专利名称：基于iec61850故障分析系统的图形实例化方法
技术领域：
本发明属于电力系统自动化技术领域，特别是涉及一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法。
背景技术：
目前，国内记录故障数据的方法是三个文件comtrade录波，通过这3个文件，分析继电保护和高压断路器地动作情况，判断电力系统、线路和设备故障发生的确切地点、发展过程和故障类型，以便迅速排除故障和制定防止对策。C0MTRADE格式的故障录波文件包括三部分信息*. dat数据文件，以二进制的形式记录暂态数据中每一采样的每一输入通道的值；*. cfg配置文件，提供了合理解释数据文件(*. dat)所需的信息和*. hdr信息文件。 现有的基于这3个文件故障分析软件，虽能以波形方式再现故障数据，在一定程度上增强了录波数据的可读性，然而这种方式仅能呈现采样数据的变化，录波开关量的分合，需要专业的保护研发人员才能分析出故障动作的标志集状态和故障动作的原因及流程。受碍于3 个录播文件存储信息有限，使得许多的有利于故障分析的数据和现场状态无法复现，分析录波不直观，不准确，同时没有足够信息体现保护动作行为过程中的保护元件状态也无法提供绘制智能曲线等利于保护人员进行故障分析的相关信息。
发明内容
为了解决现有技术中记录故障数据的方法仅能呈现采样数据的变化，录波开关量的分合，受碍于存储信息有限，使得分析录波不直观，不准确的问题，本发明提供了一种在原有的comtrade基础上增加两种文件.des和.mid，用来存储装置的保护逻辑和逻辑元件实时状态，在此基础上完成故障录波的反演，智能分析的图形实例化方法。为了解决上述问题，本发明所采取的技术方案是一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于包括以下两个步骤(1)、基于SVG的多层次逻辑配置根据保护原理配置保护实现逻辑，并在逻辑元件配置相关联的逻辑信号或者逻辑算法；(2)、故障录波的智能分析传输并且解析SVG格式的逻辑配置，并根据时间显示选择时刻的逻辑元件特性及智能曲线。前述的一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于步骤 (1)中基于SVG的多层次逻辑配置支持矩形，文本，曲线等基本元素，也支持〈symbol〉元素定义自定义图元形状，<g>元素标识图元层次关系，通过<use>元素将图元实例化，定义 id属性作为逻辑元件的唯一标识，并建立图元与逻辑元件属性的映射。前述的一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于对元素的定义使用SVG标准格式，再加上自定义的属性字。前述的一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于步骤(2)中故障录波的智能分析包括以下步骤运行程序请求下载录波文件，然后后建立网络连接获得录波文件列表并下载指定录波文件，再进行录波数据解析进行可视化逻辑显示， 包括三部分显示故障简报事件状态列表化显示、录波数据的保护动作流程显示，时间轴改变，所述时间轴改变又具体分为采样数据波形化显示和可视化保护动作元件显示。前述的一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于所述可视化逻辑显示采用分层显示的方式反演某一时刻逻辑元件的动作状态，第一层显示整个录波中保护动作的流程，包括录波数据的保护动作流程显示；第二层针对保护动作流程列出某一时刻保护动作的出口状态，包括故障简报事件状态列表化显示；第三层详细呈现某一保护出口的触发原因，即是由哪些逻辑动作元件动作才导致保护出口的，包括采样数据波形化显示和可视化保护动作元件显示。前述的一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于所述可视化逻辑显示采用三类显示方法保护动作流程显示、逻辑框架化显示、逻辑图表化显示前述的一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于保护动作流程显示根据读取元素标识，获得需体现的逻辑量标识，通过读取录波数据列表，生成保护动作流程列表，动态分配列表中数据的显示方式和位置，最终绘制完成。前述的一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于逻辑框架化显示实现保护动作元件的动态显示，然而，与门、或门、与非门等含有逻辑运算的框图，则需要传入输入元素的当前状态，调用门运算算法获得输出。前述的一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于逻辑图表化的显示通过数据绘制出分析图，使分析更加直观可靠。本发明的有益效果是本发明基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法利用离线配置保护逻辑，关联元件对应的逻辑信号，并对相关的逻辑过程元件定义算法，当故障发生后，通过故障分析软件，显示整个保护动作流程，并且提供保护元件的实时状态，在波形反演的同时，动态显示开入，事件以及逻辑元件状态。根据用户配置，提供相应智能分析曲线，为保护人员提供更加完善的故障信息。
图1是本发明传输并且解析SVG格式的逻辑配置的流程图。图2是本发明可视化分层逻辑显示的序列图。图3是本发明实施例的主变保护逻辑框图。图4是本发明实施例的高压侧复压方向过流的逻辑框图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的描述。一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于包括以下两个步骤1、基于SVG的多层次逻辑配置本系统使用SVG格式存储保护逻辑，支持矩形，文本，曲线等基本元素，也支持 〈symbol〉元素定义自定义图元形状，<g>元素标识图元层次关系，通过<use>元素将图元实例化，定义id属性作为逻辑元件的唯一标识，并建立图元与逻辑元件属性的映射。定义如图所示的逻辑框图则采用如下图元数据表示编辑文本-
〈symbol id="IogicDrawl" overflow="visible"> <rect x=〃0〃 y=〃0〃 width="100" height=〃30〃 fill=〃#FFFFFF〃 stroke=〃#0000007>
〈polyline points=〃100 15， 110 15， 110 30， 150 30〃 fill=〃none〃 fill-opacity=〃0" stroke=〃#000000〃 />
<text x=〃10〃 y=〃20〃 space=〃preserve〃 font-family=〃宋体〃 font-size="12" stroke=〃#000000〃>编辑文本</text> </symbol)使用<USe>元素对该图元进行实例化如下〈use x = 〃 60〃 y = “ 60〃 width = “ 200〃 height = “ 40〃 symbol =“ IogicDrawl“id = “ cdimodeialITrip“ transform ="matrix(l. 338,0,0,1. 073, -121. 817, -15. 823) “ />采用<g>元素实现分层显示如下
<svg>
<g x=〃0〃 y=〃240〃 width=〃640〃 height=〃480〃 id=〃Mainlayer〃> <use. . />
<use. . /> </g>
<g. . /> <g. . />
</svg> 然后把超链接的定义超链接利用属性href指明超链接的地址，例如〈rect href =“tagID###" .···/>。算法的定义<use id =，，Algorithm_xxx，，expressList =，，xxx， XXX, XXX“ >其中id指明该算法的标识表，expressList元素指明该算法涉及到的标志集标识。曲线的定义包括两部分曲线坐标系<useid =”CoordinateDraw_xxx”expressList = ”XXX，xxx, XXX” >其中id指明该元素用于绘制带坐标系的图表，expressList元素指明该图形点涉及到的标志集标识，曲线利用〈polyline points = 160200，204201，252186， 298156,338154" expression = xxx, xxx, xxx" /> 实现曲线关键点的定义。2、故障录波的智能分析本系统调用匪SEASELiteCormectToO与装置服务器端建立连接 MMSEASELiteConnectTo ()首先调用 get_nextavailable_netindex ()分配客户端逻辑标识，然后调用mVla_initiate_req_eX ()初始化匪S连接和ACSE (关联控制服务元素)，之后建立回调索引。初始化成功后，软件引用不同服务标识调用匪SEASELitekrviceO实现各种服务操作，传递MMS_SERVICE_FWR参数查询文件目录，内部处理通过mvla_fdir () 执行文件目录请求，利用waitReqDoneO监测是否在等待响应时间内获得正确的执行响应，然后调用回调函数完成软件获取文件目录后的各种操作，用户从文件目录中选择要下载的文件，软件调用匪SEASELiteService ()，传递匪S_SERVICE_GETFILE参数，调用 getFileO 下载该文件，getFile ()利用 MMS-Lite 接口 mvla_fopen ()，mvla_fread()，mvla_ fcloseO实现服务，并调用回调函数完成下载成功或失败的后续操作。所需文件全部下载完毕，调用匪SEASELiteDisConnectO断开连接首先mvla_concl ()发送连接终止请求， waitReqDoneO等待请求响应后，del_clientinfo_byindex ()删除客户端逻辑标识和del_ callbackinfo_byindex ()回调索弓丨。如图2所示，可视化逻辑实现采用分层显示的方式反演某一时刻逻辑元件的动作状态，第一层显示整个录波中保护动作的流程，第二层针对保护动作流程列出某一时刻保护动作的出口状态，第三层详细呈现某一保护出口的触发原因，即是由哪些逻辑动作元件动作才导致保护出口的。每层显示内容都采用SVG格式存储于录波系列文件的*. des中。 分层的可视化逻辑显示提供了初步总观了解，逐层深入探究的录波分析方式，其中每个层次的进入和退出通过元件超链接完成。可视化分层逻辑显示的序列图如下可视化逻辑显示分为三类保护动作流程、逻辑框架化显示、逻辑图表化显示保护动作流程显示根据读取特定元素标识〈use id = "ProcessDraw_xxx">,获得需体现的开入量标识，通过读取录波数据列表，生成保护动作流程列表，动态分配列表中数据的显示方式和位置，最终绘制完成，如图3所示。逻辑框架化显示，实现保护动作元件的逻辑显示，然而，与门、或门、与非门等含有逻辑运算的框图，则需要传入输入元素的当前状态，调用门运算算法获得输出，从而确定门逻辑框图置动作色还是返回色，如图4所示。(3)、逻辑图表化的显示对于距离保护的阻抗特性，差动保护的比例制动等计算复杂的保护动作分析，以往的录波分析需要根据相关的电流数据或阻抗值进行手工计算才能分析出保护动作的原因，本文通过计算这些数据绘制阻抗特性图和比率制动分析图，使分析更加直观可靠，以比例制动分析图为例，智能曲线需要绘制两类图形信息第一类是与坐标系相关的，与时间轴无关的图形信息，他们仅与当前智能电子设备的定值有关，只要定值不变，这些信息不会改变，主要有X轴，Y轴，原点以及通过差动电流定值和制动电流定值绘制出的比例制动曲线，具体实现如下定义〈use id="CoordinateDraw_xxx" expressList =”xxx，xxx, xxx”> 其中 id 指明该元素用于绘制带坐标系的图表，expressList元素指明该图形点涉及到的标志集标识，解析元素时，根据标志集标识读取录波分析列表获得，在解析SVG格式阶段绘制完毕。第二类信息是与时间轴相关的，根据当前值，实时绘制在比例制动曲线周围，体现当前动作情况的图形数据t时刻制动电流为横轴坐标值，t时刻差动电流为纵轴坐标轴.在拖动时间轴触发重绘界面信息槽时，程序根据录波数据列表读取差动和制动电流， 转换为浮动在比例制动曲线上下的点数据。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于包括以下两个步骤(1)、基于SVG的多层次逻辑配置根据保护原理配置保护实现逻辑，并在逻辑元件配置相关联的逻辑信号或者逻辑算法；(2)、故障录波的智能分析传输并且解析SVG格式的逻辑配置，并根据时间显示选择时刻的逻辑元件特性及智能曲线。
2.根据权利要求1所述的一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于步骤(1)中基于SVG的多层次逻辑配置支持矩形，文本，曲线等基本元素，也支持 〈symbol〉元素定义自定义图元形状，<g>元素标识图元层次关系，通过<use>元素将图元实例化，定义id属性作为逻辑元件的唯一标识，并建立图元与逻辑元件属性的映射。
3.根据权利要求2所述的一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于对元素的定义使用SVG标准格式，再加上自定义的属性字。
4.根据权利要求3所述的一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于步骤O)中故障录波的智能分析包括以下步骤运行程序请求下载录波文件，然后后建立网络连接获得录波文件列表并下载指定录波文件，再进行录波数据解析进行可视化逻辑显示，包括三部分显示故障简报事件状态列表化显示、录波数据的保护动作流程显示，时间轴改变，所述时间轴改变又具体分为采样数据波形化显示和可视化保护动作元件显不。
5.根据权利要求4所述的一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于所述可视化逻辑显示采用分层显示的方式反演某一时刻逻辑元件的动作状态，第一层显示整个录波中保护动作的流程，包括录波数据的保护动作流程显示；第二层针对保护动作流程列出某一时刻保护动作的出口状态，包括故障简报事件状态列表化显示；第三层详细呈现某一保护出口的触发原因，即是由哪些逻辑动作元件动作才导致保护出口的，包括采样数据波形化显示和可视化保护动作元件显示。
6.根据权利要求5所述的一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于所述可视化逻辑显示采用三类显示方法保护动作流程显示、逻辑框架化显示、逻辑图表化显示。
7.根据权利要求6所述的一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于保护动作流程显示根据读取元素标识，获得需体现的逻辑量标识，通过读取录波数据列表，生成保护动作流程列表，动态分配列表中数据的显示方式和位置，最终绘制完成。
8.根据权利要求7所述的一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于逻辑框架化显示实现保护动作元件的动态显示，然而，与门、或门、与非门等含有逻辑运算的框图，则需要传入输入元素的当前状态，调用门运算算法获得输出。
9.根据权利要求8所述的一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，其特征在于逻辑图表化的显示通过数据绘制出分析图，使分析更加直观可靠。
全文摘要
本发明公开了一种基于IEC61850故障分析系统的图形实例化方法，属于电力系统自动化技术领域，其特征在于包括以下两个步骤(1)基于SVG的多层次逻辑配置根据保护原理配置保护实现逻辑，并在逻辑元件配置相关联的逻辑信号或者逻辑算法；(2)故障录波的智能分析传输并且解析SVG格式的逻辑配置，并根据时间显示选择时刻的逻辑元件特性及智能曲线。本发明解决了记录故障数据的方法仅能呈现采样数据的变化，录波开关量的分合，受碍于存储信息有限，使得分析录波不直观，不准确的问题，提供了一种在原有的comtrade基础上增加两种文件.des和.mid，用来存储装置的保护逻辑和逻辑元件实时状态，在此基础上完成故障录波的反演，智能分析的图形实例化方法。
文档编号H02H7/00GK102377246SQ20111039223
公开日2012年3月14日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者姚亮, 尹军, 李楠, 董贝, 韩春江 申请人:国电南京自动化股份有限公司