一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及方法,包括:測(cè)控裝置、人機(jī)界面配置模塊、IED模型自動(dòng)配置模塊、版本自動(dòng)匹配模塊、規(guī)約轉(zhuǎn)換器及其自適應(yīng)通信模塊、以及后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng);所述測(cè)控裝置、人機(jī)界面配置模塊、IED模型自動(dòng)配置模塊、版本自動(dòng)匹配模塊、規(guī)約轉(zhuǎn)換器及其自適應(yīng)通信模塊,分別與后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)連接。本發(fā)明有益效果:用戶能根據(jù)特定需求設(shè)置變電站配置信息,快速展示相應(yīng)的后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)界面;能夠根據(jù)配置的不同快速地生成IED性能描述文件和映射文件,極大地減少了手動(dòng)工作量,降低出錯(cuò)概率,降低人工成本;能夠提前檢測(cè)存在的硬件問題并找到相應(yīng)的策略;能夠及時(shí)掌握后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的軟件版本與測(cè)控裝置的軟件版本的匹配情況。
【專利說明】一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)監(jiān)控領(lǐng)域,尤其涉及一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)非常成熟,功能設(shè)計(jì)也越來越全面。但需求和功能的增加同時(shí)也帶來了安裝調(diào)試環(huán)節(jié)的復(fù)雜和工作量成倍增加。而隨著電力負(fù)荷的增長(zhǎng)和變化也越來越頻繁,對(duì)于變電站自動(dòng)化快速完成調(diào)試、可靠投入運(yùn)行的需求越來越強(qiáng)烈,變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在這方面仍然存在一些不足。
[0003]在變電站中,計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)完成變電站電氣設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息的采集和顯示、故障報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)記錄和展示報(bào)表等功能,是保證變電站安全可靠運(yùn)行的重要組成之一。目前,變電站向數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展的過程中,各種電氣設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)均已實(shí)現(xiàn)了更加全面的監(jiān)控,但是對(duì)于計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)本身卻缺乏更加靈活便捷的安裝調(diào)試實(shí)施方案,因此不能靈活地滿足不同變電站的自動(dòng)配置,不利于變電站的快速調(diào)試和可靠投運(yùn)。
[0004]現(xiàn)有的變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在安裝調(diào)試過程中,主要存在以下問題:
[0005]1、現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的后臺(tái)人機(jī)界面和變電站的配置、布局、接線是一種強(qiáng)耦合模式,每一個(gè)變電站都需要單獨(dú)繪制一套人機(jī)界面,不能根據(jù)不同變電站實(shí)際靈活展示每個(gè)變電站的人機(jī)界面信息,軟件工程配置和工程應(yīng)用的可移植性差,不利于安裝調(diào)試的可靠快速完成,系統(tǒng)投運(yùn)后不能快速可靠變更工程配置和工程應(yīng)用。
[0006]2、目前變電站測(cè)控裝置使用IEC 61850-7-420標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的61850模型文件建模。自DL/T860標(biāo)準(zhǔn)推出之后,原有的建模方法不能滿足現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,不符合國網(wǎng)招標(biāo)規(guī)范的情況,互操作性差。
[0007]61850模型文件一直采用手動(dòng)編輯的方式完成,手動(dòng)編輯IED性能描述(IEDcapability descript1n,以下簡(jiǎn)稱I⑶)文件對(duì)工程人員的技術(shù)要求高,工作量大,易出錯(cuò)。如果配置修改后,需要重新編輯IED性能描述文件。
[0008]3、由于測(cè)控裝置的軟件版本變更等原因,可能發(fā)生監(jiān)控系統(tǒng)的軟件版本與測(cè)控裝置的軟件版本不匹配,致使監(jiān)控系統(tǒng)無法正常運(yùn)行,特別是對(duì)于智能變電站和無人值班電站,影響更大。
[0009]4、目前變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中與串口智能電子裝置(intelligent electronicdevice,以下簡(jiǎn)稱IED)的通信機(jī)制是先人工手動(dòng)配置端口信息,然后保存參數(shù)重啟生效。如果某串口 IED裝置更換或者軟件升級(jí)則需要重新修改配置,然后保存參數(shù)重啟生效。這種配置修改-保存-重啟的機(jī)制對(duì)操作人員的技術(shù)要求高,靈活性、兼容性差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題,提供了一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及方法,該系統(tǒng)及方法能夠使得用戶可以根據(jù)變電站的需求有效的選擇或配置計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù),每個(gè)變電站可以根據(jù)配置信息對(duì)應(yīng)顯示出變電站電氣設(shè)備的接線圖、運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0012]一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),包括:測(cè)控裝置、人機(jī)界面配置模塊、IED模型自動(dòng)配置模塊、版本自動(dòng)匹配模塊、規(guī)約轉(zhuǎn)換器及其自適應(yīng)通信模塊以及后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng);
[0013]測(cè)控裝置:采集并上傳變電站電氣設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息,并能執(zhí)行相應(yīng)調(diào)節(jié)和控制的IED裝置;
[0014]人機(jī)界面配置模塊:用于根據(jù)用戶配置的實(shí)際變電站電氣設(shè)備和測(cè)控裝置的數(shù)量及連接關(guān)系,形成變電站主接線圖、以及與運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息的關(guān)聯(lián)關(guān)系,并進(jìn)行變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的界面展示;
[0015]IED模型自動(dòng)配置模塊:根據(jù)不同的配置自動(dòng)生成模型文件,實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站測(cè)控裝置的快速建模;
[0016]版本自動(dòng)匹配模塊:用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)與各個(gè)測(cè)控裝置的軟件版本是否自動(dòng)匹配;
[0017]規(guī)約轉(zhuǎn)換器:一種通訊轉(zhuǎn)發(fā)裝置,用于將變電站內(nèi)串口 IED裝置的信息轉(zhuǎn)換成網(wǎng)口通訊傳遞給后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)。對(duì)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)而言,規(guī)約轉(zhuǎn)換器也可以被看作是一種特殊的測(cè)控裝置,以下所述測(cè)控裝置均視為包含規(guī)約轉(zhuǎn)換器。
[0018]自適應(yīng)通信模塊:用于實(shí)現(xiàn)規(guī)約轉(zhuǎn)換器與串口IED裝置的自適應(yīng)通信;
[0019]后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng):控制計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面的配置、IED模型的自動(dòng)配置、版本的自動(dòng)匹配、與測(cè)控裝置和規(guī)約轉(zhuǎn)換器以網(wǎng)口通信、實(shí)時(shí)顯示變電站電氣設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息并能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的歷史記錄和瀏覽、以及在數(shù)據(jù)或狀態(tài)異常時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信息;
[0020]所述測(cè)控裝置、人機(jī)界面配置模塊、IED模型自動(dòng)配置模塊、版本自動(dòng)匹配模塊、規(guī)約轉(zhuǎn)換器及其自適應(yīng)通信模塊,分別與后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)連接。
[0021]所述測(cè)控裝置包括:模擬量采集模塊、開關(guān)量采集模塊、開關(guān)量控制輸出模塊、單片機(jī)處理模塊、人機(jī)會(huì)話模塊、電源模塊。所述測(cè)控裝置與后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)通過網(wǎng)口進(jìn)行通信。
[0022]所述規(guī)約轉(zhuǎn)換器包括:自適應(yīng)通信模塊、多串口服務(wù)模塊、網(wǎng)口服務(wù)模塊、規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊、電源模塊。所述規(guī)約轉(zhuǎn)換器與串口 IED裝置通過串口進(jìn)行通信,所述規(guī)約轉(zhuǎn)換器與后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)通過網(wǎng)口進(jìn)行通信。
[0023]所述人機(jī)界面配置模塊包括:后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的人機(jī)界面單元、后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的通信和數(shù)據(jù)服務(wù)單元和云計(jì)算服務(wù)器。
[0024]所述后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的人機(jī)界面單元與通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊通過網(wǎng)口進(jìn)行通信。
[0025]所述通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊收集測(cè)控裝置所采集的數(shù)據(jù)并分別傳送給后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面和云計(jì)算中心,運(yùn)用云計(jì)算服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,形成一個(gè)包含有主接線圖、實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息、事件順序記錄、歷史數(shù)據(jù)等在后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面上的展示,所述后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面還能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)越限報(bào)警和記錄等功能。
[0026]所述規(guī)約轉(zhuǎn)換器的自適應(yīng)通信模塊包括:智能子模塊,所述智能子模塊通過接口與外部環(huán)境通信;
[0027]所述智能子模塊包括觀察單元、自學(xué)習(xí)單元和行為單元;所述觀察單元與自學(xué)習(xí)單元通信,所述自學(xué)習(xí)單元與行為單元通信;
[0028]所述觀察單元根據(jù)系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)從自學(xué)習(xí)模塊獲取信息向IED裝置發(fā)送消息,并將收到的消息給自學(xué)習(xí)單元;
[0029]所述自學(xué)習(xí)單元接收觀察模塊的消息,通過學(xué)習(xí)和推理制定發(fā)送策略,在信息庫中查找相應(yīng)的發(fā)送信息;對(duì)收發(fā)的信息進(jìn)行學(xué)習(xí)和推理,制定相應(yīng)的配置策略;
[0030]所述行為單元根據(jù)學(xué)習(xí)模塊的配置策略對(duì)設(shè)備進(jìn)行配置,系統(tǒng)將接收到的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)根據(jù)不同類型分組向后臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)。
[0031]所述觀察單元包括消息子單元和系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)子單元;
[0032]所述消息子單元指系統(tǒng)與IED裝置通信的數(shù)據(jù),系統(tǒng)與IED裝置之間交互的數(shù)據(jù);
[0033]所述系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)子單元包括端口未配置、配置中、配置完成和啟動(dòng)異常。
[0034]所述自學(xué)習(xí)單元包括依次連接的推理子單元、信息庫、學(xué)習(xí)子單元和策略庫;
[0035]所述推理子單元指對(duì)接收到的已知消息進(jìn)行處理,推斷出IED裝置的類型;
[0036]所述信息庫指所有系統(tǒng)支持的IED裝置的消息集合;
[0037]所述學(xué)習(xí)子單元指對(duì)消息的觀察、推理;
[0038]所述策略庫包含未配置的發(fā)送策略、配置成功后的發(fā)送策略、配置策略、轉(zhuǎn)發(fā)策略、分組策略。
[0039]所述行為單元包括自適應(yīng)配置子單元、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)子單元和分組調(diào)度子單元;
[0040]所述自適應(yīng)配置子單元根據(jù)系統(tǒng)端口下接設(shè)備的不同自動(dòng)匹配,無需用戶手動(dòng)修改配置文件;
[0041]所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)子單元用于將測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)后臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā);
[0042]所述分組調(diào)度子單元根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同、測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)分類型分組的發(fā)送。
[0043]一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的工作方法,包括:
[0044]測(cè)控裝置采集變電站電氣設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息,并通過網(wǎng)口上傳至后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng);
[0045]規(guī)約轉(zhuǎn)換器與串口 IED裝置以自適應(yīng)通信的方法收集串口 IED裝置的采集信息,并通過網(wǎng)口上傳至后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng);
[0046]后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)結(jié)合用戶給出的參數(shù)配置信息對(duì)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的人機(jī)界面進(jìn)行配置,對(duì)測(cè)控裝置進(jìn)行快速建模,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)與測(cè)控裝置的軟件版本是否自動(dòng)匹配,最終將接收到的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息在人機(jī)界面進(jìn)行相應(yīng)展示、同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警和歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理;
[0047]后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)判斷上述各操作步驟是否存在異常并據(jù)此發(fā)出報(bào)警信息的能力。
[0048]所述對(duì)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的人機(jī)界面進(jìn)行配置的方法包括以下步驟:
[0049](I)設(shè)備自檢,系統(tǒng)初始化;
[0050](2)讀取系統(tǒng)原始配置文件信息,判斷所述配置文件信息是否讀取成功;若是,所述原始配置文件信息在后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面進(jìn)行顯示,否則,檢查或修改配置文件無誤后重新讀?。?br>
[0051](3)建立后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面和通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊之間的通信,檢查通信是否正常;如果正常,后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面接收通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊發(fā)送的數(shù)據(jù),將外接設(shè)備信息展示到人機(jī)界面;
[0052](4)檢查當(dāng)前配置信息是否滿足變電站的具體要求,如果符合,配置過程結(jié)束,如果不符合要求,則進(jìn)入步驟(5)重新配置變電站電氣設(shè)備和測(cè)控裝置信息,
[0053](5)在后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面端重新配置變電站電氣設(shè)備和測(cè)控裝置信息,并將所述配置信息保存到配置文件中;
[0054](6)將配置好的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊,重啟通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊,配置過程結(jié)束。
[0055]所述變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能夠配置NI個(gè)變電站電氣設(shè)備和Ml個(gè)測(cè)控裝置。所述變電站電氣設(shè)備包含母線、母聯(lián)開關(guān)、進(jìn)線開關(guān)、饋線開關(guān)、電容器開關(guān)、變壓器以及調(diào)壓開關(guān)、電壓互感器、隔離刀閘、站用電源、以及這些電氣設(shè)備的連接關(guān)系等信息。
[0056]根據(jù)上述配置信息能夠自動(dòng)生成Kl套變電站主接線方案,每套方案都能夠展示變電站電氣設(shè)備的圖元信息以及圖元之間的連接關(guān)系,以及與該電氣設(shè)備相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)?目息;
[0057]配置完成后,所述后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)能夠顯示電氣設(shè)備的主接線圖、及其運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。
[0058]所述對(duì)測(cè)控裝置進(jìn)行快速建模的方法包括如下步驟:
[0059]I):開始,導(dǎo)入提供默認(rèn)的I⑶文件,判斷測(cè)控裝置的端口配置是否發(fā)生變化;如果是就進(jìn)入步驟2);如果否,變電站直流電源設(shè)備正常啟動(dòng);
[0060]2):備份IED性能描述文件和映射文件;
[0061]3):根據(jù)DL/T860標(biāo)準(zhǔn)開始生成IED性能描述文件;分別進(jìn)入步驟4)和步驟5);
[0062]4):確定邏輯設(shè)備LD ;進(jìn)入步驟6);
[0063]5):確定邏輯設(shè)備LD所帶的邏輯節(jié)點(diǎn)LN ;進(jìn)入步驟6);
[0064]6):根據(jù)DL/T860標(biāo)準(zhǔn)判斷生成IED性能描述文件是否失敗,如果生成IED性能描述文件是第一次失敗就返回步驟3);如果生成IED性能描述文件是第二次失敗就進(jìn)入步驟7);如果生成IED性能描述文件成功就進(jìn)入步驟8);
[0065]7):使用默認(rèn)的IED性能描述文件;并進(jìn)入步驟8);
[0066]8):根據(jù)IED性能描述文件生成對(duì)應(yīng)的映射文件;進(jìn)入步驟9);
[0067]9):校驗(yàn)IED性能描述文件和映射文件是否正確,如果成功就進(jìn)入步驟11);如果是第一次校驗(yàn)失敗就返回步驟3);如果是第二次校驗(yàn)失敗就進(jìn)入步驟10);
[0068]步驟10):使用默認(rèn)的IED性能描述文件和映射文件;進(jìn)入步驟11);
[0069]步驟11):測(cè)控裝置正常啟動(dòng)。
[0070]所述步驟3)的IED性能描述文件生成時(shí)使用下述命名規(guī)則:
[0071](3-1):如果同一類型的邏輯設(shè)備LD數(shù)量超過一個(gè),通過添加兩位數(shù)字尾綴來區(qū)分;
[0072](3-2):屬于同一功能對(duì)象的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)屬性應(yīng)放在同一個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)LN對(duì)象中:
[0073](3-2-1):如果同一類型的邏輯設(shè)備LD超過一個(gè),通過添加前綴來區(qū)分;
[0074]命名原則:功能縮寫+邏輯節(jié)點(diǎn)類名。
[0075]所述實(shí)現(xiàn)規(guī)約轉(zhuǎn)換器與串口 IED裝置的自適應(yīng)通信的方法包括如下步驟:
[0076]步驟a:開始,判斷系統(tǒng)自檢是否成功,如果是就系統(tǒng)初始化,進(jìn)入步驟b ;如果否就提示出現(xiàn)硬件異常的故障狀態(tài),結(jié)束;
[0077]步驟b:讀取文件獲取信息庫和策略庫;判斷讀取是否成功,如果是就發(fā)送接送數(shù)據(jù),進(jìn)入步驟C,如果否就提示文件異常的故障狀態(tài),結(jié)束;
[0078]步驟c:判斷端口配置是否完成,如果是就數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)分組調(diào)度:根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同對(duì)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)分組對(duì)后臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā),系統(tǒng)正常啟動(dòng);如果否就進(jìn)入步驟d ;
[0079]步驟d:制定配置策略,判斷是否存在配置策略,如果是就配置端口后保存文件,置配置標(biāo)志為成功,系統(tǒng)正常啟動(dòng);如果否就結(jié)束。
[0080]所述步驟b中的信息庫指所有系統(tǒng)支持的串口 IED裝置的消息集合;策略庫包含未配置的發(fā)送策略、配置成功后的發(fā)送策略、配置策略、轉(zhuǎn)發(fā)策略、分組策略;所述配置策略包括配置端口是否啟動(dòng)、設(shè)備數(shù)和設(shè)備類型。
[0081]所述步驟d的制定配置策略的步驟為:
[0082]步驟(d-Ι):需要配置,修改配置標(biāo)志為“未配置”;
[0083]步驟(d-2):根據(jù)校驗(yàn)和、有效長(zhǎng)度和類型判斷與串口 IED裝置通信的數(shù)據(jù)的有效性,如果有效就進(jìn)入步驟(d-3);如果無效就進(jìn)入步驟(d-4);
[0084]步驟(d-3):查找信息庫,獲取與串口 IED裝置通信的響應(yīng)消息;進(jìn)入步驟(d-5);
[0085]步驟(d-4):置未配置標(biāo)志數(shù)據(jù)異常,無法正確配置,結(jié)束;
[0086]步驟(d-5):推理:對(duì)接收到的已知消息進(jìn)行處理,推斷出串口 IED裝置的類型;進(jìn)入步驟(d-6);
[0087]步驟(d-6):自學(xué)習(xí):對(duì)消息的觀察、推理;進(jìn)入步驟(d-7);
[0088]步驟(d-7):判斷策略庫中是否存在推理、學(xué)習(xí)到的端口配置策略;如果是就進(jìn)入步驟(d-8);如果否就進(jìn)入步驟(d-9);
[0089]步驟(d-8):制定端口配置策略;進(jìn)入步驟(d-10);
[0090]步驟(d-9):置“未配置標(biāo)志”,提示連接異常;無法正確配置,結(jié)束;
[0091]步驟(d-10):判斷配置是否成功,
[0092]如果是就置配置完成標(biāo)志,完成正確配置;
[0093]如果否就置未配置標(biāo)志提示連接異常;無法配置,結(jié)束。
[0094]所述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)與各個(gè)測(cè)控裝置的軟件版本是否自動(dòng)匹配的方法包括如下步驟:
[0095]①后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊讀取配置文件,獲取版本配套表;
[0096]②對(duì)獲取的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì),記錄后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的軟件版本、測(cè)控裝置的軟件版本和測(cè)控裝置類型;
[0097]③根據(jù)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的軟件版本和測(cè)控裝置類型,從版本配套表中查詢測(cè)控裝置的配套版本范圍;
[0098]④若對(duì)接的測(cè)控裝置的軟件版本高于后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的配套版本范圍上限,則測(cè)控裝置上報(bào)測(cè)點(diǎn)數(shù)大于系統(tǒng)記錄值的測(cè)點(diǎn),后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)仍處理測(cè)控裝置上報(bào)的測(cè)點(diǎn)但丟棄測(cè)控裝置多報(bào)的測(cè)點(diǎn),以保證后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)可以正常工作,并提示相關(guān)人員后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)軟件版本低,盡快升級(jí)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng);
[0099]⑤若對(duì)接的測(cè)控裝置的軟件版本低于后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的配套版本范圍下限,則測(cè)控裝置上報(bào)測(cè)點(diǎn)數(shù)小于系統(tǒng)記錄值的測(cè)點(diǎn),后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)仍處理測(cè)控裝置上報(bào)的測(cè)點(diǎn),以保證系統(tǒng)可以正常工作,并提示相關(guān)人員測(cè)控裝置軟件版本低,盡快升級(jí)測(cè)控裝置;
[0100]⑥系統(tǒng)繼續(xù)工作。
[0101]本發(fā)明的有益效果:
[0102]1、本發(fā)明后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的人機(jī)界面配置模塊根據(jù)配置的實(shí)際變電站電氣設(shè)備和測(cè)控裝置的數(shù)量及連接關(guān)系,完成后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的人機(jī)界面配置,形成變電站主接線圖、以及與運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息的關(guān)聯(lián)關(guān)系,并進(jìn)行變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的界面展示。使后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的安裝調(diào)試操作簡(jiǎn)單可靠、適應(yīng)能力強(qiáng)、用戶體驗(yàn)好、軟件重復(fù)利用價(jià)值高,用戶能根據(jù)變電站實(shí)際進(jìn)行簡(jiǎn)單的配置操作,即可快速展示相應(yīng)的后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)界面。
[0103]2、本發(fā)明利用云計(jì)算來分析變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的故障點(diǎn)數(shù)據(jù)是一種全新的檢測(cè)方法,通過網(wǎng)絡(luò)把故障點(diǎn)數(shù)據(jù)上傳到云計(jì)算中心,然后利用云計(jì)算中心對(duì)故障點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析,得出故障描述信息餅圖,能夠快速的安排工程技術(shù)人員維護(hù)和檢修。
[0104]3、本發(fā)明后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的IED模型自動(dòng)配置模塊可以保證生成的IED性能描述文件符合DL/T860標(biāo)準(zhǔn),并能夠判斷IED性能描述文件和映射文件的正確性;根據(jù)配置的不同快速地生成IED性能描述文件和映射文件,極大地減少了手動(dòng)工作量,降低出錯(cuò)概率,降低人工成本。
[0105]4、本發(fā)明規(guī)約轉(zhuǎn)換器的自適應(yīng)通信模塊能夠提前檢測(cè)存在的硬件問題,根據(jù)信息庫的內(nèi)容推理學(xué)習(xí)找到相應(yīng)的策略,對(duì)收發(fā)的消息有認(rèn)知的功能;無需手動(dòng)配制,通過對(duì)交互信息的認(rèn)知可以自動(dòng)適應(yīng)串口 IED裝置;程序可移植性、可擴(kuò)展性強(qiáng)。信息庫、策略庫根據(jù)不同的需求可以靈活的添加或者刪除,方便用戶接口的擴(kuò)展。
[0106]5、本發(fā)明后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的版本自動(dòng)匹配模塊使得后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)與各測(cè)控裝置通信時(shí)采用符合IEC61850和DL/T860標(biāo)準(zhǔn)的通信機(jī)制,軟件版本自動(dòng)兼容,能夠及時(shí)掌握后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的軟件版本與測(cè)控裝置的軟件版本的匹配情況,避免由于不兼容導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運(yùn)行的情況。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0107]圖1為本發(fā)明后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面配置方法流程圖;
[0108]圖2為本發(fā)明后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面與通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊通信示意圖;
[0109]圖3為本發(fā)明后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)自動(dòng)生成I⑶、映射文件流程圖;
[0110]圖4為本發(fā)明規(guī)約轉(zhuǎn)換器自適應(yīng)通信模塊的認(rèn)知環(huán)模型;
[0111]圖5為本發(fā)明規(guī)約轉(zhuǎn)換器自適應(yīng)通信的整體流程圖;
[0112]圖6為本發(fā)明規(guī)約轉(zhuǎn)換器自適應(yīng)通信模塊制定配置策略的流程圖;
[0113]圖7為本發(fā)明后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)版本自動(dòng)匹配的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0114]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0115]變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)包括:測(cè)控裝置、人機(jī)界面配置模塊、IED模型自動(dòng)配置模塊、版本自動(dòng)匹配模塊、規(guī)約轉(zhuǎn)換器及其自適應(yīng)通信模塊、以及后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)。測(cè)控裝置、人機(jī)界面配置模塊、IED模型自動(dòng)配置模塊、版本自動(dòng)匹配模塊、規(guī)約轉(zhuǎn)換器及其自適應(yīng)通信模塊,分別與后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)連接。
[0116]測(cè)控裝置:采集并上傳變電站電氣設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息,并能執(zhí)行相應(yīng)調(diào)節(jié)和控制的IED裝置(智能電子設(shè)備);
[0117]人機(jī)界面配置模塊:根據(jù)配置的實(shí)際變電站電氣設(shè)備和測(cè)控裝置的數(shù)量及連接關(guān)系,形成變電站主接線圖、以及與運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息的關(guān)聯(lián)關(guān)系,并進(jìn)行變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的界面展示。人機(jī)界面配置模塊包括:后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的人機(jī)界面、通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊和云計(jì)算服務(wù)器。后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面與通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊通過網(wǎng)口進(jìn)行通信;通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊收集測(cè)控裝置所采集的數(shù)據(jù)并分別傳送給后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面和云計(jì)算中心,運(yùn)用云計(jì)算服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,形成一個(gè)包含有主接線圖、實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息、事件順序記錄、歷史數(shù)據(jù)等在后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面上的展示,所述后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面還能夠進(jìn)行報(bào)警和記錄等功能。
[0118]規(guī)約轉(zhuǎn)換器:一種通訊轉(zhuǎn)發(fā)裝置,用于將變電站內(nèi)串口 IED裝置的信息轉(zhuǎn)換成網(wǎng)口通訊傳遞給后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)。對(duì)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)而言,規(guī)約轉(zhuǎn)換器也可以被看作是一種特殊的測(cè)控裝置。
[0119]規(guī)約轉(zhuǎn)換器的自適應(yīng)通信模塊:用于實(shí)現(xiàn)規(guī)約轉(zhuǎn)換器與串口 IED裝置的自適應(yīng)通信;從通信系統(tǒng)的角度認(rèn)知包含的基本功能:觀察、學(xué)習(xí)、記憶、決策,即對(duì)獲取的信息以及當(dāng)前觀察結(jié)果做出響應(yīng)。本發(fā)明的目的是:滿足用戶需求的靈活可靠通信。
[0120]認(rèn)知系統(tǒng)由兩大主要部件構(gòu)成:環(huán)境以及處于環(huán)境中的智能系統(tǒng)。智能系統(tǒng)通過觀察來得知環(huán)境對(duì)其自身的作用,同時(shí)智能系統(tǒng)通過其行為反作用于環(huán)境。
[0121]如圖4所示,在本發(fā)明提出的認(rèn)知環(huán)模型中,將智能系統(tǒng)定義為:為實(shí)現(xiàn)某通信目標(biāo)而互相依賴的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),具體如電力設(shè)備、單個(gè)裝置;環(huán)境為外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境,外部環(huán)境包括外部設(shè)備、網(wǎng)絡(luò),而內(nèi)部環(huán)境為智能系統(tǒng)內(nèi)部所觸發(fā)的事件以及內(nèi)部狀態(tài)。智能系統(tǒng)通過感知以獲取外部接口的信息,而智能系統(tǒng)內(nèi)部的事件和狀態(tài)可以直接獲知。智能系統(tǒng)的行為由所學(xué)習(xí)到的策略所決定,而學(xué)習(xí)過程由分層或跨層的優(yōu)化目標(biāo)所確定的效用以及智能系統(tǒng)從環(huán)境中獲取的信息共同決定。行為一方面作用于外部環(huán)境,另一方面也作用于內(nèi)部環(huán)境。認(rèn)知的自適應(yīng)通信機(jī)制主要體現(xiàn)在系統(tǒng)啟動(dòng)過程中,程序正常運(yùn)行后配置不再發(fā)生變化。
[0122]IED模型自動(dòng)配置模塊:根據(jù)不同的配置自動(dòng)生成模型文件,實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站測(cè)控裝置的快速建模;
[0123]版本自動(dòng)匹配模塊:用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與各個(gè)測(cè)控裝置的軟件版本是否自動(dòng)匹配;
[0124]后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng):控制后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面的配置、IED模型的自動(dòng)配置、版本的自動(dòng)匹配、以及判斷變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)異常并據(jù)此發(fā)出報(bào)警信息。
[0125]變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的工作方法包括:測(cè)控裝置采集變電站電氣設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息并上傳至后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng);規(guī)約轉(zhuǎn)換器通過自適應(yīng)通信采集各串口 IED裝置的數(shù)據(jù)并上至后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng);后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)根據(jù)用戶給出的變電站電氣設(shè)備和測(cè)控裝置配置信息對(duì)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的人機(jī)界面進(jìn)行配置,結(jié)合對(duì)變電站測(cè)控裝置的進(jìn)行快速建模,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)與測(cè)控裝置的軟件版本是否自動(dòng)匹配,最終將接收到的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息進(jìn)行展示和處理,同時(shí)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)還會(huì)判斷上述各操作步驟是否存在異常并據(jù)此發(fā)出報(bào)警信息。
[0126]對(duì)變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的人機(jī)界面進(jìn)行配置的方法,如圖1所示,具體步驟如下:
[0127]1.首先執(zhí)行步驟S10,設(shè)備自檢,系統(tǒng)初始化,接著執(zhí)行步驟S20,讀取原始配置文件信息。接著執(zhí)行步驟S30。
[0128]2.在S30步驟中,判斷文件是否讀取成功,若是,根據(jù)原始配置信息進(jìn)入后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)端顯示,執(zhí)行步驟S40。
[0129]3.在步驟S40中,主要檢查后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)和IED裝置通信是否正常。通信正常,執(zhí)行步驟S50。通信不正常,檢查后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)和IED裝置連接是否良好。
[0130]4.在步驟S50中,位于該后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng),后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)中的通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊接收IED裝置上送的、和后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面下發(fā)的數(shù)據(jù)。IED裝置上送的數(shù)據(jù)是用來展示IED裝置采集的信息,比如:遙測(cè)是數(shù)值(電壓值:110KV,電流值:50A等)、遙信是開關(guān)量(0、分開;1、閉合)。后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面下發(fā)數(shù)據(jù)的目的是為了進(jìn)行一定的控制操作。根據(jù)數(shù)據(jù)能判斷后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)和IED裝置是否正常運(yùn)行。檢驗(yàn)人機(jī)界面中展示的數(shù)據(jù)信息,進(jìn)入步驟S60。
[0131]5.在步驟S60中,根據(jù)變電站的要求,查看當(dāng)前配置信息,檢查變電站設(shè)計(jì)要求,如果不符合要求,則需要重新配置后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)相關(guān)電氣設(shè)備信息,執(zhí)行步驟S70 ;如果符合要求,結(jié)束配置過程。
[0132]6.在步驟S70中,在后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)端配置相關(guān)電氣設(shè)備信息,進(jìn)入步驟S80。
[0133]7.在步驟S80中,通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊組織IED裝置數(shù)據(jù)上送,執(zhí)行步驟S90。
[0134]8.在步驟S90中,通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊將IED裝置數(shù)據(jù)信息,轉(zhuǎn)發(fā)給后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面,執(zhí)行步驟SAO。
[0135]9.在步驟SAO中,保存配置信息到文件中,然后重啟IED裝置,整個(gè)配置過程完畢。
[0136]變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能夠配置NI (NI彡I)個(gè)變電站電氣設(shè)備和Ml (Ml彡I)個(gè)測(cè)控裝置。變電站電氣設(shè)備包含母線、母聯(lián)開關(guān)、進(jìn)線開關(guān)、饋線開關(guān)、電容器開關(guān)、變壓器以及調(diào)壓開關(guān)、電壓互感器、隔離刀閘、站用電源、以及這些電氣設(shè)備的連接關(guān)系等信息。
[0137]系統(tǒng)配置中,還需要對(duì)網(wǎng)口進(jìn)行配置。網(wǎng)口配置用于配置網(wǎng)口的IP地址、Mac地址,以及該IP地址是否啟用的信息。網(wǎng)口只需將網(wǎng)口的IP地址和Mac地址和SNTP (或者B碼)對(duì)時(shí)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置,然后保存并下發(fā)即可。
[0138]配置完成后,后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)能夠顯示電氣設(shè)備的主接線圖、及其運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)?目息O
[0139]如圖2所示,通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊采集報(bào)警記錄上送給人機(jī)界面,在人機(jī)界面中展示實(shí)時(shí)報(bào)警記錄和歷史報(bào)警記錄,將所得報(bào)警信息上送到云計(jì)算中心,運(yùn)用云計(jì)算服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,形成一個(gè)包含有故障點(diǎn)反饋、故障等級(jí)、事故原因、用戶區(qū)域、時(shí)間走勢(shì)、觸發(fā)因素等信息形成一個(gè)餅圖在人機(jī)界面上展示,讓工程技術(shù)人員有一個(gè)清晰的故障分析和定位。
[0140]測(cè)控裝置的模型文件建模原則:
[0141]1.將測(cè)控裝置命名為CM1101,如果裝置中同一類型的LD超過一個(gè),添加兩位數(shù)字尾綴,如 CMl 101、CM1102。
[0142]2.對(duì)同一功能對(duì)象的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)屬性使用同一個(gè)LN對(duì)象,由于同一類型的LN超過一個(gè),通過添加前綴類區(qū)分,命名原則:功能縮寫+邏輯節(jié)點(diǎn)類名。
[0143]由于測(cè)控裝置有多種硬件類型,不同的配置對(duì)應(yīng)的IEC61850模型文件不同,如果手動(dòng)編輯61850模型文件對(duì)工程人員的技術(shù)要求高,工作量大,易出錯(cuò)。針對(duì)這種情況我們考慮根據(jù)不同的配置系統(tǒng)軟件自動(dòng)生成61850模型文件,具體流程圖如圖3所示。包括以下步驟:
[0144]步驟I):開始,導(dǎo)入提供默認(rèn)的ICD文件,判斷變電站用電源設(shè)備的端口配置是否發(fā)生變化;如果是就進(jìn)入步驟2);如果否,變電站電源設(shè)備正常啟動(dòng);端口配置包括設(shè)備類型和設(shè)備數(shù)量;
[0145]步驟2):備份IED性能描述文件和映射文件;
[0146]步驟3):根據(jù)DL/T860標(biāo)準(zhǔn)開始生成IED性能描述文件;分別進(jìn)入步驟4)和步驟5);
[0147]IED性能描術(shù)文件生成時(shí)使用下述命名規(guī)則:
[0148](3-1):如果同一類型的邏輯設(shè)備LD數(shù)量超過一個(gè),通過添加兩位數(shù)字尾綴來區(qū)分;
[0149](3-2):屬于同一功能對(duì)象的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)屬性應(yīng)放在同一個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)LN對(duì)象中:
[0150](3-2-1):如果同一類型的邏輯設(shè)備LD超過一個(gè),通過添加前綴來區(qū)分;命名原則:功能縮寫+邏輯節(jié)點(diǎn)類名。
[0151]步驟4):確定邏輯設(shè)備LD ;進(jìn)入步驟6);
[0152]步驟5):確定邏輯設(shè)備LD所帶的邏輯節(jié)點(diǎn)LN ;進(jìn)入步驟6);
[0153]步驟6):根據(jù)DL/T860標(biāo)準(zhǔn)判斷生成IED性能描述文件是否失敗,如果生成IED性能描述文件是第一次失敗就返回步驟3);如果生成IED性能描述文件是第二次失敗就進(jìn)入步驟7);如果生成IED性能描述文件成功就進(jìn)入步驟8);
[0154]步驟7):使用默認(rèn)的IED性能描述文件;并進(jìn)入步驟8);
[0155]步驟8):根據(jù)IED性能描述文件生成對(duì)應(yīng)的映射文件;進(jìn)入步驟9);
[0156]步驟9):校驗(yàn)IED性能描述文件和映射文件是否正確,如果成功就進(jìn)入步驟11);如果是第一次校驗(yàn)失敗就返回步驟3);如果是第二次校驗(yàn)失敗就進(jìn)入步驟10);校驗(yàn)IED性能描述文件和映射文件是否正確是通過_slite來實(shí)現(xiàn)的。
[0157]步驟10):使用默認(rèn)的IED性能描述文件和映射文件;進(jìn)入步驟11);
[0158]步驟11):變電站用電源設(shè)備正常啟動(dòng)。
[0159]規(guī)約轉(zhuǎn)換器與串口 IED裝置的自適應(yīng)通信的方法如圖5所示,,包括如下步驟:
[0160]步驟(a):開始,判斷系統(tǒng)自檢是否成功,如果是就系統(tǒng)初始化,進(jìn)入步驟(b);如果否就提示出現(xiàn)硬件異常的故障狀態(tài),結(jié)束;
[0161]步驟(b):讀取文件獲取信息庫和策略庫;判斷讀取是否成功,如果是就發(fā)送接送數(shù)據(jù),進(jìn)入步驟(C),如果否就提示文件異常的故障狀態(tài),結(jié)束;
[0162]信息庫指所有系統(tǒng)支持的IED裝置的消息集合;策略庫包含未配置的發(fā)送策略、配置成功后的發(fā)送策略、配置策略、轉(zhuǎn)發(fā)策略、分組策略。
[0163]步驟(c):判斷端口配置是否完成,如果是就數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)分組調(diào)度:根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同對(duì)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)分組對(duì)后臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā),系統(tǒng)正常啟動(dòng);如果否就進(jìn)入步驟(d);
[0164]步驟(d):制定配置策略,判斷是否存在配置策略,如果是就配置端口后保存文件,置配置標(biāo)志為成功,系統(tǒng)正常啟動(dòng);如果否就結(jié)束。
[0165]配置策略包括配置端口是否啟動(dòng)、設(shè)備數(shù)和設(shè)備類型。制定配置策略的步驟如圖6所示,包括:
[0166]步驟(d-Ι):需要配置,修改配置標(biāo)志為“未配置”;
[0167]步驟(d-2):根據(jù)校驗(yàn)和、有效長(zhǎng)度和類型判斷與IED裝置通信的數(shù)據(jù)的有效性,如果有效就進(jìn)入步驟(d-3);如果無效就進(jìn)入步驟(d-4);
[0168]步驟(d-3):查找信息庫,獲取與IED裝置通信的響應(yīng)消息;進(jìn)入步驟(d-5);
[0169]步驟(d-4):置未配置標(biāo)志數(shù)據(jù)異常,無法正確配置,結(jié)束;
[0170]步驟(d-5):推理:對(duì)接收到的已知消息進(jìn)行處理,推斷出IED裝置的類型;進(jìn)入步驟(d-6);
[0171]步驟(d-6):自學(xué)習(xí):對(duì)消息的觀察、推理;進(jìn)入步驟(d-7);
[0172]步驟(d-7):判斷策略庫中是否存在推理、學(xué)習(xí)到的端口配置策略;如果是就進(jìn)入步驟(d-8);如果否就進(jìn)入步驟(d-9);
[0173]步驟(d-8):制定端口配置策略;進(jìn)入步驟(d-10);
[0174]步驟(d-9):置“未配置標(biāo)志”,提示連接異常;無法正確配置,結(jié)束;
[0175]步驟(d-10):判斷配置是否成功,如果是就置配置完成標(biāo)志,完成正確配置;如果否就置未配置標(biāo)志提示連接異常;無法配置,結(jié)束。
[0176]后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與各個(gè)測(cè)控裝置的軟件版本是否自動(dòng)匹配的方法如圖7所示,包括:
[0177]如果測(cè)控裝置的軟件版本與后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的軟件版本不匹配,可以保證基本功能正常使用,使本系統(tǒng)的軟件版本與測(cè)控裝置的軟件版本自動(dòng)兼容。
[0178]①后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊讀取配置文件,獲取版本配套表;
[0179]②對(duì)獲取的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì),記錄系統(tǒng)的軟件版本、測(cè)控裝置的軟件版本和測(cè)控裝置類型;
[0180]③根據(jù)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的軟件版本和測(cè)控裝置類型,從版本配套表中查詢測(cè)控裝置的配套版本范圍;
[0181 ] ④若對(duì)接的測(cè)控裝置的軟件版本高于后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的配套版本范圍上限,則測(cè)控裝置上報(bào)測(cè)點(diǎn)數(shù)大于系統(tǒng)記錄值的測(cè)點(diǎn),后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)仍處理測(cè)控裝置上報(bào)的測(cè)點(diǎn)但丟棄測(cè)控裝置多報(bào)的測(cè)點(diǎn),以保證系統(tǒng)可以正常工作,并提示相關(guān)人員后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)軟件版本低,盡快升級(jí)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng);
[0182]⑤若對(duì)接的測(cè)控裝置的軟件版本低于后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的配套版本范圍下限,則測(cè)控裝置上報(bào)測(cè)點(diǎn)數(shù)小于系統(tǒng)記錄值的測(cè)點(diǎn),后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)仍處理測(cè)控裝置上報(bào)的測(cè)點(diǎn),以保證系統(tǒng)可以正常工作,并提示相關(guān)人員測(cè)控裝置軟件版本低,盡快升級(jí)測(cè)控裝置;
[0183]⑥系統(tǒng)繼續(xù)工作。
[0184]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述,但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白,在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),其特征是,包括:測(cè)控裝置、人機(jī)界面配置模塊、IED模型自動(dòng)配置模塊、版本自動(dòng)匹配模塊、規(guī)約轉(zhuǎn)換器及其自適應(yīng)通信模塊、以及后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng); 測(cè)控裝置:采集并上傳變電站電氣設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息,并能執(zhí)行相應(yīng)調(diào)節(jié)和控制的IED裝置; 人機(jī)界面配置模塊:用于根據(jù)用戶配置的實(shí)際變電站電氣設(shè)備和測(cè)控裝置的數(shù)量及連接關(guān)系,形成變電站主接線圖、以及與運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息的關(guān)聯(lián)關(guān)系,并進(jìn)行變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的界面展示; IED模型自動(dòng)配置模塊:根據(jù)不同的配置自動(dòng)生成模型文件,實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站測(cè)控裝置的快速建模; 版本自動(dòng)匹配模塊:用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)與各個(gè)測(cè)控裝置的軟件版本是否自動(dòng)匹配; 規(guī)約轉(zhuǎn)換器:一種通訊轉(zhuǎn)發(fā)裝置,用于將變電站內(nèi)串口 IED裝置的信息轉(zhuǎn)換成網(wǎng)口通訊傳遞給后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)。對(duì)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)而言,規(guī)約轉(zhuǎn)換器也可以被看作是一種特殊的測(cè)控裝置,以下所述測(cè)控裝置均視為包含規(guī)約轉(zhuǎn)換器; 自適應(yīng)通信模塊:用于實(shí)現(xiàn)規(guī)約轉(zhuǎn)換器與串口 IED裝置的自適應(yīng)通信;后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng):控制計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)人機(jī)界面的配置、IED模型的自動(dòng)配置、版本的自動(dòng)匹配、與測(cè)控裝置和規(guī)約轉(zhuǎn)換器以網(wǎng)口通信、實(shí)時(shí)顯示變電站電氣設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息并能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的歷史記錄和瀏覽、以及在數(shù)據(jù)或狀態(tài)異常時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信息;所述測(cè)控裝置、人機(jī)界面配置模塊、IED模型自動(dòng)配置模塊、版本自動(dòng)匹配模塊、規(guī)約轉(zhuǎn)換器及其自適應(yīng)通信模塊,分別與后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),其特征是,所述人機(jī)界面配置模塊包括:后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面單元、通信和數(shù)據(jù)服務(wù)單元和云計(jì)算服務(wù)器; 所述后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面單元與通信和數(shù)據(jù)服務(wù)單元通過網(wǎng)口進(jìn)行通信; 所述通信和數(shù)據(jù)服務(wù)單元采集測(cè)控裝置數(shù)據(jù)并分別傳送給后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面單元和云計(jì)算中心,運(yùn)用云計(jì)算服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,形成一個(gè)包含有故障點(diǎn)反饋、故障等級(jí)、事故原因、用戶區(qū)域、時(shí)間走勢(shì)、觸發(fā)因素信息的統(tǒng)計(jì)圖在后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面上展示,所述后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面單元還能夠展示實(shí)時(shí)報(bào)警記錄和歷史報(bào)警記錄。
3.如權(quán)利要求1所述的一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),其特征是,所述規(guī)約轉(zhuǎn)換器的自適應(yīng)通信模塊包括:智能子模塊,所述智能子模塊通過接口與外部環(huán)境通信; 所述智能子模塊包括觀察單元、自學(xué)習(xí)單元和行為單元;所述觀察單元與自學(xué)習(xí)單元通信,所述自學(xué)習(xí)單元與行為單元通信; 所述觀察單元根據(jù)系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)從自學(xué)習(xí)模塊獲取信息向IED裝置發(fā)送消息,并將收到的消息給自學(xué)習(xí)單元; 所述自學(xué)習(xí)單元接收觀察模塊的消息,通過學(xué)習(xí)和推理制定發(fā)送策略,在信息庫中查找相應(yīng)的發(fā)送信息;對(duì)收發(fā)的信息進(jìn)行學(xué)習(xí)和推理,制定相應(yīng)的配置策略; 所述行為單元根據(jù)學(xué)習(xí)模塊的配置策略對(duì)設(shè)備進(jìn)行配置,系統(tǒng)將接收到的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)根據(jù)不同類型分組向后臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),其特征是, 所述觀察單元包括消息子單元和系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)子單元; 所述消息子單元指系統(tǒng)與IED裝置通信的數(shù)據(jù),系統(tǒng)與IED裝置之間交互的數(shù)據(jù); 所述系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)子單元包括端口未配置、配置中、配置完成和啟動(dòng)異常。
5.如權(quán)利要求3所述的一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),其特征是, 所述自學(xué)習(xí)單元包括依次連接的推理子單元、信息庫、學(xué)習(xí)子單元和策略庫; 所述推理子單元指對(duì)接收到的已知消息進(jìn)行處理,推斷出IED裝置的類型; 所述信息庫指所有系統(tǒng)支持的IED裝置的消息集合; 所述學(xué)習(xí)子單元指對(duì)消息的觀察、推理; 所述策略庫包含未配置的發(fā)送策略、配置成功后的發(fā)送策略、配置策略、轉(zhuǎn)發(fā)策略、分組策略。
6.如權(quán)利要求3所述的一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),其特征是, 所述行為單元包括自適應(yīng)配置子單元、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)子單元和分組調(diào)度子單元; 所述自適應(yīng)配置子單元根據(jù)系統(tǒng)端口下接設(shè)備的不同自動(dòng)匹配,無需用戶手動(dòng)修改配置文件; 所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)子單元用于將測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)后臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā); 所述分組調(diào)度子單元根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同、測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)分類型分組的發(fā)送。
7.一種如權(quán)利要求1所述的變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的工作方法,其特征是,包括: 測(cè)控裝置采集變電站電氣設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息,并通過網(wǎng)口上傳至后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng); 規(guī)約轉(zhuǎn)換器與串口 IED裝置以自適應(yīng)通信的方法收集串口 IED裝置的采集信息,并通過網(wǎng)口上傳至后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng); 后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)結(jié)合用戶給出的參數(shù)配置信息對(duì)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的人機(jī)界面進(jìn)行配置,對(duì)測(cè)控裝置進(jìn)行快速建模,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)與測(cè)控裝置的軟件版本是否自動(dòng)匹配,最終將接收到的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息在人機(jī)界面進(jìn)行相應(yīng)展示、同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警和歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理; 后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)判斷上述各操作步驟是否存在異常并據(jù)此發(fā)出報(bào)警信息的能力。
8.如權(quán)利要求7所述的一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的工作方法,其特征是,所述對(duì)變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的人機(jī)界面進(jìn)行配置的方法包括以下步驟: (1)設(shè)備自檢,系統(tǒng)初始化; (2)讀取系統(tǒng)原始配置文件信息,判斷所述配置文件信息是否讀取成功;若是,所述原始配置文件信息在后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面進(jìn)行顯示,否則,檢查或修改配置文件無誤后重新讀??; (3)建立后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面和通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊之間的通信,檢查通信是否正常;如果正常,后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面接收通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊發(fā)送的數(shù)據(jù),將外接設(shè)備信息展示到人機(jī)界面; (4)檢查當(dāng)前配置信息是否滿足變電站的具體要求,如果符合,配置過程結(jié)束,如果不符合要求,則進(jìn)入步驟(5)重新配置系統(tǒng)信息, (5)在后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)人機(jī)界面端重新配置系統(tǒng)信息,并將所述配置信息保存到配置文件中; (6)將配置好的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊,重啟通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊,配置過程結(jié)束。
9.如權(quán)利要求8所述的一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的工作方法,其特征是,所述變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)能夠配置NI個(gè)變電站電氣設(shè)備和Ml個(gè)測(cè)控裝置。所述變電站電氣設(shè)備包含母線、母聯(lián)開關(guān)、進(jìn)線開關(guān)、饋線開關(guān)、電容器開關(guān)、變壓器以及調(diào)壓開關(guān)、電壓互感器、隔離刀閘、站用電源、以及這些電氣設(shè)備的連接關(guān)系等信息。 根據(jù)上述配置信息能夠自動(dòng)生成Kl套變電站主接線方案,每套方案都能夠展示變電站電氣設(shè)備的圖元信息以及圖元之間的連接關(guān)系,以及與該電氣設(shè)備相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)?目息; 配置完成后,所述后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)能夠顯示電氣設(shè)備的主接線圖、及其運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)?目息O
10.如權(quán)利要求7所述的一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的工作方法,其特征是,所述對(duì)變電站測(cè)控裝置進(jìn)行快速建模的方法包括如下步驟: 1):開始,導(dǎo)入提供默認(rèn)的ICD文件,判斷IED裝置的端口配置是否發(fā)生變化;如果是就進(jìn)入步驟2);如果否,變電站直流電源設(shè)備正常啟動(dòng); 2):備份IED性能描述文件和映射文件; 3):根據(jù)DL/T860標(biāo)準(zhǔn)開始生成IED性能描述文件;分別進(jìn)入步驟4)和步驟5); 4):確定邏輯設(shè)備LD;進(jìn)入步驟6); 5):確定邏輯設(shè)備LD所帶的邏輯節(jié)點(diǎn)LN;進(jìn)入步驟6); 6):根據(jù)DL/T860標(biāo)準(zhǔn)判斷生成IED性能描述文件是否失敗,如果生成IED性能描述文件是第一次失敗就返回步驟3);如果生成IED性能描述文件是第二次失敗就進(jìn)入步驟7);如果生成IED性能描述文件成功就進(jìn)入步驟8); 7):使用默認(rèn)的IED性能描述文件;并進(jìn)入步驟8); 8):根據(jù)IED性能描述文件生成對(duì)應(yīng)的映射文件;進(jìn)入步驟9); 9):校驗(yàn)IED性能描述文件和映射文件是否正確,如果成功就進(jìn)入步驟11);如果是第一次校驗(yàn)失敗就返回步驟3);如果是第二次校驗(yàn)失敗就進(jìn)入步驟10); 步驟10):使用默認(rèn)的IED性能描述文件和映射文件;進(jìn)入步驟11); 步驟11):1ED裝置正常啟動(dòng)。
11.如權(quán)利要求10所述的一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的工作方法,其特征是,所述步驟3)的IED性能描述文件生成時(shí)使用下述命名規(guī)則: (3-1):如果同一類型的邏輯設(shè)備LD數(shù)量超過一個(gè),通過添加兩位數(shù)字尾綴來區(qū)分; (3-2):屬于同一功能對(duì)象的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)屬性應(yīng)放在同一個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)LN對(duì)象中: (3-2-1):如果同一類型的邏輯設(shè)備LD超過一個(gè),通過添加前綴來區(qū)分; 命名原則:功能縮寫+邏輯節(jié)點(diǎn)類名。
12.如權(quán)利要求7所述的一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的工作方法,其特征是,所述實(shí)現(xiàn)規(guī)約轉(zhuǎn)換器與串口 IED裝置的自適應(yīng)通信的方法包括如下步驟: 步驟a:開始,判斷系統(tǒng)自檢是否成功,如果是就系統(tǒng)初始化,進(jìn)入步驟b ;如果否就提示出現(xiàn)硬件異常的故障狀態(tài),結(jié)束; 步驟b:讀取文件獲取信息庫和策略庫;判斷讀取是否成功,如果是就發(fā)送接送數(shù)據(jù),進(jìn)入步驟C,如果否就提示文件異常的故障狀態(tài),結(jié)束; 步驟C:判斷端口配置是否完成,如果是就數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)分組調(diào)度:根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同對(duì)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)分組對(duì)后臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā),系統(tǒng)正常啟動(dòng);如果否就進(jìn)入步驟d; 步驟d:制定配置策略,判斷是否存在配置策略,如果是就配置端口后保存文件,置配置標(biāo)志為成功,系統(tǒng)正常啟動(dòng);如果否就結(jié)束。
13.如權(quán)利要求12所述的一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的工作方法,其特征是,所述步驟b中的信息庫指所有系統(tǒng)支持的串口 IED裝置的消息集合;策略庫包含未配置的發(fā)送策略、配置成功后的發(fā)送策略、配置策略、轉(zhuǎn)發(fā)策略、分組策略;所述配置策略包括配置端口是否啟動(dòng)、設(shè)備數(shù)和設(shè)備類型。
14.如權(quán)利要求12所述的一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的工作方法,其特征是,所述步驟d的制定配置策略的步驟為: 步驟(d-1):需要配置,修改配置標(biāo)志為“未配置”; 步驟(d-2):根據(jù)校驗(yàn)和、有效長(zhǎng)度和類型判斷與串口 IED裝置通信的數(shù)據(jù)的有效性,如果有效就進(jìn)入步驟(d-3);如果無效就進(jìn)入步驟(d-4); 步驟(d-3):查找信息庫,獲取與串口 IED裝置通信的響應(yīng)消息;進(jìn)入步驟(d-5); 步驟(d-4):置未配置標(biāo)志數(shù)據(jù)異常,無法正確配置,結(jié)束; 步驟(d-5):推理:對(duì)接收到的已知消息進(jìn)行處理,推斷出串口 IED裝置的類型;進(jìn)入步驟(d-6); 步驟(d-6):自學(xué)習(xí):對(duì)消息的觀察、推理;進(jìn)入步驟(d-7); 步驟(d-7):判斷策略庫中是否存在推理、學(xué)習(xí)到的端口配置策略;如果是就進(jìn)入步驟(d-8);如果否就進(jìn)入步驟(d-9); 步驟(d-8):制定端口配置策略;進(jìn)入步驟(d-ΙΟ); 步驟(d-9):置“未配置標(biāo)志”,提示連接異常;無法正確配置,結(jié)束; 步驟(d-10):判斷配置是否成功,如果是就置配置完成標(biāo)志,完成正確配置;如果否就置未配置標(biāo)志提示連接異常;無法配置,結(jié)束。
15.如權(quán)利要求7所述的一種變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的工作方法,其特征是,所述實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與各個(gè)IED裝置的軟件版本是否自動(dòng)匹配的方法包括如下步驟: ①后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)通信和數(shù)據(jù)服務(wù)模塊讀取配置文件,獲取版本配套表; ②對(duì)獲取的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì),記錄系統(tǒng)的軟件版本、IED裝置的軟件版本和IED裝置類型; ③根據(jù)系統(tǒng)的軟件版本和IED裝置類型,從版本配套表中查詢IED裝置的配套版本范圍; ④若對(duì)接的測(cè)控裝置的軟件版本高于后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的配套版本范圍上限,則測(cè)控裝置上報(bào)測(cè)點(diǎn)數(shù)大于系統(tǒng)記錄值的測(cè)點(diǎn),后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)仍處理測(cè)控裝置上報(bào)的測(cè)點(diǎn)但丟棄測(cè)控裝置多報(bào)的測(cè)點(diǎn),以保證系統(tǒng)可以正常工作,并提示相關(guān)人員后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)軟件版本低,盡快升級(jí)后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng); ⑤若對(duì)接的測(cè)控裝置的軟件版本低于后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的配套版本范圍下限,則測(cè)控裝置上報(bào)測(cè)點(diǎn)數(shù)小于系統(tǒng)記錄值的測(cè)點(diǎn),后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)仍處理測(cè)控裝置上報(bào)的測(cè)點(diǎn),以保證系統(tǒng)可以正常工作,并提示相關(guān)人員測(cè)控裝置軟件版本低,盡快升級(jí)測(cè)控裝置; ⑥系統(tǒng)繼續(xù)工作。
【文檔編號(hào)】G06F11/30GK104516801SQ201510007603
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2015年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月7日
【發(fā)明者】李偉碩, 傅孟潮, 焦之明, 王秉鈞, 紀(jì)洪偉, 孟祥軍, 鞏方彬, 曹淑英, 張曉花 申請(qǐng)人:山東魯能智能技術(shù)有限公司