一种SCD文件可视化显示及管理方法与流程

本发明一种SCD文件可视化显示及管理方法，涉及变电站系统管理领域。

背景技术：

SCD文件记录了变电站一次系统结构、各IED设备参数配置及其间的通信等信息，是反映智能变电站系统配置信息的重要工具。在新建变电站或变电站改扩建工程中，需不断修改SCD文件，因此需要SCD文件管理软件对历史版本的SCD文件、不同区域的SCD文件进行统一管理。

现有技术中，对SCD文件的管理方案包括：历史版本管理：储存SCD文件的当前以及历史版本，注明每次修改的负责人及原因；SCD文件校验：在上传SCD文件时自动检查SCD文件的合法性，只有合法文件才可上传至服务器；图形化展示：将IED设备及IED设备间的虚连接用图形化方式进行展示，方便运检人员查看。但现有技术大多只针对单个变电站的SCD文件管理，并没有考虑一个区域所有变电站的SCD文件管理问题，SCD文件缺乏有效的共享方案。并且由于智能变电站在建设、扩建、维护、运行等环节中需要不同厂家、不同角色的工作人员参与。而现有技术没有针对不同角色分配不同的使用权限，导致现有的SCD文件管理软件的应用场景不广。另外，目前的SCD文件可视化方案都未能实现软压板可视化显示功能。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种SCD文件可视化显示及管理方法，采用服务器-客户端的运行方式。用户通过客户端登录，能在内网中访问服务器，并对服务器储存的SCD文件进行权限范围内的操作。用户也可以在客户端中离线查看本地SCD文件。

本发明所采用的技术方案是：

一种SCD文件可视化显示及管理方法，包括角色管理部分、文件管理部分、可视化显示部分；

角色管理部分，

-其用于设置管理员、审核员和录入员三个角色，并详细界定了每个角色对于SCD文件上传、删除、查看、下载等操作的权限范围；

文件管理部分，

-其包括文件上传部分、文件审核部分、文件管理部分、文件导出部分、历史版本查询部分，

文件上传部分：其用于提供给录入员使用，

文件审核部分：其用于提供给审核员使用，

文件管理部分：其用于提供给管理员使用，

文件导出部分：其用于审核员和管理员浏览并下载服务器内所有SCD文件，

历史版本查询部分：其用于用户查询变电站的所有历史版本数据；

可视化显示部分，

-其用于：

1)、图形化显示本地IED与各关联IED之间的宏观联系；

2)、图形化显示某宏观连接所对应的一组虚连接细节；

3)、显示GOOSE/SV控制块详细信息；

4)、显示站控层装置的型号、中文描述、IP地址等信息；

5)、显示GOOSE出口软压板信息。

角色管理部分中，所述管理员拥有最高的系统权限，其功能包括：用户管理和权限批准；在用户管理中管理员可配置系统使用用户信息；权限批准中，管理员可响应录入员或审核员提出的操作请求，请求一旦被批准，该操作记录将会被保存在服务器中。

所述审核员负责审核录入员上传的SCD文件，若SCD文件通过审核，则自动保存于服务器中，若没有通过审核，需注明拒绝原因并反馈给录入员。

所述录入员是SCD文件的上传者和维护者，拥有上传和修改SCD文件的权力，并且录入员可以浏览并下载本变电站的所有历史SCD文件，若录入员想要下载其他变电站的SCD文件，需要向管理员进行申请；管理员可根据变电站的建设情况设定录入员的权限范围和权限有效时间等，过了有效时间录入员的账号将不再可用。

所述文件上传部分，录入员在上传SCD文件时需要填写相关的信息，包括：SCD文件修改负责人、修改原因、修改时间，根据修改时间自动生成新的SCD文件的版本序列号；录入员可以对上传的SCD文件提出撤销申请，提出撤销申请时需注明原因、申请人。

所述文件审核部分，审核员在审核SCD文件时同样需要填写相关的信息，包括：SCD文件审核负责人、审核生效时间等；待审核SCD文件审核通过后，会将审核通过的SCD文件转移至服务器中的生效SCD文件存储区、相应的智能变电站的存储文件夹，并成为该智能变电站当前生效的SCD文件，同时相应的SCD文件失效成为历史SCD文件；审核员可以对审核通过的SCD文件提出撤销申请，提出撤销申请时需注明原因、申请人。

所述文件管理部分，管理员可以管理所有历史版本和有效的SCD文件，具有修改文件的信息和删除文件的功能；管理员响应录入员和审核员提出的撤销请求，可删除相应的SCD文件，在删除SCD文件时需要注明原因、删除人，删除的SCD文件将会放置在服务器暂存区，暂存时间为六个月到期自动彻底删除；管理员不能私自修改和删除SCD文件。

所述文件导出部分，录入员可以浏览服务器内所有SCD文件，并可以下载其权限范围内的所有SCD文件，录入员若想下载其他SCD文件，需要提出申请，在申请时需注明申请原因，由管理员对申请做出响应，若申请通过，该下载记录会保存在系统中。

所述历史版本查询部分，用户可选择一个时间段，查询出该时间段变电站的所有历史版本数据，并以列表的形式按照时间先后顺序展示出来。同样，在权限允许的条件下，也可按同样方式查询其他变电站的历史SCD文件。

所述可视化显示部分，包括虚连接：在SCD中，每个智能电子设备(IED)中的逻辑设备(Logical Device,LD)的<Inputs>下的<ExtRef>保存虚连接信息，但是，<Inputs>仅是输入该IED中的虚端子信息，一个IED中虚端子连线需要遍历所有信息整合后，在一个IED的可视化图形中显示所有的输入和输出信息。GOOSE/SV控制块详细信息：包含GOOSE发送、GOOSE接收、SV发送、SV接收，其中GOOSE发送控制块、SV发送控制块的信息包含：控制块引用名(GoCBRef)、GOOSE应用标识(appID)、数据集引用(DatSet)、配置版本(confRev)、数据集条目数(numDatSetEntries)、组播地址(MAC-Address)、应用标识(APPID)、VLan标识(VLan-ID)、VLan优先级、报文发送最小时间间隔、报文发送最大时间间隔等信息；GOOSE发送控制块、SV发送控制块的信息包含：内部短地址(sAddr)、内部信号描述、外部IED、外部信号描述。

该方法还包括软压板显示功能，通过设置关键字的方法遍历保护IED设备—S1(AccessPoint)—Server—PROT(LDvice)中的LN0或LN中的所有DOI，提取所有desc中包含“压板”或name中包含“Ena”关键字的DOI，并以列表形式展示，以供用户手动配对。

本发明一种SCD文件可视化显示及管理方法，有益效果在于：

能够对一个区域中的所有SCD文件进行统一管理；详细明确了变电站不同运检人员的权限范围；所有对于SCD文件的操作都被记录于服务器中；提供了显示软压板信息的方案。

本发明一种SCD文件可视化显示及管理方法，解决了SCD文件的可视化问题、共享问题与审核管理问题，使变电站的调试、设计、运维安全性和效率提高。

附图说明

图1为本发明的系统模块连接示意图。

图2为本发明上传模块的流程图。

图3为本发明虚连接(本地IED与各关联IED之间的宏观联系)显示示意图。

图4为本发明虚连接详情(某宏观连接所对应的一组虚连接细节)显示示意图。

图5为本发明出口软压板信息示意图。

具体实施方式

一种SCD文件可视化显示及管理方法，包括主要包括三个部分：角色管理部分、文件管理部分、可视化显示部分。

一、角色管理部分：

角色管理部分设置了管理员、审核员和录入员三个角色，并详细界定了每个角色对于SCD文件上传、删除、查看、下载等操作的权限范围。

1.管理员：

拥有最高的系统权限，其功能主要分为：用户管理和权限批准。在用户管理中管理员可配置系统使用用户信息，包括添加、修改、删除用户信息并分配用户的角色。用户的信息包括登录名、用户名、单位名称、密码、权限范围和权限有效时间等。权限批准中管理员可响应录入员或审核员提出的操作请求。请求一旦被批准，该操作记录将会被保存在服务器中。

2.审核员：

审核员负责审核录入员上传的SCD文件，若SCD文件通过审核，则自动保存于服务器中，若没有通过审核，需注明拒绝原因并反馈给录入员。

3.录入员：

录入员是SCD文件的上传者和维护者，拥有上传和修改SCD文件的权力。并且录入员可以浏览并下载本变电站的所有历史SCD文件，若录入员想要下载其他变电站的SCD文件，需要向管理员进行申请。

管理员可根据变电站的建设情况设定录入员的权限范围和权限有效时间等，过了有效时间录入员的账号将不再可用。

二、文件管理部分：

1.文件上传部分：该功能提供给录入员使用。录入员在上传SCD文件时需要填写相关的信息，包括：SCD文件修改负责人、修改原因、修改时间，根据修改时间自动生成新的SCD文件的版本序列号。

文件上传时系统还将检查SCD文件中出口软压板与虚连接是否被手动配对，并根据不同情况引导用户进行配对，上传流程图见图2。

录入员可以对上传的SCD文件提出撤销申请，提出撤销申请时需注明原因、申请人。

2.文件审核部分：该功能提供给审核员使用。审核员在审核SCD文件时同样需要填写相关的信息，包括：SCD文件审核负责人、审核生效时间等。待审核SCD文件审核通过后会将审核通过的SCD文件转移至服务器中的生效SCD文件存储区相应的智能变电站的存储文件夹，并成为该智能变电站当前生效的SCD文件，同时相应的SCD文件失效成为历史SCD文件。

审核员可以对审核通过的SCD文件提出撤销申请，提出撤销申请时需注明原因、申请人。

3.文件管理部分：该功能提供给审管理员使用。管理员可以管理所有历史版本和有效的SCD文件，具有修改文件的信息和删除文件的功能。

管理员响应录入员和审核员提出的撤销请求，可删除相应的SCD文件，在删除SCD文件时需要注明原因、删除人，删除的SCD文件将会放置在服务器暂存区，暂存时间为六个月到期自动彻底删除。管理员不能私自修改和删除SCD文件。

4.文件导出部分：审核员和管理员可以浏览并下载服务器内所有SCD文件。录入员可以浏览服务器内所有SCD文件，并可以下载其权限范围内的所有SCD文件。录入员若想下载其他SCD文件，需要提出申请，在申请时需注明申请原因，由管理员对申请做出响应。若申请通过，该下载记录会保存在系统中。

5.历史版本查询部分：

用户可选择一个时间段，查询出该时间段变电站的所有历史版本数据，并以列表的形式按照时间先后顺序展示出来。同样，在权限允许的条件下，也可按同样方式查询其他变电站的历史SCD文件。

三、可视化显示：

可视化显示部分实现以下功能：

1)、图形化显示本地IED与各关联IED之间的宏观联系；

2)、图形化显示某宏观连接所对应的一组虚连接细节；

3)、显示GOOSE/SV控制块详细信息；

4)、显示站控层装置的型号、中文描述、IP地址等信息；

5)、显示GOOSE出口软压板信息。

点击虚连接箭头可以显示虚连接的详情，如图4所示。

在虚端子详图界面中，已被设置软压板信息的GOOSE联线会显示软压板图标，如图5所示，并且不同的软压板用不同颜色作为区分。点击软压板图标会显示该软压板的SCL代码。

具体方案如下：

虚连接：在SCD中，每个智能电子设备(IED)中的逻辑设备(Logical Device,LD)的<Inputs>下的<ExtRef>保存虚连接信息。但是，<Inputs>仅是输入该IED中的虚端子信息，一个IED中虚端子连线需要遍历所有信息整合后，在一个IED的可视化图形中显示所有的输入和输出信息。

在SCD中，每个智能电子设备(IED)中的逻辑设备(Logical Device,LD)的<Inputs>下的<ExtRef>保存虚连接信息。根据<ExtRef>中指定的iedName、ldInst可找到外部信号所在的IED和逻辑设备LDevice，遍历该LDevice下所有DataSet条目，通过比对ldInst、prefix、lnClass、lnInst、doName和daName可找到匹配的数据集条目；根据内部输入虚端子的地址intAddr可以找到内部虚端子对应的数据对象DO。通过查找外部信号IED的数据集DataSet，可以找到该虚连接对应的数据对象所在的数据集，进而可在Communication中找到该虚连接所对应的控制块信息。综合以上信息，可以得到该外部引用条目订阅的IED名称、相关GOOSE/SV控制块信息以及其数据集条目，由此建立虚连接。但是，<Inputs>仅是输入该IED中的虚端子信息，一个IED中虚端子连线需要遍历所有信息整合后，在一个IED的可视化图形中显示所有的输入和输出信息。

GOOSE/SV控制块详细信息：包含GOOSE发送、GOOSE接收、SV发送、SV接收，其中GOOSE发送控制块、SV发送控制块的信息包含：控制块引用名(GoCBRef)、GOOSE应用标识(appID)、数据集引用(DatSet)、配置版本(confRev)、数据集条目数(numDatSetEntries)、组播地址(MAC-Address)、应用标识(APPID)、VLan标识(VLan-ID)、VLan优先级、报文发送最小时间间隔、报文发送最大时间间隔等信息；GOOSE接收控制块、SV接收控制块的信息包含：内部短地址(sAddr)、内部信号描述、外部IED、外部信号描述。其中，IED的基本信息、SV/GOOSE控制块信息、SV/GOOSE控制块关联数据集信息、虚端子连线信息应在SCD文件中<IED>部分提取；有关通信的信息如appID、MAC地址、VLAN-ID、VLAN优先级等信息则需要在<Communication>中提取。

软压板：

目前在SCD文件中，各个厂家的IED设备对软压板的描述方式不尽相同，很难找到一个统一的提取软压板信息的方法，SCD文件中也没有记录虚连接和软压板配对的相关信息，所以目前的SCD文件可视化方案都未能加入软压板显示功能。

本发明通过设置关键字的方法遍历保护IED设备—S1(AccessPoint)—Server—PROT(LDvice)中的LN0或LN中的所有DOI，提取所有desc中包含“压板”或name中包含“Ena”关键字的DOI，并以列表形式展示，以供用户手动配对。

软压板信息的提取方式：

软压板信息在保护IED设备—S1(AccessPoint)—Server—PROT(LDvice)—LN0或LN中的DOI中。

在LN0和LN中搜索所有符合条件的DOI，所述条件包括：

1.desc中包含“压板”关键字的DOI。

2.name中包含“Ena”关键字的DOI。

3.lnClass为“PTRC”以及“RREC”的LN中“Name”包含“Strp”关键字的DOI。

表1为软压板手动配对表

其中配对列表按照与当前虚连接的相关性大小进行排序，例如含有desc描述中含有“失灵”“重合闸”“出口”等文字描述的软压板应被排列于列表最前。