一種有機關(guān)聯(lián)智能化變電站一二次系統(tǒng)連接圖的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變電站一、二次設(shè)備關(guān)聯(lián)方法，具體地說是一種有機關(guān)聯(lián)智能化變電站一二次系統(tǒng)連接圖的方法，屬于電力系統(tǒng)自動化技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]智能變電站是在數(shù)字化變電站基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是智能電網(wǎng)環(huán)境下對變電站技術(shù)形態(tài)的最新要求。網(wǎng)絡(luò)化信息共享是智能變電站的重要特征，一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)功能的優(yōu)化整合及設(shè)備形態(tài)的演變都以信息自由共享為前提。數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)通信實現(xiàn)多路信息復(fù)用，少量光纖替代了傳統(tǒng)變電站的大量電纜，但是，與此同時，由于硬件回路不復(fù)存在，導(dǎo)致傳統(tǒng)的基于設(shè)備和回路的一系列設(shè)計、施工、運行、檢修等方面的做法和工具都不再適用，而基于信息交互的分布式變電站功能不會消失，因此迫切需要建立智能變電站網(wǎng)路化設(shè)備間信息和功能的互動模式。
[0003]配電網(wǎng)分布廣、設(shè)備多，維護單位多，在建立配電網(wǎng)模型時需要多人協(xié)同維護當(dāng)前的電網(wǎng)模型。傳統(tǒng)的單一維護模型技術(shù)已經(jīng)不能滿足電網(wǎng)企業(yè)的日常工作需求。
[0004]目前由于國內(nèi)廠商提供的智能變電站SCD文件中缺少針對變電站一次設(shè)備模型的描述，IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)所倡導(dǎo)的面向功能建模的優(yōu)勢沒有體現(xiàn)，模型在G00SE和SV通信層面上完全沒有意義。事實上我們只是應(yīng)用了 61850標(biāo)準(zhǔn)的通信服務(wù)，模型只是形同虛設(shè)，沒有充分體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢，因此存在著變電站一、二次系統(tǒng)脫節(jié)的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種有機關(guān)聯(lián)智能化變電站一二次系統(tǒng)連接圖的方法，其能夠解決主接線圖中測量參數(shù)和開關(guān)參數(shù)的配置問題，建立一、二次設(shè)備數(shù)據(jù)閉環(huán)技術(shù)體系，并基于此實現(xiàn)智能站高可視化的關(guān)聯(lián)分析調(diào)試功能。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種有機關(guān)聯(lián)智能化變電站一二次系統(tǒng)連接圖的方法，其特征是，包括以下過程:
[0007]建立變電站的一次系統(tǒng)模型:該一次系統(tǒng)模型包括一次設(shè)備靜態(tài)參數(shù)模型、一次設(shè)備運行參數(shù)模型和電網(wǎng)拓撲模型；一次設(shè)備靜態(tài)參數(shù)模型至少包括:設(shè)備名稱，設(shè)備編號，設(shè)備生產(chǎn)廠家，設(shè)備生產(chǎn)日期，設(shè)備安裝日期，設(shè)備安裝地點和設(shè)備實物圖片；一次設(shè)備運行參數(shù)至少包括:設(shè)備電壓等級，設(shè)備容量，以及各個具體設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，例如變壓器的變比、容量和實驗參數(shù)；電網(wǎng)拓撲模型用于描述電力一次設(shè)備之間的相互連接關(guān)系；
[0008]建立變電站的二次系統(tǒng)模型:解析S⑶配置文件獲取變電站的二次系統(tǒng)基礎(chǔ)信息，并建立變電站的二次系統(tǒng)模型，該二次系統(tǒng)模型包括與一次系統(tǒng)模型相適應(yīng)的智能測控設(shè)備模型和保護設(shè)備模型；
[0009]將二次系統(tǒng)模型與一次系統(tǒng)模型進行關(guān)聯(lián):將IED設(shè)備進行層級劃分，并將二次系統(tǒng)IED中的數(shù)據(jù)集與一次系統(tǒng)參數(shù)進行一對一的參數(shù)及通道配置；
[0010]展示關(guān)聯(lián)后的變電站主接線圖:在一次系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上進行仿真操作，展示關(guān)聯(lián)二次系統(tǒng)模型后的變電站主接線圖。
[0011]進一步地，所述建立變電站的一次系統(tǒng)模型的過程包括以下步驟:
[0012]1)繪制一次系統(tǒng)接線圖:采用SVG基本成圖原理，對一次設(shè)備按間隔劃分進行還原繪制，所述一次設(shè)備至少包括開關(guān)、母線、刀閘和斷路器；
[0013]2)配置一次設(shè)備參數(shù):對變電站所有一次設(shè)備的參數(shù)進行配置；
[0014]3)生成關(guān)聯(lián)配置文件:對板卡號和通道號以從小到大的順序生成計算數(shù)據(jù)文件，給電網(wǎng)實時仿真ADPSS系統(tǒng)提供模型支撐和計算依據(jù)，ADPSS系統(tǒng)會生成仿真模擬各類一次設(shè)備正常或故障情況下的電量信息和設(shè)備狀態(tài)信息；
[0015]4)將一次系統(tǒng)模型進行可視化展示:使用系統(tǒng)提供的繪圖工具繪制現(xiàn)場一次設(shè)備主接線圖，并對照變電站一次系統(tǒng)接線圖，繪制某間隔，通過母線拓展網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并將主接線圖和模型統(tǒng)一起來。
[0016]進一步地，所述繪制一次系統(tǒng)接線圖的過程包括以下步驟:
[0017]11)在編輯界面中設(shè)置間隔結(jié)構(gòu)，將該間隔按照實際名稱命名，并在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建間隔信息臺賬；
[0018]12)在間隔內(nèi)繪制一次設(shè)備圖元，這些圖元按照實際名稱命名，并在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建相應(yīng)電氣一次設(shè)備的信息臺賬。
[0019]進一步地，所述繪制現(xiàn)場一次設(shè)備主接線圖的過程包括以下步驟:
[0020]1)采用電氣基元中提供一次設(shè)備的圖元，將某種一次設(shè)備與其它一次設(shè)備連接，然后設(shè)置該種一次設(shè)備的間隔歸屬；
[0021]2)對該種一次設(shè)備進行屬性設(shè)置，屬性設(shè)置包括名稱、參數(shù)類型和參數(shù)的設(shè)置；
[0022]3)生成該種一次設(shè)備的關(guān)聯(lián)配置文件，ADPSS系統(tǒng)對一次系統(tǒng)模型進行計算，將二次設(shè)備數(shù)據(jù)與該種一次設(shè)備深度融合形成一個整體。
[0023]進一步地，所述獲取變電站的二次系統(tǒng)基礎(chǔ)信息的過程為:利用VTD-XML技術(shù)對SCD配置文件進行解析，將SCD配置文件中與信息流有關(guān)的邏輯設(shè)備、邏輯節(jié)點、數(shù)據(jù)對象和數(shù)據(jù)屬性參數(shù)為代表的IEC61850模型抽取出來，并將解析的所有內(nèi)容存儲到臨時的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中，根據(jù)解析后的元素類別放到不同的表結(jié)構(gòu)中，作為分析用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0024]進一步地，所述建立變電站的二次系統(tǒng)模型的過程包括以下步驟:
[0025]1)讀取S⑶配置文件:通過VTD技術(shù)將S⑶配置文件以二進制方式讀入內(nèi)存中，并記錄下每個節(jié)點的位置信息；
[0026]2)解析S⑶配置文件:通過VTD技術(shù)對S⑶配置文件中的不同類型信息進行解析，根據(jù)位置信息讀取出內(nèi)容，最終保存到臨時的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中；
[0027]3)對解析結(jié)果進行智能分析:首先將配置文件的所有內(nèi)容都解析完畢并存儲到內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中后，然后通過多線程遍歷內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，并根據(jù)分析屬性找到關(guān)聯(lián)信息，最后將分析后的結(jié)果記錄到業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫中；
[0028]4)將二次系統(tǒng)模型進行可視化呈現(xiàn):通過可視化工具將二次系統(tǒng)模型最終呈現(xiàn)到頁面上，通過SVG展示網(wǎng)絡(luò)圖和JUNG展示邏輯圖展示出二次系統(tǒng)的相關(guān)屬性信息和關(guān)聯(lián)關(guān)系Ο
[0029]進一步地，將IED設(shè)備進行層級劃分的過程為通過類似樹形結(jié)構(gòu)“IED-訪問點(AP)-邏輯設(shè)備(LD)-數(shù)據(jù)集(DataSet)”的層級對IED設(shè)備進行劃分。
[0030]進一步地，所述二次系統(tǒng)模型與一次系統(tǒng)模型的關(guān)聯(lián)過程包括以下步驟:
[0031]1)關(guān)聯(lián)二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)的測量參數(shù):配置合并單元與一次設(shè)備的輸出量的關(guān)系，將開關(guān)的電流、電壓與合并單元對應(yīng)的通道進行關(guān)聯(lián)；
[0032]所述關(guān)聯(lián)二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)的測量參數(shù)包括額定延時、零序電流、三相電流電壓、同期電壓和間隙電流，合并單元中的額定延時、零序電流可以脫離模型元件，直接賦值；合并單元讀取模型元件中輸出參數(shù)值，取開關(guān)的三相輸出電流瞬時值作為電流值，取開關(guān)相連母線的電壓瞬時值作為電壓值，取開關(guān)三相的相序、相位、電壓值作為同期電壓值；從變壓器合并單元的角度出發(fā)，直接對間隙電流賦值；
[0033]2)關(guān)聯(lián)二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)的開關(guān)參數(shù):配置保護設(shè)備或智能終端的G00SE端子與開關(guān)的G00SE輸入、輸出量的關(guān)系。
[0034]進一步地，所述一次設(shè)備模型的建立過程是利用面向?qū)ο蟮姆椒▽⒁淮卧O(shè)備抽象成多個層次，該多個層次包括最高層次純虛的設(shè)備基類、設(shè)備類及一次設(shè)備類，形成一次設(shè)備豐吳型；
[0035]所述二次設(shè)備模型的建立過程是利用面向?qū)ο蟮姆椒▽⒍卧O(shè)備抽象成多個層次，該多個層次包括最高層次純虛的設(shè)備基類、設(shè)備類及二次設(shè)備類，形成二次設(shè)備模型。
[0036]本發(fā)明的有益效果如下:
[0037]本發(fā)明通過一次主接線圖繪制過程進行間隔的劃分和對二次IED模型按照電壓等級進行間隔劃分，通過測量參數(shù)和開關(guān)參數(shù)的配置將一次系統(tǒng)模型與二次系統(tǒng)模型進行關(guān)聯(lián)，極大的縮小了關(guān)聯(lián)配對選定IH)設(shè)備的范圍，大大提高了一、二次系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的速率，使關(guān)聯(lián)過程變的更加高效和簡潔。
[0038]本發(fā)明通過對SCD配置文件進行智能解析，對二次模型按照電壓等級進行了間隔的劃分，為在一次主接線圖對應(yīng)間隔內(nèi)一、二次系統(tǒng)關(guān)聯(lián)進行IH)選擇時提供便利，同時S⑶配置文件中各IED的模型嚴格按照IEC61850中關(guān)于模型內(nèi)容的定義進行描述，保證了模型中完全包含對應(yīng)一次設(shè)備所需要的全部信息。
[0039]本發(fā)明通過特有的建模配置技術(shù)和一二次系統(tǒng)的模型關(guān)聯(lián)技術(shù)，建立一次圖元和二次模型進行信息交互的通道，把一次設(shè)備的開關(guān)量、數(shù)字量、電氣模擬量和非電氣模擬量信號無縫納入基于站內(nèi)IEC61850模型配置SCD文件的二次系統(tǒng)邏輯連接圖中進行展示，從而建立一二次設(shè)備數(shù)據(jù)閉環(huán)技術(shù)體系，并基于此實現(xiàn)智能站高可視化的關(guān)聯(lián)分析調(diào)試功能。本發(fā)明通過采用標(biāo)準(zhǔn)化的I