（7）中对测试过的IED设备的光功率值进行比对分析，并进行预警标记的具体过程为：

将IED设备的监测光功率值与测试光功率值进行横向比对，计算二者的误差值，若超过设定的监测光功率值与测试光功率值误差告警阈值则把IED设备光口标记为异常；将当前测得的全站光功率测试值与测得的全站光功率历史记录值进行纵向比对，选择需要比对的某个时段的历史记录值，计算当前值与所选时段历史记录值的误差值，若超过设定的误差阈值则把IED设备光口标记为异常。

9.一种包含交换机的智能变电站光功率测试与比对装置，其特征在于，包括：

MMS客户端，用于接收IED设备的MMS报文，读取IED设备的监测光功率值；

人机交互模块，用于人机交互；

第一信号接口模块，用于连接被测IED设备光口测量被测光口的光功率，并用于传输GOOSE信号，读取过程层设备的监测光功率值；

第二信号接口模块，用于传输间隔层MMS信号，通过本装置的MMS客户端读取被测IED设备的监测光功率值；

SCD解析模块，用于解析SCD文件，获取测试所需的IED设备信息、IED板卡及光口信息、以及IED设备光纤连接关系信息；

数据缓冲与记录模块，用于缓存人机交互数据、SCD配置信息、光功率测量数据、分析比对结果数据、测试报告数据；

信号比较模块，用于对全站光功率的分析比对，得出分析结果；

测试报告与预警模块，用于对信号比较模块得出的结果进行预警标记并生成测试报告。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，使计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1-8任意一项所述的方法。

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