基于变电站统一建模的综合智能网关机组态方法_2

文档序号:9753676阅读:来源:国知局
备的基础数据模型为该类IED设备的不同制造厂商的数据模型的集合,将变电站每一类IH)设备的基础数据模型存储至统一的数据库;
2)将变电站所有IED设备的厂家初始模型文件导入;
3)对变电站所有IED设备的厂家初始模型文件进行静态检查(NsSclCheck静态检查),对非标准的厂家初始模型文件及有严重错误的厂家初始模型文件进行修正和再次校核;
4)根据数据库中对应类IED设备的基础数据模型,对全变电站所有IED设备的制作全站装置的IED设备名称IEDname,定义标准的访问点AccessPoint,间隔层或过程层地址、信息点描述、虚端子连接关系,完成全变电站所有IED设备的组态模型统一及数据统一配置工作,形成变电站所有IH)设备共用的统一数据结构的SCD/SSD工程文件;
5)当需要针对指定的站控层设备进行文件数据的下装时,针对指定的IED设备,采用该IH)设备对应的下载途径进行文件数据的下装;当需要进行站控层设备所需数据库及图形文件的配置时,基于变电站所有IED设备共用的统一数据结构的SCD/SSD工程文件,采用统一建模语言UML进行站控层设备所需数据库及图形文件的配置。
[0015]变电站综合自动化系统构成具有复杂性和多样性。变电站自动化系统的IED设备有监控后台、综合智能网关机、测控装置、保护装置、录波装置、网络分析仪等,这些IH)设备由不同厂家生产,遵守的模型规范没有统一的标准,势必给变电站综合自动化系统的集成带来很大的麻烦。为了更好的集成变电站综合自动化系统中的IED设备,在互联过程中减少或避免模型转换工作,需要建立这些IED设备都遵守的统一模型,本实施例中本周I)基于IEC61850规范建立每一类IED设备的基础数据模型,每一类IED设备的基础数据模型为该类IH)设备的不同制造厂商的数据模型的集合,将变电站每一类IED设备的基础数据模型存储至统一的数据库,能够有效降低各智能设备之间的互联互操作的技术难度,从而确保系统的稳定可靠运行。如图3所示,其中变电站层包括功能A、功能B等,间隔层包括各个保护装置、控制装置等,过程层则包括过程接口、传感器和执行元件等。本实施例将后台、远动和间隔层测控、保护等IED设备的组态软件融为一体,统一数据结构,统一建模,一套系统实现全站二次设备各种配置,满足后台各种高级功能的应用。全站IED设备使用同一个数据库,既统一了标准,又降低了各IH)设备的数据核对工作。
[0016]本实施例中,步骤I)中三个功能层之间的模型接口包括:IFl模型接口,用于间隔层和变电站层之间保护及测控数据交换;IF2模型接口,用间隔层保护与保护之间保护数据交换;IF3模型接口,用间隔层内保护与测控数据交换;IF4模型接口,用过程层和间隔层之间电压互感器PT和电流互感器CT瞬时数据交换;IF5模型接口,用过程层与间隔层之间、间隔层和变电站层之间控制数据交换;IF6模型接口,用变电站层内、与远方控制中心数据交换。基于上述在IEC61850基础上统一建模的模型接口的定义,定义了大多数公共实际设备和设备组件。这些模型定义了公共数据格式、标识符、行为和控制,很好的解决了变电站自动化系统产品的互操作性和协议转换问题。
[0017]本实施例的实现具体是指一体化组态工具的形式实现的,其操作界面为组态界面所见到的内容为服务器监控系统的内容,工具精巧但保持了原有的功能而大大提高了监控系统的灵活性、便携性等。各设备厂家提供标准模型文件(基于IEC61850规范),定义标准的Acces sPo int访问点,每个标准的访问点如SI树形结构下,模型文件要定义出标准逻辑设备。如图4所示,某测控装置应该包含有测量MEAS、控制信号CTRL、计量METR等逻辑设备LD,保护装置应该包含有保护信息PR0T、录波信息RCD等逻辑设备LD,并且每个LD下定义标准的逻辑节点原件,也就是标准的LN,如测控装置CTRL下应包含有具备该功能的所有逻辑节点,如开关节点CBCSWI,刀闸节点QG1CSWI等,保护PROT下应包含如线路保护的基本保护功能接地距离I段PDIFl、接地距离II段PDIF2等。在每个LN节点下,定义该逻辑节点的模式、类型、描述、定值等。这样就可以在底层能够实现标准化,从而实现接口的数字化、标准化。引入标准化检测机制,可以通过NsSclCheck静态检查,配合XML Spy手动检查等方法,来对模型文件的文件版本、模型文件语法、LD、LN、DO、BDA、DA、Enum规范性检查、完整性检查、虚端子检查、实例化检查、国网规范性检查、描述规范性检查、域名空间检查、LD、LN、D0I的描述属性检查,数据集的DOI描述检查、测量量的测量参数检查、控制信息的控制参数检查、动态检查等。
[0018]和变电站自动化系统的组态工具类似,本实施例一体化组态工具对各个IED设备(IED1?IEDn)的操作主要包含了文件数据的下装和数据库及图形文件的配置两方面,数据库及图形文件的配置是在离线设置并下装到装置参数后重新启动方可生效;文件数据下装的在线设置、改变不会影响系统的运行,系统参数决定了 IED设备的协调工作,包括变电站自动化系统的内部结构和过程对其技术限制和可用组件的关系。如图5所示,本实施例中在形成变电站所有IED设备共用的统一数据结构的SCD/SSD工程文件以后,对各个IED设备(IED1?IEDn)的操作既可以直接以本实施例的一体化组态工具为用户界面、以具体IED设备(IED2,IEDn)的配置工具(配置工具2?配置工具η)为桥梁实现对IED设备(IED2,IEDn)的间接操作,此外也可以直接以本实施例的一体化组态工具为用户界面实现对IED设备(IEDl)的直接操作。但是,无论如何,各个IED设备(IED1?IEDn)的系统参数必须是一致性的,过程参数描述了过程环境和变电站自动化系统(SAS)的信息交换,功能参数描述了被用户所采用的功能的质量和质量特征。IEC61850要求配置工具只是能够相互交换系统运行参数和配置参数,所以通过实现基于统一建模的技术,可以规避不同装置和不同制造厂商的不兼容性。
[0019]为实现变电站智能装置的互联互通,各IED设备(智能电子设备)的制造厂商用各自专用配置SCD文件的组态小工具实现变电站自动化装置组态配置。随着IEC61850标准在变电站自动化系统中的推广,迫切需要基于统一模型的组态工具。变电站综合自动化系统存在自动化、保护信息子站、一次设备在线监测、保护装置、测控装置等来自不同厂家、不同通讯结构层的多套系统。这些系统都采集变电站的实时数据,但采集的数据结构和内容有所差别,各装置为实现各种功能的配置信息更是大不一样。因此,将所有装置的各种组态统一到一种组态软件中,减少现场工作量有着很大的意义。由于智能化变电站采用IEC61850标准作为配置的唯一规范,因此,研究出的基于统一模型的组态工具,可以对各厂家、各层设备的数据存储、检索接口、代码封装等方面制定出统一的组态方案和数据结构,消除因厂家不同、层级不同、数据管理模式不同等方面的因素而带来的不兼容性。
[0020]目前智能变电站的装置所需的配置文件及相关参数等都依附于其CID文件及组态相关参数,因此本实施例一体化组态工具的基本功能涵盖了所有装置配置文件的数据源,只需要通过某种特定方式进行数据导出,对应每种型号的设备,组态工具可以嵌入用于生成不同装置配置文件及数据参数的模块。如果将生成装置的配置文件及相关参数的工作定义为“生产”,那么将这些“生产”工作可以统一的集中在基于统一模型的组套工具中来实现,可以大大提尚效率,提尚“广量”。
[0021]如图6所示,以装置A/装置B和装置C三个IED设备为例,本实施例一体化组态工具通过“生成模块I”可以生成装置A所需要的文件X及文件Y,同样本实施例一体化组态工具通过
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