智能变电站全站配置scd文件合法性检查装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种智能变电站全站配置SCD文件合法性检查装置，上位机和下位机通过串口通讯，并且网口互联；上位机采用WindowsXP的工控机提供软件运行平台、人机交互界面以及后台数据分析处理；下位机由主控板和指示灯按键板组成，主控板与指示灯按键板相连，主控板由通讯模块和STM32模块组成；上位机通过485接口与STM32模块进行指令通讯，通过电网口进行数据通讯；下位机实现网口扩展、指示灯控制、按键响应功能；下位机将从外部接口接收到的报文通过互联电网口传给上位机，上位机将报文通过电网口传给下位机后转发出去。上位机对数据处理结果通过485串口以命令方式传给STM32模块，STM32模块控制指示灯发亮或灭；STM32模块响应按键信息转化为指令，通过485串口传给上位机。
【专利说明】
智能变电站全站配置SCD文件合法性检查装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及电力系统行业，特别涉及一种智能变电站全站配置SCD文件合法性检查装置。
【背景技术】
[0002]随着IEC61850技术的推广和应用、以及智能变电站的大力发展，推动了智能变电站配置描述语言的出现和运用。
[0003]智能变电站通过SMV进行采样值、测量值的传输、通过GOOSE报文传输开关量信号、操作断路器跳合闸，与传统变电站运用硬接线传输模拟信号截然不同。虚端子概念的提出有助于在传统变电站基础上去理解智能变电站SCD配置文件，这些传输通道，就是通过SCD文件配置的虚端子。
[0004]实际工作中，一个220kV智能变电站配置的虚端子多达3000条甚至更多，这些虚端子的配置经常会漏接或者描述不准确、相别配置错误、系统不对应，其是否完整准确没有一个直观、快速有效的方法去检测，当某些通道漏接或者错接严重影响整个变电站的安全运行。
【发明内容】
[0005]鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种智能变电站全站配置SCD文件合法性检查装置，通过解析智能变电站.scd全站配置文件并多方式灵活保存相关数据，然后进行语义检查、虚端子合法性检查，使其能够快速准确的按照虚端子自查原则将漏接的IED设备、系统不对应的IED、漏接的虚端子通道、错接的虚端子通道检查出来，用于智能变电站系统验收时SCD文件的检查及运行维护、改扩建时虚端子检查及相关技能培训。
[0006]本实用新型采用以下技术方案:
[0007]智能变电站全站配置SCD文件合法性检查装置，由上位机和下位机组成，其特征在于:上位机和下位机通过串口通讯，并且网口互联;所述的上位机采用WindowsXP的工控机，主要提供软件运行平台、人机交互界面以及后台数据分析处理；下位机由主控板和指示灯按键板组成，主控板与指示灯按键板相连，主控板由通讯模块和STM32模块组成；上位机通过485接口与STM32模块进行指令通讯，通过电网口进行数据通讯；下位机实现网口扩展、指示灯控制、按键响应的功能；下位机将从外部接口接收到的报文通过互联的电网口传给上位机，上位机也可将报文通过电网口传给下位机后转发出去。上位机对数据的处理结果通过485串口以命令的方式传给STM32模块，STM32模块控制指示灯发亮或灭；STM32模块响应按键的信息，转化为指令，通过485串口传给上位机。
[0008]所述下位机的通讯模块设有3个电以太网口、2个光以太网口(预留，用于SMV、GOOSE报文读取、发送)。3个电以太网口中的2个采用RJ45接口，通过网络变压器与网络交换机相连，I个电以太网口通过网络变压器直接与上位机对插；2个光以太网口采用安华高HFBR光模块，分别通过阻容网络与网络交换机相连；网络交换机上共接有3个电网口和2个光网口，各网口的数据直接透传。如此，上位机下发的数据可通过直连的电网口透传到下位机的2个RJ45接口和2个光网口 ；由下位机2个RJ45接口和2个光网口收到的数据也可以直接透传到上位机的光网口。
[0009]本实用新型使用步骤如下:
[0010]1、导入scd文件
[0011 ]通过USB或者其它方式拷贝智能能变电站.SCd配置文件到装置，然后经过本装置解析该scd文件，并保存相关数据到本装置的配置文件中。
[0012]2、智能处理scd文件的相关数据
[0013]解析scd原始数据后，对其进行处理，根据communicat1n部分自动关联IED设备的通讯信息，根据IED名称、IED描述自动生成间隔信息，运用scd文件中的模板将FCDA通道实例化描述，通过引用部分自动生成IH)关联信息及虚端子信息。
[0014]根据IED名称、描述对间隔分类如“220kV母线保护、220kV线路保护、220kV主变保护、220kV母联保护、220kV母联测控、220kV线路测控”；对IED及其关联IED分类，如“保护、合并单元、智能终端、合并终端、测控、录波器、远跳判断、四合一”等。根据虚端子自查原则按间隔分类对变压器、母线、母联、分段、线路等间隔以便于进行虚端子合法性检查。
[0015]3、对.scd文件进行语义检查
[0016]在对scd文件数据进行处理的同时，根据一定的语义规则，对该scd文件中的所有虚端子连接通道的功能约束、通道类型等进行检查。
[0017]4、依照《220kV虚端子自查原则》对.scd文件进行虚端子合法性检查
[0018]基于虚端子自查原则220kV双母线接线方式部分及S⑶智能解析(包含对没有变电站部分的SCD文件中的IED进行自动分配间隔)、虚端子遍历检查算法和模糊匹配策略，然后按照间隔所属分类，按照其对应的原则对间隔按IED类型对相关联的IED的SMV控制块、GOOSE控制的通道块进行虚端子合法性检查。
[0019]对每个IED发送通道未配置接收通道的虚端子进行检查。包含SMV发送通道、GOOSE发送通道。
[°02°] 5、灵活、便捷查看检查结果
[0021]对上述检查结果数据进行归类整理。装置可以按照IED名称、检查结果的类型、检查结果的连接性质、检查结果的内容、检查项目等组合过滤选择查看结果，并且可以人工修改错误的检查结果为正确。
[0022]本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0023]1、快速全面的检查智能变电站SCD全站配置文件虚端子配置的完整性和正确性:该新型装置可以按照虚端子原则，快速、全面的将漏接的装置，漏接、错接、多接的通道，系统不对应的IH)等检查并打印出来。大大提高电力设备安全性、稳定性。
[0024]2、快速准确的检查通道描述:在实际情况中，很多通道描述中包含相别的通道配置错误，如“B相跳闸”、“C相跳闸”错误配置成“A相跳闸”。人工检查耗费大量时间并且还容易遗漏，造成后期维护或者使用时混淆通道，给运行检修人员造成极大的不便。该新型装置可以避免该类情况的发生。
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型的结构不意图。
[0026]图2为本实用新型装置的通讯接口板结构图。
[0027]图3为本实用新型装置的指示灯按键板结构图。
[0028]图4为本实用新型装置使用示意图。
【具体实施方式】
[0029]为了使本实用技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用技术，但本实用新型装置的实施方案并不仅限如此。
[0030]如图1所示，本装置由上位机和下位机组成，其特征在于:上位机和下位机通过串口通讯，并且网口互联;所述的上位机采用WindowsXP的工控机，主要提供软件运行平台、人机交互界面以及后台数据分析处理；下位机由主控板和指示灯按键板组成，主控板与指示灯按键板相连，主控板由通讯模块和STM32模块组成;上位机通过485接口与STM32模块进行指令通讯，通过电网口进行数据通讯;下位机实现网口扩展、指示灯控制、按键响应的功能；下位机将从外部接口接收到的报文通过互联的电网口传给上位机，上位机也可将报文通过电网口传给下位机后转发出去。上位机对数据的处理结果通过485串口以命令的方式传给STM32模块，STM32模块控制指示灯发亮或灭;STM32模块响应按键的信息，转化为指令，通过485串口传给上位机。
[0031 ]如图1、图2所示，所述下位机的通讯接口板设有3个电以太网口、2个光以太网口(预留，用于SMV、G00SE报文读取、发送)。3个电以太网口中的2个采用RJ45接口，通过网络变压器与网络交换机相连，I个通过网络变压器直接与上位机对插。2个光以太网口采用安华高HFBR光模块，分别通过阻容网络与网络交换机相连。网络交换机上共接有3个电网口和2个光网口，各网口的数据直接透传。如此，上位机下发的数据可通过直连的电网口透传到下位机的2个RJ45接口和2个光网口 ；由下位机2个RJ45接口和2个光网口收到的数据也可以直接透传到上位机的光网口。
[0032]如图3所示，指示灯按键板上设有8个指示灯和I个导入SCD文件按键、I个合法性检查按键、I个语义检查按键、I个保存检查报告按键;八个指示灯分别代表装置运行的不同状态以及告警提示信息等。
[0033]如图4所示，本实用新型装置挂接在变电站站控层网络交换机中。本装置通过外部输入设备将scd文件导入到本装置中，进行解析、离线语义检查、离线合法性检查。经过上述解析，再通过9-2、G00SE网获取各保护装置当前通道值，并和下发的SMV值、GOOSE通道位置进行比对，在线检验虚端子连接的合法性。
[0034]以下是整个装置的实施方案:
[0035]首先如图1所示，本实用新型装置挂载在变电站的站控层网络交换机上，通讯接口板为图2所示;通过操作本装置的导入SCD文件按键，将已经储存于外接USB或者拷贝到本装置中的全站配置SCD文件依次解析“Header”，“Substat1n”，“Communicat1n”，“IED”，“DataTypeTemplates”等部分，然后对其进行处理，将所有通道实例化、自动生成关联IED信息，自动生成引用信息、自动生成变电站间隔信息。并转换为本装置的配置文件。
[0036]通过操作本装置的语义检查按键，开始对导入的S⑶文件进行语义检查。
[0037]通过操作本装置的合法性检查按钮，根据虚端子自查原则对220Kv双母线接线方式SCD文件进行离线虚端子合法性检查，将检查结果显示在上位机主屏幕上。包含220kV母线保护、220kV线路保护、220kV主变保护、220kV母联保护、220kV母联测控、220kV线路测控与其相关设备之间的虚端子连接，保存错接、漏接以及正确的检查结果信息。针对SMV、GOOSE通道的差别，该装置对其采用不同的匹配策略，SMV通道主要检查相别、通道类型，GOOSE通道按照自查原则进行模糊匹配。
[0038]通过操作本装置的保存检查报告按键，可以将检查报告以选择的格式保存在本装置中，兼容“.doc”，“.pdf”，“.xls”，“.txt”等多种格式，并可以通过USB接口拷贝检查报告。
[0039]通过USB鼠标操作界面，灵活、便捷查看检查结果。装置可以按照IED名称、检查结果的类型、检查结果的连接性质、检查结果的内容、检查项目等组合过滤选择查看结果，并且可以人工修改错误的检查结果为正确。
【主权项】
1.智能变电站全站配置SCD文件合法性检查装置，由上位机和下位机组成，其特征在于:上位机和下位机通过串口通讯，并且网口互联;所述的上位机采用WindowsXP的工控机，提供软件运行平台、人机交互界面以及后台数据分析处理；下位机由主控板和指示灯按键板组成，主控板与指示灯按键板相连，主控板由通讯模块和STM32模块组成;上位机通过485接口与STM32模块进行指令通讯，通过电网口进行数据通讯；下位机实现网口扩展、指示灯控制、按键响应的功能;下位机将从外部接口接收到的报文通过互联的电网口传给上位机，上位机将报文通过电网口传给下位机后转发出去；上位机对数据的处理结果通过485串口以命令的方式传给STM32模块，STM32模块控制指示灯发亮或灭；STM32模块响应按键的信息，转化为指令，通过485串口传给上位机。2.根据权利要求1所述的智能变电站全站配置SCD文件合法性检查装置，其特征在于:所述下位机的通讯模块设有3个电以太网口和2个光以太网口，3个电以太网口中的2个采用RJ45接口，通过网络变压器与网络交换机相连，I个电以太网口通过网络变压器直接与上位机对插；2个光以太网口采用安华高HFBR光模块，分别通过阻容网络与网络交换机相连；网络交换机上共接有3个电网口和2个光网口，各网口的数据直接透传。
【文档编号】G06F11/22GK205451040SQ201521063888
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月17日
【发明人】张 浩, 陈前臣, 石旭刚
【申请人】国家电网公司, 国网湖北省电力公司, 武汉市豪迈电力自动化技术有限责任公司